Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Жгуты и коммутационная аппаратура. Учебное пособие
.pdf
Как правило, короткое замыкание при больших токах и в силовых
(магистральных) цепях самоликвидируется вследствие выгорания жилы
провода или конструкции (экранирующей оплетки) и разрыва электрической цепи до срабатывания средств защиты.
8.2. Выявление величины тока перегрузки
При прохождении тока через плавкий и нагревательный элементы
предохранителей выделяется тепло в количестве, пропорциональном квад
-
рату проходящего тока. При нагревании плавкого (инерционного) элемента до температуры плавления происходит разрыв цепи предохранителя, и в
месте разрыва образуется искровой или дуговой разряд. В области действия разряда возникают электромагнитные силы, воздействующие на расплавленные частицы плавкого (инерционного) элемента.
При разных токах скорость нарастания температуры и интенсивность
искрового
или дугового разряда различны. В связи с этим, в зависимости
от величины тока срабатывания, предохранители имеют различное техническое состояние и, соответственно, различные следы, признаки такого состояния.
Для определения величины тока срабатывания можно использовать
следующие характерные признаки:
величина разрушенной части плавкого элемента l;
степень (площадь) закопченности элемента предохранителя
;
степень перегрева плавкого элемента;
характер разрушения плавкого элемента.
Величина l позволяет установить величину тока срабатывания
предохранителя, так как имеется практически линейная зависимость между величиной и током срабатывания предохранителей типа СП номинала
10…30 А. Разброс величины l = f (I) находится в пределах от ±10 до ±25 % .
При измерении величины l необходимо
проводить трехкратный
замер разрушенной части плавкого элемента. Перед вторым и третьим измерениями предохранитель следует повернуть вокруг своей оси на угол
примерно 120°. Величина определяется как среднее арифметическое трех
измерений:
l = (l
+ l2 + l3) / 3.
1
Для измерения величины l при сильной закопченности стеклянной
трубки необходимо поместить предохранитель на чистый лист бумаги и
отметить положение его колпачков. После этого (при условии, что работы
по измерению площади закопченности S уже выполнены) осторожно, чтобы не повредить концы и не изменить положение плавкого элемента, разбить
стеклянную трубку. Это лучше всего сделать, прикладывая усилие к
колпачкам на скручивание стеклянной трубки. После удаления осколков
41
трубки и обеспечения визуального обзора плавкого элемента нужно совместить колпачки предохранителя со сделанными ранее отметками и произвести оценку характера разрушения и измерения величины l.
Степень закопченности стеклянной трубки возрастает с увеличением
тока срабатывания. Эта зависимость устойчиво проявляется у предохранителей типа СП номинала 15 А и выше.
Закопченность стеклянной
трубки предохранителей имеет различный характер. Наряду с закопченностью в области разрушения плавкого
элемента внутренняя поверхность стеклянной трубки покрывается распыленным цинком (металлизация), при этом внешняя поверхность трубки
приобретает вид зеркала. При больших токах срабатывания значительно
возрастает температура, распыленный на трубке металл плавится и под
действием сил поверхностного натяжения осаждается в
виде мелких капель, одновременно металлизированное покрытие выгорает и зеркальный
блеск трубки исчезает.
Наряду с закопченной поверхностью черного цвета различной плот-
ности при малых токах (I = 1,3…1,5·I
) срабатывания предохранителей
ном
практически вся трубка покрывается бело-голубым налетом в виде дымки.
По мере увеличения тока срабатывания поверхность и оптическая плотность закопченности увеличивается, а в центральной части закопченной
области сначала происходит металлизация трубки, а затем выгорание металлизации. Степень закопченности трубки целесообразно характеризовать
площадью S = f(I), представляющей собой
поверхность, состоящую из
суммы площадей:
покрытой черным налетом копоти;
покрытой зеркальным налетом металлизации;
выгоревшей части металлизации.
Площадь закопченной части трубки S определяется произведением
средней ширины (измеряется по длине трубки) и длины обхвата по дуге.
