Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Жгуты и коммутационная аппаратура. Учебное пособие
.pdf
проверка исправности электрических цепей фидеров, отдельных
участков или электрожгутов (проводов);
измерение электрических параметров (инструментальный кон-
троль элементов БЭС);
оценка причин появления повреждений элементов БЭС.
В зависимости от степени повреждения БЭС указанный объем работ
может изменяться. Так, например, нерационально проводить измерение
электрического сопротивления изоляции проводов с обгоревшей и
частично сохранившейся изоляцией. Однако независимо от степени температурных или других повреждений токоведущие жилы проводов должны быть
подвергнуты тщательному осмотру не только по длине провода, но и в местах повреждений.
Наиболее вероятными местами нарушения электрических цепей в
БЭС являются:
заделка проводов в наконечники, в контакты штепсельных разъ-
емов
и реле;
разъемные (болтовые) электрические соединения проводов между
собой и с элементами (агрегатами) оборудования;
штепсельные разъемы, расположенные в местах, где на них могут
попадать топливо, масло, гидрожидкости и влага;
места, где провода и жгуты подвергаются деформациям в процессе
эксплуатации, проходят возле подвижных деталей и острых кромок конструкции ЛА и под хомутами крепления.
Нарушение электрической цепи в местах заделки проводов в наконечники, между контактами штепсельных разъемов и реле в процессе эксплуатации может происходить по следующим причинам:
разрушение (обрыв) токоведущей жилы провода вследствие по-
вреждения (подреза или пережога) части проволок при зачистке изоляции
или вследствие многократных
перегибов жилы при монтаже;
разрушение токоведущей жилы провода из-за воздействия на нее
повышенных виброперегрузок при некачественной отбортовке;
разрушение мест пайки токоведущей жилы провода к контакту
вследствие некачественной пайки соединения. Некачественная пайка характеризуется неравномерным смачиванием припоем проволок жилы без
образования единого жесткого стержня и налипанием отдельных кусочков
припоя и флюса на проволоках;
слабое обжатие токоведущей жилы провода наконечником и воз-
растание вследствие этого величины переходного сопротивления между
токоведущей жилой и наконечником.
Нарушение электрических цепей в разъемных соединениях БЭС связано с ослаблением или отсутствием контакта между контактирующими
51
элементами вследствие ослабления затяжки клеммных болтов (винтов) или
гаек.
Попадание влаги в штепсельные разъемы и клеммные колодки (панели) приводит к снижению сопротивления изоляции до нескольких десятков или сотен ом, вследствие чего может происходить самопроизвольное
срабатывание слаботочных коммутационных устройств (например, реле
типа ТКЕ-21 и т.п.) или неотключение устройства,
имеющего малое
напряжение отпускания (реле и электромагниты).
Признаками существования токопроводящих мостиков в контактных
устройствах является отложение на изоляционных колодках порошка светло-серого цвета между их контактами.
Попадание посторонних токопроводящих предметов в штепсельные
разъемы и клеммные колодки вызывает те же последствия в работе систем,
что и попадание влаги. Вследствие недостаточно плотного
контакта постороннего предмета с токоведущими деталями устройств на последних (так
же, как и на самом предмете) образуется обгорание в местах контактирования.
Признаками повреждения проводов и жгутов являются местные потертости, разлохмачивание и потемнение ниток защитных тканевых чехлов, потемнение изоляции проводов в местах ее растрескивания и порывов,
стирание
защитного покрытия экранных оплеток.
Изменение цвета изоляции, наличие вспучивания и выступания
сквозь наружную оплетку полихлорвиниловой или фторопластовой изоляции по всей длине провода может являться признаком его перегрева вследствие прохождения большого тока при перегрузке или коротком замыкании.
Проверка исправности электрических цепей от источника до потребителя проводится с помощью омметра
(ампервольтметра) без разъединения центральных штепсельных разъемов. При этом необходимо оценивать
сопротивление участка и всей цепи, так как существует ряд цепей, где величина сопротивления подводящих проводов (или их длина) оговорена в
технических условиях на агрегат, и отклонение от требований может привести к неправильной работе агрегата (системы) и явиться
причиной отказа.
Сопротивление изоляции необходимо измерять с помощью мегаом-
метра с напряжением не ниже 500 В (например, М-1101).
