книги из ГПНТБ / Грудинский, П. Г. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций

отдельных групп контактов и отдельных контактов не нормируется, сопоставляются результаты измерений по­ добных друг другу контактов или они сопоставляются с результатами прежних измерений.

Такие измерения особенно целесообразны для контак­ тов, выполненных из меди без покрытия. При слабом нажатии и при окислении контакта температура его повы­ шается, а при повышении температуры выше 70° С окисле­ ние идет возрастающими темпами, так как окислы меди ‘ являются плохими проводниками.

Рис. 12-6. Схема измерения переходного сопротивления контактной системы по методу амперметра — вольтметра.

/ — р ео стат ; 2 — п е р е к л ю ч а т е л ь и зм е р и т е л ь н о го п р и б о р а (п о ­ л о ж е н и е п ри и зм ер ен и и т о к а (а), н а п р я ж е н и я (б); 3 — ш у н т п р и б о р а ; 4 — п е р е к л ю ч а т е л ь п р ед е л о в и зм е р е н и й н а п р я ж е н и я .

Значительные повреждения, оплавления и разрушения контактных поверхностей могут происходить при отклю­ чении токов к. з. Для большей устойчивости контактов, подверженных оплавлению, они облицовываются дуго­ стойкими покрытиями в виде металлокерамической ком­ позиции (кирита), в состав которой входит вольфрам и медь. Вольфрам обеспечивает дугостойкость, а медь — хорошую электропроводность. Замена медных контактов

' надежность работы контактной системы выключателей.

Контроль контактного давления (нажатия). Надеж­ ность работы контактов в значительной мере зависит от

4 4 1

контактного давления, создаваемого пружинами, косвенно контролируется сила нажатия пружины при измерении переходного сопротивления контактов. Однако желателен прямой контроль, в частности в тех случаях, когда нажа­ тие создается совокупным действием нескольких пружин. При прямом контроле представляется возможным прове­ рить каждую пружину в отдельности.

Для некоторых типов выключателей заводы указывают необходи­ мую силу нажатия для каждой отдельной пружины в демонтированном состоянии. Для других необходимую силу нажатия рекомендуется кон­ тролировать для всей контактной системы в целом, в собранном виде.

Рис. 12-7. Измерение нажатия пальцевых контактов динамометром (а) и грузом (б).

/ — н о ж п о д в и ж н о го к о н т а к т а ; 2 — п л а с т и н ы н еп о д в и ж н о го к о н т а к т а .

В некоторых конструкциях произвести измерения контактного давле­ ния простым способом невозможно и оно контролируется косвенно, путем измерения «вжима» пружин, поскольку контактное давление прямо пропорционально вжиму. Измерение вжима позволяет опреде­ лить, в какой части контактной системы — в размыкающихся или в по­ стоянных контактах — имеется дефект.

На рис. 12-7 показаны приемы измерения давления в пальцевых контактах / и 2 динамометром и грузами. Перед измерением на контакт­ ную пластину 2 надевается серьга, под которую подкладывается бумаж­ ная полоска. Пластина отводится динамометром или грузом настолько, чтобы из-под серьги можно было вытащить бумажную ленту, и в таком положении измеряется сила нажатия.

Для той же цели может быть использован прибор со спортивно­ медицинским динамометром /, показанный на рис. 12-8. Предварительно прибором измеряется толщина пальца (ножа), входящего между пла­ стинами, для чего служит шкала 5. Затем губки 3 прибора помещаются между пластинами контакта 2 и при помощи винта 4 разводятся на толщину пальца (ножа) по шкале прибора 5 и делается отсчет по шкале динамометра I.

442

На рис. 12-9 показан способ измерения нажатия щеточных контак­ тов пружинным динамометром, а на рис. 12-10 — >то же для розеточных контактов. Усилия, измеряемые указанными методами, лежат в преде­ лах 40— 150 кгс.

К о н т р о л ь о д н о в р е м е н н о с т и з а м ы к а н и я к о н т а к т о в . Неодновремен­

ное замыкание и размыкание контактов утяжеляет работу выключа­ теля и может привести к оплавлению контактов. Регулировка однов­ ременности замыкания контактов производится путем регулирования «вжима» контактов, т.е. изменения нажатия.

Рис. 12-11. Схемы для контроля вжима и одновременности замыкания

иразмыкания контактов выключателей.

а— Горшковых; б — баковых; в — баковых с гасительными камерами.

Для проверки одновременности замыкания контактов и для регу­ лирования вжима контактов собирается одна из схем рис. 12-11 (в за­ висимости от числа разрывов в контактной системе). Медленным вклю­ чением выключателя (от руки или от домкрата) контакты доводят до первого соприкосновения (зажигается одна из ламп), после чего нано­ сится карандашом риска на штанге и на направляющем устройстве. Вторая риска наносится после зажигания всех ламп. Расстояние между рисками определяет разновременность замыкания контактов. Чем меньше нормальный вжим, тем меньше допускается разновременность. При вжиме 15— 20 мм разновременность должна быть не больше 1мм.