Для предохранителей СП длина развертки по дуге 360° составляет
19,45 мм. В ряде случаев закопченную
поверхность трубки целесообразно
измерять по отдельным участкам одинаковой ширины.
Площадь S изменяется практически линейно от значений токов срабатывания, однако следует учитывать и наличие значительного разброса.
Наименьшие разбросы имеют место при токах срабатывания, достигающих примерно 6 · I
, а наибольшие – примерно при 2,5 · I
ном
ном
.
Степень перегрева плавкого элемента предохранителей типа ТП позволяет дать приближенную оценку величины тока срабатывания предохранителя. При малых токах срабатывания (2,5 · I
) на плавком элементе
ном
отсутствуют цвета побежалости, а наплавление меди на разрушенном
плавком элементе имеется, как правило, с одной стороны. При больших
42
токах срабатывания отчетливо заметны цвета побежалости и наплавление
меди на концах разрушенного элемента.
Характер разрушения плавкого элемента предохранителей разных
типов и номиналов позволяет оценить величины токов, вызвавших срабатывание предохранителя. Признаками разрушения плавкого элемента, позволяющими оценить величину тока срабатывания, являются следующие:
а) для предохранителей типа СП номиналом 1…5 А:
разрушение плавкого элемента в одном месте без касания его о
стеклянную трубку. При силе тока срабатывания I = 1,3…1,5·I
оплавле-
ном
ние концов разрушенного элемента имеет вид капли, близкой по форме к
сферической (для предохранителей номинала 1 А), при I = 1,5…2 · I
ном
–
вид заостренного копья (капля вытянута в направлении места разрушения
для предохранителей номинала до 5 А). Заостренность капли с увеличением диаметра проволоки плавкого элемента и величины тока срабатывания
увеличивается;
разрушение плавкого элемента в одном месте с привариванием его
к стеклянной трубке – при I = 2,5…3 · I
ном
;
разрушение плавкого элемента в одном месте без приваривания его к
трубке и при наличии на нем точечных оплавлений – при I = 2,5…3·I
ном
;
разрушение плавкого элемента в одном месте с привариванием его
к трубке и при наличии на нем точечных оплавлений – при I = 3…10·I
ном
;
разрушение плавкого элемента в двух местах без приваривания его
свободной части к стеклянной трубке – при I = 2,5…3·I
ном
;
разрушение плавкого элемента в двух местах с привариванием его
свободной части к трубке – при I = 8…10·I
ном
;
практически полное разрушение плавкого элемента с его разбра-
сыванием в виде одной или нескольких капель (капли могут привариваться
к стеклянной трубке) – при I = 2,5…6·I
ном
.
Следует иметь в виду, что отклонения в точности технического исполнения предохранителей СП рассмотренных номиналов, обусловленные
производственными факторами, могут приводить к искажениям результатов оценки. Поэтому необходимо использовать и другие способы оценки
токов перегрузки для сопоставления получаемых результатов и подтверждения окончательного заключения;
б) для предохранителей типа СП номиналом 10…30 А:
при токах срабатывания, меньших или равных 2,5·I
, расплавля-
ном
емая часть плавкого элемента вытесняется, как правило, в направлении,
перпендикулярном его оси, за счет воздействия высокой температуры
электромагнитного поля. При этом на сохранившихся частях плавкого
элемента нет частиц наваренного металла;
при токах, больших 2,5·I
, сохранившиеся части плавкого эле-
ном
мента отклонены вдоль его оси по направлению к колпачкам предохрани-
43
теля. В этом случае практически у всех предохранителей расплавленная
часть плавкого элемента наварена на его сохранившиеся части;
в) для предохранителей типа ИП:
при больших токах в предохранителях срабатывает плавкий (или
нагревательный) элемент;
при малых токах – срабатывает инерционный элемент.
9. БОРТОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ
Бортовые электрические сети (БЭС)
классифицируются в зависимости от назначения их участков на питательные и распределительные. Питательная сеть обеспечивает передачу энергии от источников до центральных распределительных устройств (ЦРУ). Распределительная сеть связывает потребители электрической энергии с распределительными устройствами (РУ) и ЦРУ.
