Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Жгуты и коммутационная аппаратура. Учебное пособие
.pdf
шасси или экрана в этом месте предусматривается установка изоляционных втулок.
6. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ,
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ МОНТАЖУ
Электрический монтаж радиоэлектронной аппаратуры и приборов
должен производиться в соответствии с требованиями, указанными на
сборочных чертежах, принципиальной электрической схеме, в технической
документации, а также в соответствии с установленным эталоном (образцом).
Электрический
монтаж должен обеспечивать нормальную работу
аппаратуры в условиях тряски, вибрации, вакуума, повышенной влажности
и воздействия положительных и отрицательных температур, обусловленных требованиями соответствующих технических условий на монтируемую аппаратуру, прибор или систему.
Конструкция и электрический монтаж радиоэлектронной аппаратуры
должны обеспечивать доступ к отдельным элементам для их осмотра, проверки и замены
.
Маркировочные знаки, нанесенные на шасси и детали, не должны
(по возможности) закрываться монтажными проводами.
Сечение монтажных проводов необходимо выбирать в зависимости
от силы тока, допустимого падения напряжения и условий работы радиоэлектронной аппаратуры. Монтажные провода должны обладать как механической, так и электрической прочностью. В случае если монтажные провода
подвергаются воздействию помех или сами их создают, монтаж следует производить экранированными проводами с надежно заземленными
оплетками.
Провода, применяемые при монтаже, не должны иметь повреждений
(прожогов, надрезов жил и т.п.), снижающих их механическую и электрическую прочность.
Гибкие монтажные провода, выходящие из жгута и присоединяемые
пайкой к электромонтажному контакту
, должны иметь запас (если это оговорено в сборочном чертеже) по длине, обеспечивающий одну – две перепайки (5...10 мм), который создается в результате изгибов проводов у мест
паек электромонтажного контакта. Наращивание проводов скруткой или
пайкой запрещается.
Соединение проводов между собой, проводов с выводами элементов
и их выводов между собой необходимо выполнять
только с помощью
электромонтажных контактов (лепестков, зажимов, переходных колодок и
др.). Соединение деталей, расстояние между которыми может изменяться в
процессе эксплуатации, а также «плавающих» контактных лепестков
31
должно осуществляться только гибкими многожильными монтажными
проводами.
Монтажные провода не должны касаться нагревающихся деталей,
допустимый зазор между ними должен быть не менее 5 мм. Провода или
жгуты, находящиеся вблизи сильно нагревающихся деталей, должны
иметь устойчивую теплоизоляцию.
Монтажные провода, а также выводы навесных электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в местах пайки должны механически закрепляться.
Пайка встык
или внахлестку не допускается.
Соединения длиной более 30 мм должны выполняться изолированным проводом, а менее 30 мм – голым проводом, заключенным в изоляционную трубку.
Для монтажа радиоэлектронной аппаратуры и приборов необходимо
применять провода, марки, сечения и расцветка которых указываются в
чертежах или схемах.
Маркировка концов проводов не должна быть одинаковой
. Способ
маркировки указывается в чертежах. При цветной маркировке каждая
обособленная электрическая цепь должна иметь провода одного цвета.
Изоляция проводов не должна иметь повреждений.
Узлы и отдельные элементы схемы, которые в процессе эксплуатации необходимо снимать для осмотра и регулировки, должны иметь гибкую подводку, обеспечивающую их снятие без отпайки проводов.
Для этой
цели монтажные провода следует выбирать с запасом. Для обеспечения
легкого натяжения при снятии элементов и надежного крепления запас
провода должен быть свернут в петлю или кольцо.
Для обеспечения механической прочности и нормальной работы
электрической схемы общее сечение жил проводов, присоединяемых к
контактным лепесткам и контактам, не должно превышать их
наименьше-
го сечения.
К одному контактному лепестку должно быть припаяно не более
трех жил проводов.
Каждый провод рекомендуется отдельно крепить в отверстии лепестка, не скручивая его с другими подпаиваемыми проводниками и выводами.
Монтажные провода, кабели и жгуты запрещается располагать на
острых кромках и ребрах шасси, узлов и приборов. В
случае необходимости следует принять меры, предохраняющие провода от повреждений (обмотка лентами, резиновые прокладки, втулки и др.). Подвижные части
электромеханических приборов не должны касаться проводов. Требуемое
между ними расстояние оговаривается в сборочных чертежах и, как правило, должно быть не меньше 5 мм.
