2 Вопрос Проверка элементов заземляющего устройства

Заземляющее устройство - это совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель - это проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Качество заземляющих устройств значительно влияет на безопасность использования электрических установок, особенно на эффективность защиты от поражения электрическим током человека и молниезащиты как человека, так и электрооборудования. Необходимость измерения сопротивления заземляющего устройства и удельного сопротивления грунта возникает уже на этапе проектирования и монтажа. Система заземления должна также подвергаться периодическим поверкам во время эксплуатации, чтобы коррозия или изменения удельного сопротивления грунта не могли значительно повлиять на ее параметры. Сеть заземляющего устройства может не показывать своей неисправности до тех пор, пока не произойдет пробой изоляции электрооборудования и не наступит опасная ситуация.

Электротехническая лаборатория проводит проверку элементов заземляющего устройства и измерение сопротивления заземляющих устройств (замер заземления) с целью проверки его соответствия требованиям нормативных документов (ПУЭ гл. 1.8., ПТЭ ЭП пр. 3).

Для замера сопротивления заземлителей создается искусственная цепь протекания тока через испытываемый заземлитель. Для этого на некотором расстоянии от испытываемого заземлителя располагается вспомогательный заземлитель (токовый электрод), подключаемый вместе с испытываемым заземлителем к источнику напряжения. Для измерения падения напряжения на испытываемом заземлителе при прохождении через него тока в зоне нулевого потенциала располагается зонд (потенциальный электрод).  Для получения как можно более реальных результатов рекомендуется измерения производить в период наибольшего удельного сопротивления грунта. Сопротивление заземляющего устройства определяется умножением измеренного значения на поправочные коэффициенты, учитывающие конфигурацию устройства, климатические условия и состояние почвы. Для заземлителей, находящихся в промерзшем грунте или ниже глубины промерзания, введение поправочного коэффициента не требуется. Измерение удельного сопротивления грунта проводится, когда измеренное сопротивление заземлителя больше проектного значения или не соответствует нормативным требованиям. В этом случае проверяется допустимая степень этого несоответствия при повышенных удельных сопротивлениях грунта.

3 Вопрос Наладка двигателей постоянного тока

Наладку двигателей постоянного тока выполняют в следующем объеме: внешний осмотр, измерение сопротивлений обмоток постоянному току, измерение сопротивлений изоляции обмоток относительно корпуса и между собой, испытание междувитковой изоляции обмотки якоря, пробный пуск.

Внешний осмотр двигателя постоянного тока, как и осмотр асинхронного двигателя, начинают со щитка. На щитке двигателя постоянного тока должны быть указаны следующие данные:

• наименование или товарный знак завода-изготовителя,

• тип машины,

• заводской номер машины,

• номинальные данные (мощность, напряжение, ток, частота вращения),

• способ возбуждения машины,

• год выпуска,

• масса и ГОСТ машины.

Выводы обмотки двигателя постоянного тока должны быть надежно изолированы друг от друга и от корпуса, расстояние между ними и корпусом должно быть не менее 12—15 мм. Особое внимание при внешнем осмотре обращают на коллектор и щеточный механизм (щетки, траверсу и щеткодержатели), так как их состояние в значительной мере влияет на коммутацию машины, а следовательно, и на устойчивость ее работы.

При осмотре коллектора убеждаются в отсутствии на рабочей поверхности следов резца, выбоин, пятен лака и краски, а также следов нагара от неудовлетворительной работы щеточного механизма. Изоляция между коллекторными пластинами должна быть выбрана на глубину 1—2 мм, с краев пластин должна быть снята фаска шириной 0,5—1 мм (в зависимости от мощности двигателя). Промежутки между пластинами должны быть совершенно чисты — в них не должно быть металлических стружек или опилок, пыли от графитовых щеток, масла, лака и т. п.

На работу двигателя постоянного тока, а особенно его щеточного механизма, влияют биение коллектора и его вибрация. Чем выше окружная скорость коллектора, тем меньше величина допустимого биения. Для быстроходных двигателей предельно допустимая величина биения не должна превышать 0,02—0,025 мм. Величину амплитуды вибрации измеряют индикатором часового типа.

Биение также измеряют с помощью индикатора. Биение коллектора измеряют как в холодном, так и в нагретом состоянии машины. При измерении обращают внимание на поведение стрелки индикатора. Плавное движение стрелки указывает на достаточную цилиндричность поверхности, а подергивание стрелки свидетельствует о местных нарушениях цилиндричности поверхности, особенно опасной для щеточного механизма двигателя. Измерение биения носит условный характер, так как опыт работы оказывает, что есть двигатели, у которых при малых частотах вращения значения биений велики, а при номинальной скорости они работают удовлетворительно. Потому окончательное заключение о качестве работы коллектора можно дать лишь после проверки работы двигателя под нагрузкой.

Осматривая механическую часть двигателя постоянного тока, следует обращать внимание на состояние паек н соединений обмоток, подшипниковых узлов, на равномерность зазора (при разобранном двигателе). Зазор, измеренный в диаметрально противоположных точках между якорем и главными полюсами двигателя, не должен отличаться от среднего значения более чем на 10% при зазорах менее 3 мм и не более чем на 5% при зазорах более 3 мм.