По конфигурации сети подразделяют на разомкнутые и замкнутые. В
разомкнутых сетях
каждое РУ при нормальной и аварийной работах системы электроснабжения получает питание только от одного ЦРУ. В разомкнутых магистральных сетях все РУ подключаются к ЦРУ параллельно.
В замкнутых сетях отдельные РУ получают питание от двух и более шин
ЦРУ. Такие сети также могут быть магистральными, радиальными и по
сравнению
с разомкнутыми характеризуются большей безотказностью.
По роду тока и значению напряжения классификация сетей соответствует классификации систем электроснабжения. Различают сети трехфазного переменного тока (напряжением 208/115 В и 36 В, частотой 400 Гц),
однофазного переменного тока (напряжением 115 В) и сети постоянного
тока (напряжением 27 В). Однопроводные сети используют в качестве одного провода металлический корпус
летательного аппарата (ЛА), поэтому
позволяют сократить массу сети, уменьшить потери напряжения и упростить обслуживание по сравнению с двухпроводными сетями.
В соответствии с режимами работы системы электроснабжения различают основную и аварийную сети. От основной сети питаются все потребители электрической энергии, от аварийной – только потребители первой категории, необходимые
для обеспечения завершения полета и бе-
зопасной посадки.
9.1. Электрические провода
По назначению электрические провода подразделяются на бортовые
(для межблочных соединений), монтажные (для монтажа внутри блоков,
пультов, щитков) и специальные (высоковольтные, компенсационные и др.).
Маркировка электропроводов имеет буквенно-цифровой индекс.
Провода, относящиеся к радиооборудованию, окрашены в синий (голубой)
44
цвет, к электрооборудованию постоянного тока – в белый, к электрооборудованию переменного тока – в желтый (оранжевый) цвет. Буквенноцифровой индекс маркировки включает в себя порядковый чертежный
номер фидерной электрической схемы: буквенный знак, указывающий на
принадлежность фидера к определенному аппарату защиты; цифровой
знак, указывающий на порядковый номер провода фидера, относящегося к
определенному
аппарату защиты.
На летательном аппарате буквенно-цифровой индекс провода состоит из цифрового номера системы, которой принадлежит провод; позиционного обозначения элемента защиты провода или цепи; порядкового номера участка провода от устройства защиты до нагрузки; буквы, обозначающей минусовый провод или фазу; цифр, обозначающих сечение провода. Маркировку наносят на
расстоянии не более 75 мм от конца провода с
интервалом до 200 мм по всей длине провода.
Маркировка жгутов и кабелей включает в себя буквенные знаки,
обозначающие принадлежность жгутов к определенному отсеку ЛА; цифры, обозначающие порядковые номера жгутов в отсеке.
На летательном аппарате маркировка жгутов содержит цифры, указывающие на принадлежность
жгутов к определенной зоне ЛА; порядко-
вые номера жгутов.
Маркировка жгутов и кабелей осуществляется винилхлоридными,
термоусаживаемыми, резиновыми бирками и пластинами.
Контроль технического состояния элементов электрической сети в
процессе эксплуатации включает в себя визуальный контроль и контроль
состояния с применением объективных методов. При визуальном контроле
проводится осмотр состояния проводов, жгутов, а также
их монтажа в распределительных коробках, панелях, щитках. Инструментальными методами осуществляется наблюдение за сопротивлением изоляции проводов,
жгутов; переходным сопротивлением между токоведущей жилой провода
и наконечником; переходным сопротивлением контактов присоединений проводов; переходным сопротивлением узлов экранирования и металлизации.
Измерение сопротивления изоляции позволяет оценить техническое
состояние изоляции проводов, выявить неисправные или
загрязненные детали элементов сети. Сопротивление изоляции проверяют при отключенных от корпуса ЛА проводах, выключенных автоматах защиты, снятых
предохранителях, вынутых лампах из светильников и арматуры, отключенных от сети потребителях, которые по конструкции должны снизить
сопротивление изоляции. В соответствии с установленными нормами при
относительной влажности не выше 70 % сопротивление изоляции всей
сети должно быть не менее 0,3 МОм, одного фидера – не менее 10 МОм
при числе потребителей фидера до трех, 8 МОм – при числе потребителей
более трех.