После того как контакты отрегулированы на одновременность, выключатель включается до конца и наносится соответствующая риска. Расстояние между рисками, нанесенными при зажигании всех ламп и при полном включении выключателя, соответствует величине вжима или ходу в контактах. Для каждого типа выключателей завод указывает нормальный ход (вжим) контактов.

444

Для розеточных контактов также производится проверка одновре­ менности замыкания и хода контактов; при этом давление контак­ тов не изменяется, так как его создают пружины ламелей, и ход в кон­ тактах не влияет на это давление. Одновременность замыкания втаких Контактах нужна для того, чтобы обеспечить одинаковую глубину по­ гружения контактных свечей в розеточный контакт. При этом необхо­ димо, чтобы свечи касались дна розеток, но без удара; были бы концентричны относительно входных отверстий и ходили бы в контактах без большого усилия. Измерение нажатия в розеточных контактах может быть выполнено прибором, изображенным на рис. 12-10.

В тех случаях, когда контакты выключателя доступны наружному осмотру во включенном состоянии (пальцевые, пластинчатые контакты баковых выключателей, главные контакты горшковых и т, п.), реко­ мендуется проверить достаточность соприкосновения контактных пла­ стин с ножом или торцом траверсы. Проверка производится щупом или тонким слоем краски. Щуп толщиной не более 0,05 мм и шириной 10 мм не должен проходить на глубину более 4 мм. Общая площадь соприкос­ новения должна составлять неменее 70% рабочей поверхности контакта.

12-3. Приводная система масляного выключателя

Приводная система выключателя состоит из рычажной системы самого выключателя, привода и передаточного механизма между ними. Один итотже тип выключателя может сочетаться сразными типами при­ водов, причем тип привода, как правило, оказывает влияние на комму­ тационную способность выключателя. В зависимости от типа привода и особенностей места установки выключателя выбирается передаточный механизм между ними, назначением которого является соединение при­

вода с выключателем и согласование их скоростей и усилий. Состояние приводной системы оказывает большое влияние на надеж­

ность работы выключателей: неисправности в ней являются причинами 30— 40% общего числа отказов выключателей. Отказ же выключателя при к. з. в цепи, в которой он установлен, влечет за собой отключение системы или секции сборных шин. Приводная система должна не только включить или отключить выключатель, но выполнить эти операции о определенной скоростью. Снижение скорости влечет за собой затяж­ ное горение дуги, опасное для целости выключателя. Необходимые скорости могут быть обеспечены только втом случае, если привод раз­ вивает требующиеся усилия.

При включении привод преодолевает следующие противодействую­ щие силы: пружин, отключающих выключатель; силы трения в при­ водном механизме и в контактах; инерцию всех подвижных частей сопротивление движению траверсы масла выключателя; сжатие кон­ тактных и буферных пружин; электродинамические усилия, создавае­ мые токоведущими контурами (эти усилия при коротких замыканиях могут быть очень значительными). Зависимость усилия от пути, прой­ денного контактами, показана на рио. 12-12, б. Эта характеристика статическая, т. е. снятая в условиях медленного перемещения от руки или домкрата, когда силы инерции трения и сопротивления масла значи­ тельно меньше тех, которые возникают при нормальной работе, а про­ тиводействующие электромагнитные усилия вообще отсутствуют. Дей­ ствительное усилие, развиваемое приводом, должно быть примерно в 1,5 раза больше, чем эго определяется статической характеристикой. Статическую характеристику можно получить при замене одной из тяг

445

передаточного механизма на временную, со встроенным в нее динамо метром,, как это показано на рис. 12-12, а.

Контроль состояния приводных механизмов целесо­

с результатами предшествующих испытаний. Характе­ ристика скоростей косвенно учитывает наличие сопротив­ лений, практически отсутствующих при медленных пере­ мещениях. Снятие динамической характеристики усилий

5

Рис. 12-12. Измерение усилий приводного механизма при руч­ ном включении.

коятка привода; 5 — тяга к выключателю; 6 — включение; 7 — отклю­ чение,

в приводе в эксплуатационных условиях очень затруд­ нительно.

Наиболее полную картину времени включения и ско­ ростей может-дать измерение при помощи осциллографа. Этот метод относительно сложен, он применяется преиму­ щественно для воздушных выключателей (см. § 12-5).

Значительно проще измерения при помощи электричес­ кого секундомера, хотя они дают меньше информации. Схема соединений для определения времени от подачи команды на включение до начала касания контактов выключателя дана на рис. 12-13. В момент подачи команды секундомер

4 4 6

включается, а при касании контактов шунтируется и останавливается. Измерив путь, пройденный подвижными контактами, можно определить среднюю скорость движе­ ния контактов.

Больше информации дает применение вибрографа сов­ местно с электрическим секундомером. Виброграф состоит из электромагнита 3, питаемого переменным током 50 Гц, вибрирующей под его воздействием пружины 2 и пишу­ щего штифта (карандаша) /, как это схематически пока­ зано на рис. 12-14. Колебания штифта происходят с пери­ одичностью 100 раз в секунду. На движущейся ленте 5,

Рис. 12-13. Измерение времени включения (а) и отключения (б) при помощи электрического секундомера.