9.4. Особенности контроля электрожгутов летательных аппаратов
Исследование целостности электрожгутов целесообразно начинать с
определения технического состояния предохранителей и автоматов защиты. Перегорание предохранителей и «выбивание» автоматов защиты свидетельствуют о протекании тока в цепи величиной, превышающей номинал, на который рассчитана защита цепи.
52
Однако состояние предохранителей и АЗС (автомата защиты) не дает
ответа на вопрос о том, когда протекала повышенная сила тока в цепи
(до удара ЛА о препятствие или в процессе удара). Не каждое повышение
силы тока приводит к срабатыванию АЗС.
Поэтому дальнейшее исследование направлено на определение технического состояния жгутов проводов
и каждого разрыва провода.
Признаками повреждения жгутов в процессе эксплуатации являются
местные потертости, разлохмачивание и потемнение ниток защитных тканевых чехлов в местах повреждений, потемнение изоляции проводов в
месте трещин и обрывов полихлорвиниловых трубок, стирание полуды (до
характерного медного блеска) экранирующей оплетки. Повреждения, полученные жгутами при разрушении самолета, обычно
этих признаков не
имеют.
Следующим этапом исследования является проверка исправности
электрической цепи от источника до потребителя на всей ее длине или по
отдельным сохранившимся участкам жгутов. Проверка проводится с помощью омметра (тестера) без разъединения штепсельных разъемов. При
этом необходимо оценить сопротивление участков (всей цепи), так как существует ряд цепей
, где величина сопротивления подводящих проводов
(или их длина) оговорена в технических условиях на агрегат, и отклонение
от требований может привести к неправильной работе агрегата (системы) и
явиться причиной ее отказа.
Сопротивление изоляции проводов следует измерять как относительно корпуса самолета (на сохранившихся конструкциях) или экранирующей оплетки, так и попарно
между проводами в жгуте. В случае пониженного сопротивления изоляции провода следует оценить его величину с
точки зрения влияния токов утечки на работу системы или агрегата.
Следующим этапом исследования является анализ характера разру-
шения проводов.
Если разрушение жилы произошло с образованием шейки, то причи-
ной является разрыв от растяжения провода,
то есть при ударе.
Если в непосредственной близости от излома имеется двойной изгиб
провода и излом крупнозернистый, то причиной разрушения является
изгиб с перегибом. Это происходит обычно при извлечении проводов из
разрушенной конструкции ЛА.
Если плоскость излома перпендикулярна оси провода, не имеет признаков изгиба, утонения и плоскость излома гладкая (возможно
, с признаками оплавления, если разрушение происходило под током), то разрушение, наиболее вероятно, усталостное. Все изломы исследуются в специализированной лаборатории методами металлографии.
Наиболее часто разрушения проводов или нарушения контакта про-
исходят в местах заделки токоведущих жил провода в наконечники, в бол-
53
товых клеммных соединениях, в штепсельных разъемах и других местах
подвода питания к агрегатам.
Необходимо проверять качество пайки проводов к клеммам, качество затяжки клеммных болтов и надежность контактирования в штырьках
штепсельного разъема.
При установлении усталостного излома жилы провода необходимо
провести анализ условий закрепления провода в непосредственной близости от места
соединения (места припоя), проверить надежность крепления
агрегата, к которому подсоединяется провод, и замерить на аналогичном
объекте воздействие виброперегрузок на исследуемое соединение.
Не исключается разрушение жилы провода вследствие наличия дефекта изготовления без разрушения изоляции. Этот дефект выявляется
путем тщательного осмотра поверхности хлорвиниловой изоляции – на ее
поверхности образуются поперечные складки, замины.
При
исследовании проводов особое внимание обращается на состояние изоляции жилы провода. О наличии короткого замыкания в цепи в отдельных случаях можно судить по степени термопоражения изоляции проводов.
При плотности тока короткого замыкания, превышающего 130 А·мм,
появляются прогары и потемнение хлопчатобумажной оплетки, происходит обгорание, оплавление и сползание полихлорвиниловой
изоляции с
жилы. Полуда токоведущей жилы оплавляется или полностью обгорает.
При больших токах короткого замыкания происходит выгорание
жилы и разрыв электрической цепи раньше, чем срабатывают средства защиты.