После проверки биений и вибраций приступают к регулировке щеточного механизма двигателя. Щетки в обоймах должны свободно перемещаться, но не должны пошатываться. Нормальный зазор между щеткой и обоймой в направлении вращения не должен превышать 0,1— 0,4 мм, в продольном направлении 0,2—0,5 мм.

Нормальное удельное давление щеток на коллектор в зависимости от марки материала щетки должно быть не менее 150—180 г/см2 для графитовых щеток, 220— 250 г/см2 для медно-графитовых. Во избежание неравномерного распределения тока давление отдельных щеток не должно отличаться от среднего более чем на 10%. Величину удельного давления определяют следующим образом. Между коллектором и щеткой помещают лист тонкой бумаги, к щетке прикрепляют динамометр, а затем, оттягивая динамометром щетку, находят такое положение, когда можно будет свободно вытянуть лист бумаги. Показание динамометра в этот момент соответствует Давлению щетки на коллектор. Удельное давление определяют путем деления показания динамометра на площадь основания щетки.

Правильная установка щеток является одним из важнейших факторов нормальной работы машины. Щеткодержатели устанавливают таким образом, чтобы щетки стояли строго параллельно пластинам коллектора и расстояния между их сбегающими краями были равны полюсному делению машины с погрешностью не более 2%.

Прежде чем приступить к проверке правильности включения обмоток, изучают маркировку выводов машины конкретного типа. В двигателях постоянного тока выводы обмоток маркируют согласно ГОСТ 183—66 первыми прописными буквами их наименования с добавлением после них цифры 1 — для начала обмотки и 2 — для ее конца. При наличии в двигателе других обмоток такого же наименования, начала и концы их маркируют цифрами 3—4, 5—6 и т. д. Обозначения выводов могут соответствовать схемам возбуждения и направлениям вращения двигателя, которые приведены на рис. 2.

Чередование полярности полюсов может быть определено несколькими способами: внешним осмотром, с помощью магнитной стрелки, и с помощью специальной катушки.

Первый способ применяют в тех случаях, когда направление намотки обмоток можно проследить визуально. 

Второй способ применяют в основном для катушек обмоток параллельного возбуждения. Сущность этого способа заключается в следующем. В обмотку двигателя подают ток, подвешивают на нитке магнитную стрелку, полярность концов которой помечена, и подносят ее поочередно к каждому полюсу. В зависимости от полярности полюса стрелка повернется к нему концом противоположной полярности.

Третий способ определения полярности обмоток применим для любой обмотки, он носит название способа пробной катушки. Катушка может иметь любую форму — торроидальную, прямоугольную, цилиндрическую. Катушку наматывают с возможно большим числом витков из тонкой изолированной медной проволоки на каркас из картона, целлулоида и т. п.

Прежде чем определять полярность щеток и производить необходимые измерения сопротивлений обмоток, устанавливают щетки на нейтраль. Под нейтралью электрического двигателя понимается такое взаимное расположение обмоток главных полюсов и якоря, когда коэффициент трансформации между ними равен нулю.

Измерение сопротивления обмоток двигателя постоянного тока является весьма важным элементам проверки двигателей постоянного тока, так как по результатам измерения судят о состоянии контактных соединений обмоток (паек, болтовых, сварных соединений). Измерение сопротивления обмоток двигателя производят одним из следующих методов: амперметра—вольтметра, одинарного или двойного моста и микроомметром. Необходимо помнить о некоторых особенностях измерений сопротивления обмоток двигателей постоянного тока.

1. Сопротивление последовательной обмотки возбуждения, уравнительной обмотки, обмотки добавочных полюсов невелико (тысячные доли ома), поэтому измерения производят микроомметром или двойным мостом.

2. Сопротивление обмотки якоря измеряют по методу амперметра—вольтметра с использованием специального двухконтактного щупа с пружинами в изоляционной

Пуск двигателя на холостом ходу и под нагрузкой нужно проводить с большими предосторожностями. Непосредственно перед пуском необходимо убедиться в легкости вращения якоря, отсутствии задевания якоря о статор, в наличии смазки в подшипниках, а также проверить реле защиты. Ток срабатывания максимальной защиты не должен превышать 200% максимального тока двигателя. При пробном пуске двигателя постоянного тока контролируют качество коммутации, наблюдая за коллектором во время толчков пускового тока, а затем при работе двигателя вхолостую на максимальном напряжении и при максимальной частоте вращения.

Нагрузка не должна вызывать усиления степени искрения по сравнению с работой на холостом ходу. Допускается работа двигателя постоянного тока при степени искрения щеток 11/2 и даже 2. При более значительной степени искрения проводят наладку коммутации: установку щеток на нейтраль, проверку правильности включения обмотки дополнительных полюсов, проверку нажатия щеток на коллектор и степени прилегания щеток к коллектору.

После наблюдения работы под нагрузкой и настройки коммутации двигателя постоянного тока процесс наладки можно считать законченным.