Все присоединения монтажных проводов к зажимам должны обеспе
-
чивать надежный электрический контакт.
32
Под один зажимный контакт допускается подсоединять не более
трех проводов, причем все провода должны быть заделаны в кабельные
наконечники независимо от их диаметра, а сумма их поперечных сечений
не должна превышать поперечного сечения провода, отходящего от зажимного контакта. Подсоединяемый провод должен надежно закрепляться
между двумя контактирующими поверхностями, для чего
между гайкой и
наконечником (или головкой винта и наконечником) устанавливают шайбу.
Экранирующая оплетка монтажных проводов длиной до 100 мм
должна соединяться с корпусом в одной точке, а длиной свыше 100 мм – в
двух точках (с обоих концов). Экранирующие оплетки на концах, а также
выводы заземления должны быть подсоединены таким образом, чтобы исключить
прожог изоляции проводов.
Для уменьшения взаимного влияния цепей при монтаже используют
следующие приемы:
выбирают кратчайшие расстояния между элементами высокоча-
стотных схем, чтобы длина монтажных проводов высокочастотных цепей
была наименьшей;
неэкранированные провода высокочастотных цепей при пересе-
чении располагают под углом, близким к 90°. При параллельном расположении такие провода максимально
удаляют друг от друга или разделяют
экраном.
Контроль качества электрических жгутов.
Контроль качества изготовления жгутов проводов и присоединения к
ним устройств коммутации, электрических соединителей и других электронных компонентов производится как в процессе изготовления, так и на
этапе конечной приемки методами неразрушающего и разрушающего контроля. Основными из них являются
:
1) Внешний осмотр – осмотр и измерения с применением в необходимых случаях специальных методов для выявления в жгутовых сборках
отклонений, дефектов и повреждений.
2) Проверка жгутовых сборок на наличие короткого замыкания.
Этот метод является низковольтным испытанием, применяемым для обнаружения непредусмотренных соединений.
3) Тестирование сопротивления изоляции – это испытание высо-
ким напряжением.
Используется для проверки сопротивлений, оказываемых изоляционными материалами. Несоответствие фиксируется тогда,
когда значение измеряемого сопротивления меньше заданного или когда
испытательное оборудование выявляет электрический разряд. При выполнении испытаний жгутов на сопротивление изоляции длительность тестирования может быть сокращена до достижения установленного режима
тока. При использовании испытательного напряжения по постоянному
33
току для тестирования электропрочности изоляции может одновременно
измеряться и сопротивление изоляции.
Если оба испытания – на электропрочность и сопротивление изоляции жгутов – выполняются независимо, то тестирование сопротивления
изоляции должно проводиться после проверки на электропрочность.
4) Проверка жгутов на правильность сборки. При тестировании
правильности сборки проверяется наличие электрических сигналов между
конкретными точками
на соответствие сборочному чертежу или описанию
схемы. Эти тесты выполняются с применением специальных стендов для
проверки жгутов на правильность сборки.
Как правило, это прозвоночные стенды с вычислителем, который
программируется на определенный алгоритм выполнения теста. Тест на
правильность сборки обычно является итоговым тестом, по его результатам производится оценка жгута проводов
на соответствие нормативно-
технической документации.
7. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДЫ
ИСПЫТАНИЯ КАБЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ
Требования, предъявляемые к кабелям управления и контрольным,
определяются конкретными условиями эксплуатации аппаратуры, в которой используются эти кабели. Все эти требования можно разделить на следующие основные группы:
требования к электрическим параметрам;
требования по
стойкости к механическим воздействиям;
требования по стойкости к климатическим воздействиям;
требования по стойкости к специальным видам воздействия;
требования к надежности при комплексном воздействии всех
климатических, механических и специальных факторов.
Требования к электрическим параметрам (электрическое сопротивление токопроводящих жил, рабочее напряжение, электрическое сопротивление изоляции) являются общими для кабелей
контрольных и кабелей
управления. Разница заключается в различии требований к механическим
параметрам, а также требований по стойкости к климатическим, механическим и специальным видам воздействий.
Требование к электрическим параметрам. Электрическое сопро-
тивление токопроводящих жил. К кабелям управления и контрольным,
как и к большинству других кабельных изделий, предъявляется требование
по минимальному
значению электрического сопротивления токопроводя-
щих жил.