Короткое замыкание может произойти в результате перетирания
изоляции провода об острые кромки элементов конструкции и замыкания
жилы на корпус. Возможность перетирания изоляции провода
имеется
под хомутами крепления жгутов, в переходных фланцах, в угольниках, где
проложены провода и т.п.
Одной из причин разрушения изоляции провода является термическое воздействие в результате прокладки жгутов в зоне с повышенной
температурой. В связи с этим при обнаружении воздействия на изоляцию
повышенной температуры необходимо провести анализ прокладки
жгутов
проводов на ЛА.
Примерную оценку температурного воздействия на провода можно
провести по состоянию изоляции провода БПВЛ, приведенную в табл. 9.1.
Термическое воздействие на провода возможно, например, при ослаблении контакта в штырьке штепсельного разъема – через 20 мин температура достигает 160…180 °С и происходит оплавление изоляционной трубки.
54
Таблица 9.1
Температурное воздействие на изоляцию провода БПВЛ
Температура
Состояние изоляции провода
нагрева
провода, °С
250 Стекловолокно наружной оплетки охрупчивается, фто-
ропласт остается без изменений
300 Стекловолокно темнеет и еще более охрупчивается; фто-
ропласт частично расплавляется, проникая через поры
наружной оплетки. Медные жилы провода в местах повреждений покрываются окалиной и темнеют
400 Оплётка из стекловолокна становится темной, хрупкой и
ломается; фторопластовый слой плавится и частично испаряется; черный налет продуктов испарения на оплетке
из стекловолокна приобретает серый цвет; окалина в местах повреждений жил провода становится темно-серой
500 Оплетка из стекловолокна рассыпается, слой фторопла-
ста испаряется полностью
Для определения причины ослабления контакта в штырьке необходимо провести измерение штырька и гнезда, проверить их соосность.
Короткое замыкание возможно не только в проводах, но и в распределительных колодках. Так, например, перекос клеммы колодки со временем приводит к замыканию между клеммами. Обнаружить дефект можно
путем рентгенографического контроля колодки.
Утечка
тока в цепи происходит вследствие нарушения изоляции про-
вода или изоляции между двумя штырьками штепсельного разъема.
Одной из причин резкого снижения сопротивления изоляции провода является проникновение влаги внутрь провода. Условия, способствующие «отпотеванию» проводов, могут возникнуть при резком снижении ЛА
и переходе от минусовых температур к плюсовым. В связи
с этим при
ложных срабатываниях элементов или при коротких замыканиях необходимо проанализировать условия последнего полета с учетом конкретного
состояния атмосферы.
При попадании влаги в штепсельные разъемы сопротивление изоляции цепи снижается до нескольких десятков или сотен ом, вследствие чего
такой дефект может вызвать либо самопроизвольное срабатывание слаботочного коммутационного устройства
, либо неотключение устройства,
имеющего малое напряжение отпускания (все реле и электромагниты).
Признаками существования токопроводящих мостиков в контактных
устройствах являются отложения на изоляционных колодках порошка
55
светло-серого цвета между их контактами. Порошок образуется вследствие
протекания процесса электрохимической коррозии при наличии на контактах напряжения и электролита (влаги). Химический или спектральный анализы позволяют точно определить компоненты порошка и их принадлежность к конструкции данного устройства (штепсельному разъему, клеммной колодке).
Попадание посторонних токопроводящих предметов в
указанные
устройства вызывает те же последствия в работе системы, что и попадание
влаги. Вследствие недостаточно плотного контакта постороннего предмета
с токоведущими деталями на последних (так же, как и на самом предмете)
образуется обгорание в местах контактирования, которое сравнительно
легко выявляется при осмотре с помощью микроскопа.
Особенности исследования отказов агрегатов летательных аппа
-
ратов, связанных с попаданием в их полости влаги. Попадание воды на
детали, находящиеся под электрическим напряжением, и перемыкание токоведущих деталей каплями или пленками влаги между разнополярными
деталями ведет к возникновению ряда процессов, последствиями которых
являются возникновение токов утечки, короткие замыкания, нарушение
целостности электрических цепей.
