книги из ГПНТБ / Подольский Л.Р. Счетчики электрической энергии электроподвижного состава

и секундомера состоит в том, что в цепь счетчика включают ваттметр и, измеряя с помощью секундомера время работы счетчика, вычисляют энергию, израсходованную в цепи. Сравнивая величину вычисленной по показаниям ваттметра и секундомера энергии с энергией, учтенной, за этот же про­ межуток времени счетчиком, судят о погрешности послед­ него. Для отсчета числа оборотов диска на нем наносится цветное пятно краской. Установив необходимую нагрузку, поверитель включает секундомер при прохождении цвет­ ного пятна около края окошка для счетного механизма и выключает его, когда счетчик сделает принятое для провер­ ки число оборотов.

Метод ваттметра и секундомера требует стабилизации мощности, расходуемой в цепи во время проверки. При отсутствии такой стабилизации стрелка ваттметра будет колебаться в процессе проверки, а сама проверка может быть неточной.

Перед проверкой должно быть установлено для счетчика теоретическое или нормальное время tH, т. е. число секунд, за которое подвижная система точно работающего счетчика должна сделать заданное число оборотов при данной по­ стоянной (неизменной) нагрузке. Нормальное время нахо­ дится из формулы:

Рассмотрим пример определения нормального времени 20 оборотов для счетчика ДбООм на 1 500 а, 3 000 в для на­ грузки 20%.

На счетчике имеется надпись: 1 квт-ч = 0,4 оборота, следовательно, передаточное число равно N = 0,4.

Мощность при нагрузке в 20% составит

/>га= 1500.-„300% 2° = 900 кет.

1000 • 100

Нормальное время 20 оборотов

3 600 • 20

200 сек,

"900 • 0,4

80

Выбираемое для проверки контрольное число оборотов п должно давать время проверки не менее 2, а лучше 3 мин, так как при меньшем времени проверки в большей мере сказывается ошибка от несвоевременного включения и вы­ ключения секундомера. При отсутствии ваттметра мощность Р может определяться как произведение показаний ампер­ метра и вольтметра. Относительная погрешность счетчика оп­ ределяется как разность теоретического или нормального времени tHи измеренного времени tK3, за которое подвижная система счетчика сделала контрольное число оборотов, отне­ сенное к измеренному времени,

Если tH3 меньше tu(подвижная система вращается быстрее чем следует), то говорят, что счетчик имеет положительную погрешность, т. е. его показания больше действительного значения израсходованной энергии. Если ^изболыпе7н (под­ вижная система вращается медленнее, чем следует), то гово­ рят, что счетчик имеет отрицательную погрешность, т. е. показания счетчика меньше действительного значения изра­ сходованной энергии-

Точность проверки должна быть не менее чем в три раза выше допустимой погрешности счетчика, поэтому суммар­ ная погрешность применяемых при проверке шунтов, ватт­ метра (или амперметра с вольтметром) и добавочных со­ противлений, а также секундомера должна быть не более 1%.

В настоящее время разработано и создано большое коли­ чество различных устройств, позволяющих механизировать или даже полностью автоматизировать процесс проверки электрических счетчиков. Применение этих способов осо­ бенно целесообразно там, где проверка счетчиков носит массовый характер. На Ленинградском электромеханиче­ ское заводе, серийно выпускающем счетчики постоянного тока, применяется устройство для автоматического отсчета числа оборотов диска и времени. Блочная схема такого устройства показана на рис. 40. Его работа происходит сле­ дующим образом. От оптического устройства луч света по­ падает на скос, имеющийся на алюминиевом диске счетчика.

электросекундомер и производит отсчет оборотов. Число оборотов фиксируется на световом табло. Отсчитав задан­ ное число оборотов, релейный блок отключает электросе­ кундомер. Зная по приборам величину проверяемой на­ грузки, а также время и число оборотов, отсчитанных уст­ ройством, обычным способом определяют погрешность счет-

тото-

Рис. 40. Блочная схема устройства для автоматического отсчета числа оборотов диска счетчика типа ДбООм и времени

чика при проверяемой нагрузке. Для повышения точности отсчета времени питание секундомера производится от ис­ точника со стабилизированной частотой. Питание всей уста­ новки осуществляется от выпрямителя и сети переменного тока.

§ 15. СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ

Стенд предназначается для проверки, а также регули­ ровки (см. § 18) счетчиков при разных нагрузках, проверки чувствительности и отсутствия самохода. Оборудование стенда должно обеспечивать возможность изменения вели­ чины напряжения и тока в необходимых пределах, а также поддерживать их стабильность в процессе проверки при каждой нагрузке. Испытательный стенд должен также обес­ печивать возможность осуществления вибраций, близких к тряске на электроподвижном составе. Это особенно важно

82

для нагрузок менее 50% номинальной, при которых влия­ ние вибраций сказывается наиболее заметно.