34
Необходимость этого диктуется следующими соображениями:
1) Электрическое сопротивление токопроводящих жил кабелей
управления определяет падение напряжения в цепи управления. Поскольку
эти кабели предназначены для передачи сигналов малой мощности, большое падение напряжения вызовет потерю значительной части полезного
сигнала и приведёт к необходимости усложнения приемной аппаратуры,
что во всех случаях крайне нежелательно.
2)
Электрическое сопротивление токопроводящих жил контрольных
кабелей, предназначенных в основном для силового питания приборного
оборудования, определяет потери мощности в цепях контроля: при увеличении сопротивления эти потери растут, что не только нежелательно для
питающих энергетических установок, но и приведет к увеличению тепловыделения в токопроводящих жилах кабеля, росту температуры и ухудшению
условий работы элементов конструкции кабелей.
Известно, что электрическое сопротивление токопроводящей жилы
зависит от материала, из которого она изготовлена, ее сечения, длины и
выражается формулой
R = ρ · L / s,
где R – электрическое сопротивление, Ом; ρ – удельное электрическое сопротивление, Ом·мм
ρ = 0,017 24 Ом·мм
токопроводящей жилы, мм
2
/м (для алюминия ρ = 0,028 26 Ом·мм2/м, для меди
2
/м); L – длина токопроводящей жилы, м; s – сечение
2
.
Таким образом, минимальное значение электрического сопротивления токопроводящих жил может быть достигнуто применением материалов высокой проводимости, таких как медь и алюминий, и рационального
выбора номинального сечения.
Поскольку кабели управления и контрольные используются только
на низких частотах (до 5 кГц), известные эффекты повышения электрического сопротивления токопроводящих жил переменному току по
сравнению с сопротивлением постоянному току для них практически не имеют
места. По этой причине электрическое сопротивление токопроводящих
жил, как правило, регламентируется в виде значения электрического сопротивления токопроводящих жил постоянному току при +20 °С, приведенного к 1 км. Приведение измеренного сопротивления к указанным
условиям производится по формуле
R
= Rпр / (α · L),
изм
где R
R
– приведенное сопротивление, Ом/км; α – температурный коэффициент
пр
– сопротивление, Ом, измеренное при 20 °С на длине 1 км;
изм
электрического сопротивления, 1/°С (для алюминия α = 0,004 03 1/°С, для
меди α = 0,003 93 1/°С).
35
Электрическое сопротивление жил, скрученных в кабель, всегда
больше расчетного за счет большей их длины по сравнению с физической
длиной кабеля. Это увеличение длины жил при скрутке называется укруткой и характеризуется коэффициентом укрутки k, значение которого зависит от принятого шага скрутки и лежит в пределах 1,002…1,03.
Следовательно, электрическое сопротивление любой
из скрученных
жил равно
R
= R · k .
cк
В кабельной технике широко используются металлы высокой проводимости – медь и алюминий.
Токопроводящие жилы кабелей управления, как правило, изготовляются из медной проволоки, а токопроводящие жилы контрольных кабелей – из медной и алюминиевой проволок. Электрическое сопротивление
токопроводящих жил из медной и алюминиевой проволок регламентировано
действующими отраслевыми стандартами.
Контроль сопротивления токопроводящих
жил ведется как в процессе производства кабелей, так и на строительных длинах. На практике, как
правило, сопротивление токопроводящих жил определяется косвенным
методом путем контроля конструкции токопроводящей жилы, измерения
диаметра проволок, из которых она скручена. В случае отклонения диаметра отдельных проволок за допустимые пределы производят измерение
электрического сопротивления токопроводящей
жилы по соответствующему действующему отраслевому стандарту. Длина измеряемой токопроводящей жилы кабеля должна быть не менее 1 м.
Рабочее напряжение. Под рабочим напряжением понимается
напряжение постоянного и переменного токов, которое длительное время
может быть приложено к токопроводящим жилам кабеля при сохранении
их изоляцией электрической прочности.
Требования по рабочему напряжению определяются номинальным
напряжением аппаратуры, в которой кабели используются. Эти требования
регламентированы соответствующими стандартами и техническими условиями. Рабочее и испытательное напряжения кабелей управления регламентированы действующим отраслевым стандартом.