Изображены этапы этих процессов (рис
. 9.2). На всех этапах, пока
капля влаги соединяет детали под напряжением, происходит интенсивная
коррозия материала детали, имеющей более положительный потенциал
(в месте касания капли или пленки влаги).
На детали, являющейся катодом, на первом этапе происходит выделение водорода. Когда продукты коррозии достигнут поверхности катода,
наряду с выделением водорода начинается восстановление продуктов
кор-
розии (2-й этап).
Третий этап процесса характеризуется восстановлением (преимущественно)
продуктов коррозии материала до металла
в виде тонких ветвистых образований.
Характер процессов, их проявления
и последствия зависят от многих факторов: от материала детали, конструкции
узла, величины и вида электрических
напряжений, количества влаги. Наиболее
Рис. 9.2. Процессы, возни-
кающие на деталях электри-
ческих устройств при пере-
мыкании их влагой:
1 – деталь-анод; 2 – деталь-
катод
существенно на характер процессов влияет вид металла, из которого изготовлена
деталь, являющаяся анодом (она имеет
более положительный потенциал).
Если детали изготовлены из металлов, не растворяющихся при анодном
56
процессе (золото, платина, радий), увлажнение деталей аппаратуры приводит к возникновению дефектов, обусловленных снижением сопротивления
изоляции и емкостных характеристик деталей. Указанные дефекты «самоустраняются» после испарения влаги.
Железо, магний, алюминий, никель, хром составляют группу металлов, продукты коррозии которых хотя и принимают участие в катодных
процессах, но не восстанавливаются до
металлического состояния с образованием дендритов. Накопление продуктов коррозии этих металлов в
пленках и каплях влаги увеличивает электропроводность влаги, а после ее
испарения приводит к возникновению дефектов, обусловленных попаданием загрязнений на изоляционные материалы или контактирующие поверхности (возникновение токов утечки, изменение емкостных характеристик, ухудшение или нарушение контактов контактирующих металличе
-
ских деталей коммутирующей аппаратуры).
Серебро, медь, цинк, олово, свинец, кадмий и некоторые другие металлы относятся к группе металлов, продукты коррозии которых могут
восстанавливаться на катоде в виде дендритов, часто образующих электропроводящие мостики, способные выдерживать протекания тока
до 0,01…0,2 А.
При исследовании деталей электрических устройств с целью определения возможности
возникновения дефектов, связанных с попаданием влаги на их элементы, следует иметь в виду, что электрические процессы протекают до тех пор, пока не произойдет нарушение электрического мостика
из влаги (вследствие ее испарения) или снятия электрического напряжения
с деталей.
Если процесс остановится на первом этапе развития, на деталях
могут быть обнаружены
небольшие коррозионные поражения материала
детали, являющейся анодом, и засохшие продукты коррозии на поверхности корродировавшей детали и примыкающих деталях из изолирующих
материалов.
Если процессы вступили в третий этап, наряду со значительными
коррозионными поражениями анодных поверхностей можно обнаружить
ветвистые образования (дендриты) на поверхностях деталей, являющихся
катодом. Наиболее часто дендриты встречаются на
изолирующих деталях
ШР, поверхностях изоляторов из фарфора, печатных платах, между нормально разомкнутыми контактами реле и контакторов.
10. КОНТРОЛЬ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ
В процессе исследования неисправностей авиационного оборудования одним из наиболее существенных вопросов является определение технического состояния коммутационной аппаратуры. Коммутационная аппа-
57
ратура является наиболее массовым элементом любой электрической системы, и ее отказы приводят к потере работоспособности бортовой системы.
Большая часть этих агрегатов по своей конструкции состоит из контактных групп (подвижные и неподвижные контакты), из кинематики замыкания и размыкания этих контактов (в некоторых агрегатах имеются
электромагниты для привода в
действие кинематики). В подавляющем
большинстве на указанных элементах возникают одинаковые дефекты
независимо от того, в каком агрегате они работают и в какой системе работает агрегат.
Авиационные коммутационные аппараты приведены в табл. 10.1.