Техническими условиями амплитуда колебаний стола вибрационного стенда установлена в пределах от 1 до 1,8 мм, а частота — 5 колебаний в секунду. Амплитуда и частота ко­ лебаний стола вибрационного стенда могут быть проверены с помощью вибрографа.

Рис. 41. Общий вид стенда ПКБ ЦТ МПС для проверки счетчиков

Крепление счетчиков на вибрационном стенде должно осуществляться на амортизаторах. На рис. 41 показан общий вид, а на рис. 42 приведена принципиальная элек­ трическая схема стенда, разработанного Проектно-кон­ структорским бюро Главного управления локомотив­ ного хозяйства Министерства путей сообщения (ПКБ ЦТ МПС).

Стенд представляет собой сварной металлический одно­ тумбовый стол с открывающейся верхней крышкой в ящи-

mu oosVosi /ZI9Q-

Рис. 42. Принципиальная электрическая схема стенда для проверки счетчиков

пится к фундаменту независимо от стенда. Он состоит из подпружиненной площадки, установленной на конструкции в виде тумбы. К площадке приварены вертикальная стой­ ка и скобы, на которых аналогично тому, как это выпол­ няется на электровозе, через резиновые амортизаторы кре­ пится счетчик. Добавочное сопротивление проверяемого счетчика располагается на площадке стола — ниже счет­ чика. Внутри тумбы смонтирован асинхронный электродви­ гатель, который через клиноременную передачу, эксцент­ рик и шатун вибрирует подпружиненную площадку с уста­ новленными на ней счетчиками и добавочным сопротивле­ нием.

Э л е к т р и ч е с к а я с х е м а стенда для проверки (и регулировки) счетчиков включает в себя следующие ос­ новные цепи: питания токовых обмоток счетчика; питания параллельных обмоток счетчика; питания электродвигателя вибрационного стола, цепей блокировочных контактов и сигнальных ламп.

Цепь питания токовых катушек счетчика состоит из двух мотор-генераторов типа АНД 750/1500 а или одного АНД 2500/5000 а, 12/6 в*, управляемого реостатом возбуж­ дения РВ; шунтов Ш1 на 3 000 а, Ш2 на 1 500 а, ШЗ на 750 а и Ш4 на 300 а, все они на 75 мв; прибора Л2 типа М105, подключаемого к одному из перечисленных шунтов в зави­ симости от величины тока в цепи; рубильников PI, Р2, РЗ пакетного выключателя ПВЗ, служащих для переключения шунтов и балластных сопротивлений R2, R3, R4, которые вместе с R5 служат для стабилизации тока. При отсутствии этих сопротивлений вследствие непостоянства переходного сопротивления на коллекторе и щетках генератора АНД может нарушаться стабильность тока при испытании.

Цепь питания обмотки напряжения счетчика состоит из электромагнитного стабилизатора напряжения Ст типа СНЭ-220-0,75; автотрансформаторов РН1 и РН2, служащих для регулировки величины напряжения параллельной цепи; двух повысительных трансформаторов 7\ и Г2 типа НОМ 6/0, 1 кв; двухполупериодного выпрямителя, построенного на выпрямительных лампах ВЛг и ВЛ2 типа В 1-0,03/13 (30 ма, 13 кв); сопротивления R1 и конденсатора К, сглажи­ вающих пульсацию выпрямленного напряжения; указы­

* На рис. 42 показан только один генератор АНД 750/1500 а для испытания счетчиков с номинальным током до 750 а.

86

вающего киловольтметра k V на напряжение 0—4 кв типа М151 с добавочным сопротивлением типа Р103; миллиампер­ метра МА-0,75 ма типа М362, контролирующего величину тока параллельной цепи; вольтметра V типа М106 класса точности 0,5 с добавочными сопротивлениями ДСг—ДС5 и реле РТ типа ЭТ-521/0,2 с током уставки 0,1 а, служащим для защиты цепи напряжения от перегрузок.