45
Измерение переходного сопротивления между токоведущей жилой
провода и его наконечником проводится у проводов сечением от 35 мм
более методом вольтметра-амперметра (рис. 9.1) по формуле
R = U · 10
3
/ I,
где R – сопротивление, мкОм; U – напряжение, мВ; I – ток, А.
Рис. 9.1. Схема замера переходных сопротивлений:
1 – наконечник; 2 – милливольтметр до 60 мВ класса 0,5;
3 – контактный хомутик; 4 – провод марки БПЭЛА;
5 – шунт амперметра до 300 А; 6 – амперметр класса 0,5;
7 – генератор; 8 – регулировочный реостат
2
и
Переходное сопротивление для проводов с медной или алюминиевой
токоведущей жилой при температуре 20…22 °
С не должно превышать
следующих значений:
Площадь сечения провода, мм2 25 35 41 50 70 95
Переходное сопротивление, мкОм 20 20 15 15 12 10
Измерение переходного сопротивления контактов минусовых присоединений проводится между наконечником минусового (нулевого, обратного) провода и ближайшей точкой корпуса ЛА.
Переходное сопротивление определяется по наименьшему из трех –
четырех измерений и не должно превышать следующих значений:
Площадь сечения провода, мм2 0,5
0,75
1
4
6
10
16
25
35 50
70
95
2,5
Переходное сопротивление, мкОм 600 500 400 300 200 100
Измерение переходного сопротивления узлов экранирования и металлизации осуществляется микроомметром с ценой деления не более
46
100 мкОм. Щупы прибора располагают на расстоянии не более 20 мм от
стыка, чтобы не вносить в показания прибора сопротивление соседних
участков металла. Для частей конструкции допустимые сопротивления делятся на несколько групп: балластные резисторы – 50 мкОм, места непосредственного сочленения всех экранов системы зажигания, а также места
крепления труб коллекторов к корпусу
авиадвигателей – 100 мкОм; установка развязывающих конденсаторов и фильтров – 200 мкОм; места непосредственного сочленения деталей и агрегатов – 600 мкОм; крышки, люки,
створки и т.п. – до 2000 мкОм; места соединения деталей и агрегатов через
перемычки металлизации – 2000 мкОм.
Состояние металлизации двигателей и агрегатов, являющихся мощными источниками радиопомех, требует особенно тщательного контроля.
Система с
плохой металлизацией создает еще бόльшие радиопомехи из-за
появления дополнительных переменных контактов, чем неметаллизированная система.
9.2. Монтажно-установочное оборудование
К монтажно-установочному оборудованию относятся: электрические
соединители, переходные и клеммные колодки, индивидуальные разъемы,
наконечники проводов, втулки для заделки проводов, держатели предохранителей, защитные чехлы и экраны, экранирующие оплетки, хомуты.
Электрические соединители
(штепсельные разъемы) подразделяют
на блочные, кабельные и проходные. Блочные соединители предназначены
для присоединения жгутов к блоку, кабельные – для соединений жгутов,
проходные – для соединения жгутов через стенку отсека или блока.
По способу сочленения частей соединителя и фиксации сочлененного положения цилиндрические соединители подразделяются на байонетные, врубные, резьбовые и самозапирающиеся. В
байонетных происходит
фиксация замковым устройством, конструкция которого обеспечивает перемещение выступом одной части соединителя в пазах другой части соединителя по винтовой линии до упора, препятствующего обратному вращению. Во врубных соединителях – без фиксации сочлененного положения замковым устройством. В резьбовых производится фиксация сочлененного положения зацеплением внутренней резьбы накидной гайки
с наружной резьбой на корпусе, а в самозапирающихся – фиксация сочлененного положения самозапирающимся замковым устройством.