установленной так, что колебания штифта направлены поперек ее движения, он вычерчивает волнообразную кривую, как, например, показано на рис. 12-15.

Примеры установки вибрографа 4 даны на рис. 12-14, б и в для баковых и горшковых выключателей. В первом случае на вращающийся вал надевается разъемный диск 6 с укрепленной на нем лентой, во втором — плоская шкала 5 связывается с поступательно движущимся штоком. Лента снабжается шкалой, соответствующей длине пути подвиж­ ных контактов, на ней предварительно наносятся отметки, соответствующие началу движения, моменту входа в гаси­ тельную камеру и началу замыкания контактов. По полу­ ченной виброграмме можно определить время и скорость движения подвижных контактов выключателя.

Время движения определяется по числу максимумов виброграммы, так как расстояние между ними соответст­

4 4 7

вует сотой доле секунды. Таким образом, можно опреде­ лить время от началц движения до полного включения, от начала движения до входа в гасительное устройство, время прохождения в контактах выключателя. Время от подачи команды до начала движения контактов на вибро­ грамме не отмечается. Но это время можно определить

Рис. 12-14. Измерение времени включения и отключения выключателя вибрографом.

а — схема прибора; б —• измерение при поступательном движении ленты; в — то же при вращательном движении.

как разницу времен, измеренных секундомером и вибро­ графом от начала работы приборов до касания контактов.

По виброграмме, снятой при установке вибрографа по рис. 12-14, б, легко определить скорость движения контактов в любой точке пути. На такой виброграмме путь контактов отражается в масштабе 1: 1, так как ее движение непосредственно связано с движением контак­ тов. Поэтому расстояние между двумя максимумами вибро­ граммы, измеренное в сантиметрах, численно равно ско­ рости движения в метрах в секунду, так как промежуток времени между максимумами равен 0,01 с.

448

Расшифровка виброграммы, снятой при помощи диска (рис. 12-14, в), сложнее, так как требует определения масштаба. Кроме того, она дает менее точные результаты из-за наличия люфтов в передаточном механизме.

Поэтому и для баковых выключателей целесообразно применять плоскую ленту, укрепленную на вспомога­ тельной детали, непосредственно связанной с траверсой. В таких случаях в крышке бака высверливается отверстие, позднее закрываемое металлической пробкой с резьбой. Через отверстие пропускается шток, Связанный с травер­ сой, на котором и укрепляется планка с бумажной лентой. Некоторые типы выключателей (например, МКП-35, МКП-110) имеют такие отверстия, сделанные на заводе.

Рис. 12-15. Виброграмма, подготовленная для определения вре­ мени и скорости движения контактов.

1 — качало движения; 2 — касание дугогасящих контактов; 3 — ка­ сание главных контактов; 4 — конец движения; I, It, /3 — соответ­ ствую щ ие длины пути.

На основе виброграммы строится характеристика ско­ рости движения контактов выключателя, подобная пред­ ставленным на рис. 12-16. Сопоставление такой вибро­ граммы с виброграммами, полученными от завода, или с результатами прежних испытаний того же или подобных выключателей, позволяет судить о состоянии приводной системы. Характеристика скорости отражает ее полней, чем статическая характеристика усилий, так как первая учитывает инерцию движущихся частей и все сопротивле­ ния, зависящие от скорости движения. Обе характеристики не учитывают электромагнитных усилий, возникающих при к. з.

На виброграмме отражается наличие и состояние масла в выключателе. При отсутствии масла скорости на 15—

повышенной. Загрязнения, неточности сборки, износ поверх­ ностей соприкасающихся деталей, плохая смазка, затяжка соединений и излишние люфты, дефекты в механизме и

действии привода — все это находит отражение в вибро­ грамме скоростей движения. Поэтому виброграмма ско­ ростей движения контактов является важным критерием для суждения о состоянии выключателя и его привода.

Привод может быть ручным, пружинным, грузовым, электромагнитным, пневматическим, инерционным и т. п.; в нашей стране из приводов с дистанционным управлением получили наибольшее распространение электромагнитные приводы.

Рис. 12-16. Примеры характеристик скорости движения контактов, полученные на основе виброграмм.

а — для горшковых выключателей; б — для баковых выключателей; 1 — включение; 2 — отключение.

Характеристика усилий, развиваемых электромагнит­ ным приводом при включении, хорошо соответствует характеристике сопротивления движению подвижной части — к концу пути и усилия, и сопротивление резко возрастают. На процесс отключения масляных выключа­ телей тип привода оказывает мало влияния, так как отклю­ чение производится действием пружин самого выключателя.

На скоростные характеристики и на надежность работы выключателя большое влияние оказывает величина напря­ жения на электромагните привода. При понижённом напря­ жении электромагнит отключающей катушки может не развить необходимого усилия и не отключить выключатель. Если отказ привода последовал при работе релейной защиты, последствия могут быть очень тяжелыми, вплоть до потери сборных шин или их секции или серьезного развития повреждения в генераторе, трансформаторе и т. д.

450