Рабочее напряжение определяет материал и толщину изоляции токопроводящих жил. Проверка электрической прочности изоляции токопроводящих жил проводится как в процессе производства кабелей после
наложения изоляции, так и на готовых кабелях. Эти испытания преследуют
цель выявить производственные дефекты изоляции, неизбежно возникающие даже при самой тщательной подготовке материалов и отлаженном
процессе изолирования, а также позволяют отбраковать на начальной стадии дефектные места в изоляции. В изоляции токопроводящих жил всегда
36
имеются инородные включения, снижающие ее толщину и перераспределяющие электрическое поле в месте их нахождения за счет разницы диэлектрической проницаемости материалов включения и изоляции. Невозможно также полностью исключить воздушные включения в изоляции, которые могут являться причиной ионизационных процессов в ее толще и
последующего пробоя. Кроме того, в
процессе испытаний напряжением
должны быть выявлены и другие дефекты изоляции, в частности случайные механические повреждения (порезы, проколы и т.п.). Эти проверки,
как правило, производятся на аппаратах сухого испытания (в соответствии
с действующим отраслевым стандартом). Изолированная жила перематывается через аппарат, в котором напряжение прикладывается по внешней
поверхности изоляции.
Испытываемая
изолированная жила перематывается с отдающего на
приемное устройство – тару машины общей скрутки − и проходит при
этом через контактный электрод, находящийся под высоким напряжением
переменного тока промышленной частоты. Контактный электрод обычно
выполняется в виде металлической трубки, внутри которой размещена
группа стальных шариков, укрепленных по винтовой линии. При проходе
через контактный
электрод в дефектных местах изоляции происходит пробой (прогар) изоляции. Под действием тока, возникающего в месте пробоя,
срабатывает реле, которое размыкает цепь первичной обмотки высоковольтного трансформатора, останавливает привод перемоточного устройства и включает световой или звуковой сигнал.
В соответствии с принятыми нормами скорость прохождения изоли-
рованной жилы через аппарат и
размеры контактного электрода высокого
напряжения должны быть такими, чтобы каждая точка поверхности изоляции подвергалась воздействию испытательного напряжения не менее
0,06 с, чему обычно соответствует скорость перемотки через аппарат
(170…200 м/мин).
Проверку электрической прочности изоляции жил готовых кабелей
проводят путем кратковременного, в течение 1 мин, испытания напряжением переменного тока промышленной
частоты, значительно превышаю-
щим рабочее напряжение.
Испытательное напряжение в вольтах определяется по эмпирической
формуле. Испытаниям подвергаются все физические длины кабелей. Эти
тестирования проводят в соответствии действующим отраслевым стандартом. Поскольку кабели содержат большое количество изолированных жил,
то проверка напряжением отдельно каждой жилы делает испытание чрезвычайно трудоемким.
37
8. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ЖГУТОВ И КАБЕЛЕЙ
ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Выявление режима короткого замыкания в проверяемом фидере (или
прохождения по нему токов перегрузки) производится по оценке состояния кинематики автоматов защиты сети типа АЗС.
Расположение деталей кинематики автомата АЗС при механическом
отключении рукояткой отличается от их расположения при срабатывании
при протекании тока перегрузки.
Наиболее результативную оценку состояния кинематики автомата
дает его
рентгеновский снимок (рис. 8.1).
У автоматов, выключенных от токов перегрузки, пружина разжата,
каретка находится в крайнем левом положении, тогда как при выключении
рукояткой пружина взведена, а каретка находится в крайнем правом
положении.
а) б)
Рис. 8.1. Сравнительные рентгенограммы
автомата защиты сети, отключенного
от протекания тока коротким замыканием (а)
и с помощью
рукоятки (б)
Если нет рентгеновской аппаратуры, то положение кинематики автомата можно установить путем его частичной разборки. Для этого необходимо высверлить развальцовки стяжных заклепок и снять верхнюю панель автомата с рукояткой. Через открывшееся окно видно расположение
деталей кинематики. Если окно примерно наполовину закрыто кареткой,
то имело место тепловое срабатывание
автомата. При отсутствии теплово-
го срабатывания окно перекрыто кареткой примерно на 1/10 часть.
Таким образом, признаками срабатывания автомата АЗС от токов
перегрузки являются:
разжатая пружина каретки автомата;
38
крайнее левое положение каретки;
примерно на половину закрытое окно каретки (доступное для
осмотра при снятии верхней панели автомата с рукояткой).
В случае если установлено, что отключение автомата произошло от
токов перегрузки, то может быть сделан вывод о неработоспособном состоянии фидера (участка сети ЛА), а также устройств, питающихся
от это-
го фидера (участка).