Для работы в электрических цепях постоянного и переменного тока с
частотой до 3 МГц и напряжением до 700 В применяют следующие типы
штепсельных разъемов: 1) ШР – штепсельный разъем; 2) ШРГ – штепсельный разъем герметичный; 3) ШРГП – штепсельный разъем герметичный
проходной; 4)
ШРН – штепсельный разъем низковольтный; 5) ШРНГ –
штепсельный разъем низковольтный герметичный; 6) ШPHC – штепсель-
47
ный разъем низковольтный специальный; 7) СШР – самолетный штепсельный разъем; 8) СШРГ – самолетный штепсельный разъем герметичный; 9) Р – разъем (приборный); 10) РГ – разъем герметичный; 11) РГП –
разъем герметичный проходной; 12) РТ – разъем теплостойкий; 13) РМ –
разъем малогабаритный; 14) РМГ – разъем малогабаритный герметичный;
15) РМГС – разъем малогабаритный герметичный специальный; 16) СНЦ –
соединитель низкочастотный цилиндрический; 17) СНО – соединитель
низкочастотный прямоугольный с извлекаемыми
контактами, соединяе-
мыми методом обжатия.
Классификационный шифр штепсельных разъемов ШР, 2РТ и Р
включает в себя: тип разъема – ШР (ШРГ, ШРГП), 2РТ, Р (РГ, РГП); посадочный диаметр корпуса, мм; тип патрубка штепсельного разъема
(П – прямой, У – угловой, ПК – прямой кабельный, УК – угловой кабельный, СК – обратный угловой кабельный, ДК
– двойной угловой кабельный,
ПКП – прямой кабельный проходной, УКП – угловой кабельный проходной, СКП – обратный угловой кабельный проходной, ДКП – двойной угловой кабельный проходной); число контакторов в разъеме; вид присоединяемого кабеля (Э – экранированный, Н – неэкранированный); вид контактов в колодке (Г – гнёзда, Ш – штыри); диаметр контактных пар (штырей).
Пример обозначения
штепсельного разъема: ШР32У12НГ1. Штепсельные разъемы состоят из двух частей – вилки и розетки. В вилке установлены контактные штыри, а в розетке – гнезда.
Классификационный шифр малогабаритных штепсельных разъемов
2РМ, 2РМГ, 2РМГП включает в себя:
тип разъема (2РМ, 2РМГ, 2РМГП, 2РМГС);
посадочный диаметр корпуса, мм;
назначение
части разъема (Б – для монтажа на панелях, блоках и
перегородках; К – для монтажа на кабелях);
тип патрубка штепсельного разъема (П, У);
вид присоединяемого кабеля (Э, Н);
число контактов в разъеме;
вид контактов в колодке (Г, Ш);
диаметр контактных пар (штырей): 1 – 1 мм; 2 – 1 и 1,5 мм; 3 – 2 и
3 мм; 5 – 1,5
мм; 6 – 1,5 и 3 мм; 7 – 1,5 мм; 2 и 3 мм;
покрытие контактов (А – позолоченные, В – посеребренные,
Е – никелированные, П – палладированные);
предельная эксплуатационная температура (1 – 100 °С; 2 – 200 °С;
15 – 150 °С);
тип розетки (Л – левая, П – правая).
Пример обозначения штепсельного разъема: 2РМГ32БПЭ45Г1А2.
Классификационный шифр электрических соединителей СНЦ и СНО
состоит из следующих элементов:
а) тип соединителя: СНЦ, СНО; б) число
48
контактов в соединителе; в) условный размер корпуса; г) часть соединителя: В – вилка, Р – розетка; д) конструктивное исполнение: 1, 2 и 4 – приборная часть без кожуха, с прямым и угловым кожухом соответственно;
6, 8, 11 – кабельная часть с прямым кожухом, с угловым и без кожуха соответственно; 12 и 13 – приборная и кабельная части с обоймой под
термофитовый башмак; е) положение пазов в изоляторе корпуса соединителя;
ж) вид исполнения (В – всеклиматическое).
Пример обозначения соединителя: СНЦ 23-3/14Р-1В.