Питание цепи накала выпрямительных ламп BJh и ВЛъ

блокирующие двери, крышку стола стенда и на сигнальные лампы Л1 и Л4 питание подается от понизительного транс­ форматора ТР типа ОСО 0,25 напряжением 220/12 в. Лампа ЛС включена последовательно в цепи блокирующих кон­ тактов выключателей Б i, Б 2 , £з и поэтому будет гореть только при закрытых дверях и крышке при включенном выключателе ПВ2. Блокирующий контакт £ 4 блокирует дверь высоковольтного шкафа и при открытом ее положении отключает всю цепь питания параллельных обмоток счет­ чика. Цепь электродвигателя АД типа А-31-4 0,6 кет, 1 420 об/мин вибрационного стола ясна из схемы. На схеме стенда показано включение счетчиков, у которых весь ток нагрузки проходит через их токовые обмотки (счетчики пря­ мого включения ДбООм). При проверке счетчиков включа­ емых через шунт, к зажимам I и II подключаются силовые контакты шунта, а токовая обмотка к его потенциальным зажимам.

К недостаткам стенда следует отнести невозможность одновременной регулировки и проверки на нем более одного счетчика; неудобство доступа к вибростенду для установки на него счетчика; необходимость пересоедине-

водов милливольтметра А2 к различным шунтам. Рассмотрим в качестве примера работу на стенде при

проверке счетчика типа ДбООм с номинальным током 1 500 а

инапряжением 3 000 в на чувствительность и погрешность при нагрузке 50%. При отключенных выключателях*ПВ1

иПВ2 счетчик навешивается на вибрационный стол и под­ ключается согласно схеме. После этого двери и крышка стола должны быть закрыты, рубильники PI, Р2, РЗ вы­ ключены, выключатель ПВЗ включен, рукоятки автотранс­ форматоров PH 1 , РДг и регулятора РВ поставлены в край­

87

нее положение в сторону «ниже». Включается выключатель ПВ2 и выключатель В. Лампы Л4 и ЛС должны гореть. По истечении времени, необходимого для нагрева выпрями­ тельных ламп (3—4 мин), рукоятками автотрансформато­ ров РЯ, и РЯ 2 поднимается напряжение в параллельной цепи счетчика до номинального. Величина напряжения контролируется по вольтметру V. Затем выключателем ПВ1 включается двигатель, создающий вибрации. Включа­ ется генератор АНД 2500/5000 а. Регулятором возбуждения ток поднимается до тех пор, пока подвижная система счетчи­ ка не начнет медленно вращаться.

Ток, контролируемый прибором A i, должен быть при этом не более 30 а, т. е. 2% номинального значения 1 500 а. На этом проверка чувствительности заканчивается. Ру­ коятками управления ток и напряжение снижаются до нуля. Выключатели ПВ2 и ПВЗ выключаются. Для про­ верки при нагрузке 50% номинальной прибор Л2 подключа­ ется к шунту ШЗ на 750 а и включается рубильник Р2, Включив выключатель Г1В2, повышают напряжение до номинального, а регулятором РВ по прибору Л2 устанавли­ вают ток, равный 750 а, т. е. 50% номинального. Примем для

Нормальное время tH, равное 50 оборотам диска по фор­

так как при нагрузке 50% погрешность счетчика норми­ руется в пределах ±3% , то и действительное время 50 обо­ ротов не должно отличаться от нормального более чем на

88

Г л а в а I V

РЕМОНТ СЧЕТЧИКОВ

§ 16. НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ НЕИСПРАВНОСТИ СЧЕТЧИКОВ И ИХ ВЫЯВЛЕНИЕ

В процессе эксплуатации счетчики теряют свою точ­ ность. Причины, нарушающие правильность работы счет­ чиков, можно разделить на постоянные и случайные.

К постоянным причинам относятся:

износ трущихся деталей (в наибольшей мере это отно­ сится к нижней и верхней опорам подвижной системы и кол­ лектору со щетками,' в значительно меньшей степени — к деталям счетного механизма);

загрязнение и загустевание смазочного масла; ослабле­ ние тормозного магнита со временем;

нарушение покрытий и коррозия отдельных деталей счетчиков.

К случайным причинам следует отнести: механические повреждения деталей счетчиков; пробои изоляции токоведущих частей счетчика;

нарушение регулировки из-за сотрясений и ударов, которым счетчики могут подвергаться при транспортировке и установке;

перегрузки и перенапряжения, которые может испыты­ вать счетчик в процессе эксплуатации;

загрязнение и запыление внутренней полости счетчика при недостаточно тщательной его герметизации.

Выявление дефектов счетчика следует начинать с внеш­ него осмотра, проверки его изоляции по сопротивлению и проверки погрешности, как это было рассмотрено в пара­ графе «Проверка счетчиков». После этого счетчик и добавоч­ ное сопротивление вскрываются, и производится осмотр их внутренних частей. При внутреннем осмотре в первую

89