Для того чтобы исключить ошибки в оценке технического состояния
автоматов защиты, необходимо учитывать следующие обстоятельства:
во-первых, тепловое срабатывание автомата возможно и в результате
внешних температурных воздействий, поэтому необходимо убедиться, что
автомат не подвергался таким воздействиям, не находился в зоне пожара и
не имеет характерных признаков
перегрева; во-вторых, переброс рукоятки
автомата из включенного положения в выключенное может произойти под
воздействием ускорения, направленного по продольной оси автомата
при ударе.
8.1. Выявление прохождения токов короткого замыкания
или перегрузки по оценке состояния изоляции,
экранирующей оплетки и жил проводов
Прохождение нерасчетных токов приводит к характерным изменени-
ям технического состояния проводов.
Одним из признаков короткого замыкания или прохождения тока перегрузки является изменение цвета изоляции и выступание (вспучивание)
сквозь хлопчатобумажную оплетку полихлорвиниловой или второпластовой изоляции на значительных участках проводки. Однако прохождение
тока короткого замыкания не всегда вызывает видимое изменение состояния изоляции. Степень такого изменения зависит от нагрева, а следовательно, от величины тока и длительности его прохождения.
Признаками прохождения по проводам токов короткого замыкания
являются:
а) при плотности тока короткого замыкания 120…130 А/мм
2
:
цвет хлопчатобумажной оплетки белых проводов типа БПВЛ
почти не меняется. Оплетка цветных проводов несколько светлеет, лаковое
покрытие становится более тусклым и липким на ощупь. Сквозь оплетку
проступают наплывы внутренней хлорвиниловой изоляции. При этой
плотности тока хлопчатобумажная оплетка с трудом отделяется от полихлорвинилового слоя, на слое появляются чёткие отпечатки
оплетки;
токоведущая жила провода получает температурные повреждения
(полуда проволок оплавляется, отдельные проволоки жилы спаиваются);
39
б) при плотностях тока короткого замыкания, превышающего
130 А/мм
2
:
вспучиваний хлорвиниловой изоляции проводов не наблюдается,
но появляются прогары и потемнения хлопчатобумажной оплетки, ее лаковое покрытие полностью отсутствует;
провод теряет эластичность, становится жестким, хлопчатобумаж-
ная оплетка от полихлорвиниловой изоляции не отделяется;
в местах заделки токоведущей жилы в наконечник наблюдается
обгорание, оплавление и сползание полихлорвиниловой изоляции с
жилы;
проволоки в токоведущей жиле спаяны по всей длине, иногда по-
луда обгорает до меди, на проволоках имеются продукты сгорания изоляции черного цвета.
Провода типа ПТЛ (БПТ) при плотностях тока короткого замыкания
более 130 А/мм
2
имеют следующие признаки:
фторопластовая оплетка жилы, вспучиваясь, разрывает стеклотка-
невую оплетку с образованием обгаров;
в местах заделки токоведущей жилы в наконечники или хвостови-
ки штепсельных разъемов образуются обгорелые хлопья фторопластовой
ленты;
контактное устройство, жила и хлопья фторопласта в этих местах
покрыты серым порошком, образующимся при возгонке фторопластовой
изоляции;
полуда токоведущей жилы оплавляется или полностью обгорает,
на ее поверхности появляются окислы в виде порошка;
фторопластовая лента сплавляется.
При наличии перечисленных признаков прохождения тока короткого
замыкания необходимо внимательно обследовать провода в местах повреждения изоляции. Для осмотра мест повреждения токоведущих жил необходимо снять изоляцию, сделав кольцевые надрезы
на расстоянии
15…20 мм от места повреждения и продольный разрез на стороне, проти-
воположной стороне с повреждением.
Экранизирующую оплетку следует снимать с помощью ножниц на
расстоянии не менее 25…30 мм от места повреждения.
Жилы провода и экранирующую оплетку следует осматривать с помощью лупы 10-кратного увеличения или под микроскопом.
При коротком замыкании
на металлические детали и небольших токах
повреждения незначительны и трудноразличимы. При замыкании на экранирующую оплетку повреждения имеют вид точечного обгорания проволоки токоведущей жилы и экрана, а также местной спайки проволок в жиле.
При перемежающихся коротких замыканиях и больших токах (более
100 А) повреждения провода значительны, с наличием оплавления и
обго-
рания проволок жилы, экранирующей оплетки и конструкции.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]