Соединители допускают 10-кратную замену контактов при помощи
специального монтажного инструмента, поставляемого в комплексе с соединителями.
Основные электрические параметры соединителей: минимальное
рабочее напряжение – 1·10
-3
В, минимальный рабочий ток – 1·10-7 А.
Сопротивления электрических контактов:
Диаметр контакта d, мм 1,5 2,5 3,5 3,5 4,0
Сопротивление контакта, мОм 2,5 1 0,75 0,3 0,15
Сопротивление изоляции в нормальных климатических условиях
должно быть не менее 1000 МОм.
Условия эксплуатации. Относительная влажность воздуха при значении температуры +20 °C − до 98 % длительно, при t = -40 °C – в течение
10 суток за весь срок службы.
Атмосферное давление 106,658 – 1,333·10
-4
Па (800 – 1·10-6 мм рт. ст.).
9.3. Установление причин отказов в бортовой электрической сети
В процессе эксплуатации электрических систем в бортовой электрической сети ЛА возникают следующие электрические повреждения: обрывы цепи или ее переписывание, нарушение изоляции и замыкание цепей
между собой или на корпус ЛА. Характер повреждения устанавливается
пропусканием тока низкого напряжения
по проводу (прозвонка), измерением сопротивления изоляции или ее электрической прочности. Все эти
методы (в основном прозвонка) используются и для отыскания места повреждения, так как внешним осмотром его определить трудно.
При обнаружении неисправности в электрических цепях ставятся задачи: найти место повреждения, установить его причину, устранить неисправность и принять
меры к предотвращению подобных отказов в дальнейшем. Задачи эти выполняются, как правило, методом прозвонки электрических цепей.
Найти место повреждения – это значит:
определить объект, в котором оно произошло: агрегат или провод
электрожгута;
49
в этом объекте отыскать поврежденный участок, то есть устано-
вить, какой элемент оказался причиной повреждения.
Если обнаружено повреждение в цепи, состоящей из нескольких частей или агрегатов или имеющей параллельные ответвления, необходимо
такую электроцепь разъединить, проверить каждую из ее частей по очереди и выделить неисправную. Этот метод называется
проверкой путем сек-
ционирования цепи.
Разъединение (секционирование) цепи производится вначале при
помощи выключателей или снятием предохранителей, затем в местах
разобранных электрических соединений: в клеммных колодках, штепсельных разъемах и в общих для нескольких цепей минусовых точках. Если это
оказывается недостаточным, приходится распаивать разветвления.
В поврежденной цепи необходимо, прежде всего, отсоединить элек
-
трические провода (электрожгуты) от агрегатов, чтобы установить, в каком
из агрегатов или жгутов (проводов) находится повреждение.
Вторая задача – нахождение поврежденного участка – решается в зависимости от характера неисправности. Если это длинный жгут, то его
секционируют, разделяя по разъемам на отдельные участки.
В электрощитках и пультах для нахождения поврежденного участка
поочередно
отключают (отсоединяют) необходимые аппараты (выключатели, переключатели, предохранители и др.); в электрической или радиотехнической системе отсоединяют отдельные агрегаты или блоки.
Поиск неисправности электрических проводов и других элементов
бортовой электрической сети на борту ЛА проводится путем выявления
прямых и косвенных признаков, характеризующих техническое состояние
электрических или электрифицированных систем (агрегатов). При этом
можно исходить из следующего:
1) известно, что система (агрегат) в полете работала нештатно;
2) неизвестно, работала ли система (агрегат) в полете.
В первом случае основной целью является поиск возможных неисправностей БЭС (при исправных агрегатах), вызвавших нештатный режим
работы системы. В этом случае особое внимание следует обратить на
поиск возможных
эксплуатационных повреждений проводов.
Во втором случае целью является установление режима работы системы и оценка его соответствия режиму полета. Основными носителями
информации в этом случае являются повреждения проводов, места разрушения их токоведущих жил.
В общем случае порядок проведения дефектации БЭС складывается
из следующих этапов:
осмотр элементов БЭС с целью
вреждения (визуальный контроль);
выявления мест и характера их по-
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]