Таблица 10.1
Классификация коммутационных аппаратов
Вид устройства Признак
классификации
Типы коммутационных
аппаратов
Электромеханические С ручным управлением Выключатели
Переключатели
Кнопки
Автоматы защиты сети
С механическим приводом
Микровыключатели
Микропереключатели
Электромагнитные Коммутационные Коммутирующее реле
Контакторы
Выключатели
Измерительные реле Напряжения
Тока
Времени
Поляризованные
Они классифицируются по принципу действия и функциональному
назначению. Каждая из групп может быть разделена на устройства открытого, пылевлагозащищенного (герметизированного) или герметичного исполнения.
Для установления отказавшего элемента необходимо провести ряд
контрольных операций в строго определенной последовательности для
того, чтобы не пропустить наличие дефекта или не привнести новый.
Выключатели и
переключатели предназначены для ручного вклю-
чения, выключения и переключения электрических цепей. По числу одновременно коммутируемых цепей выключатели и переключатели делятся на
одно-, двух- и трехполюсные, по принципу работы – на перекидные, имеющие только фиксированные положения контактов и ручек, нажимные и
комбинированные. Для возврата ручки нажимного переключателя в исход-
58
ное положение не требуется приложения обратного усилия, возврат обеспечивается кинематической схемой. По числу позиций переключатели
подразделяются на трех- и четырехпозиционные с одной, двумя или тремя
нажимными позициями, остальные позиции – перекидные, с нейтралью и
без нее.
Электрические схемы выключателей и переключателей приведены
на рис. 10.1.
Рис. 10.1. Электрические схемы выключателей и переключателей
Основные типы выключателей, применяемые в авиации: В, ВГ, ВК,
ВН, ВНТ, ВНТК, ВНГ, ВТ, ВТК. Буквы в обозначениях расшифровываются следующим образом: В – выключатель, Г – герметичный, К – концевой,
Н – нажимной. Примеры обозначений: В-45, ВГ-15, ВК1-140, ВН-45,
ВНГ-15, 2ВТ, ЗВТК.
Концевые выключатели предназначены для установки в различных
агрегатах и непосредственно на ЛА
в качестве ограничителей и устройств,
коммутирующих электрические цепи блокировки и сигнализации.
В настоящее время принято новое обозначение концевых выключателей: вместо обозначений BK, KB, КВМ, МВШ и других применяются
обозначения А, АК, АП, В, ВН, Д, ДП, ДТ, М, МТ. Примеры обозначений:
А801, АК-402, АП-501, В601, ДЗОЗ, ДП702, М-405.
Основные типы переключателей:
ПН, ПИП, ПНПТ, ПНПТК, ПНТ,
ПНТК, ПП, ППН, ППНТ, ППНТК, ВППН, ППТ, ППТК, П2НГ1Н, П2НПТ,
П2НПТК, ПН2ПТ, ПН2ПТК, П2П2ПТ, П2Н2ПТК, ППГ, ПНГ, НГ, ППНГ,
1ПЗНГ, ПЗПН, ПЗНПТ, ПЗНПТК, ПЗПНТ, ПЗПНТК, ПЗНТ, ПЗНТК,
ЛНЗПТ, ПНЗПТК, П4ПНТ, П4ПНТК, П4НТ,
П4НТК.
Буквы в обозначениях расшифровываются таким образом: П – переключатель, Н – нажимной (с нейтралью), Г – герметичный, П – перекидной. Цифры обозначают число нажимных и перекидных позиций. Приме-
59
ры обозначений: 2ПН-45, 2ПНП-47, ПГ1Н-45, ПЗПН-20, ППГ-15К,
ППНГ-15, ПЗНГ-15К.
Контакторы предназначены для коммутации электрических цепей
постоянного и переменного токов.
Классификация контакторов осуществляется по следующим признакам: по значению коммутируемого тока; по виду контактов (включающие,
отключающие, переключающие); по режиму работы (длительного и кратковременного режимов); по конструктивному исполнению (
герметичные и
негерметичные); по числу коммутируемых цепей (одноцепевые, двухцепевые и трехцепевые).
Контактор состоит из электромагнита (для перемещения подвижной
части контактной системы), контактной системы (подвижной и неподвижной частей) и вспомогательных элементов. Некоторые типы контакторов
имеют две обмотки: включающую (низкоомную) и удерживающую (высокоомную). Эта особенность позволяет получать большое усилие при
срабатывании контактора, небольшой потребляемый ток и нагрев при длительном нахождении обмотки под током.
Контактор малогабаритный имеет обозначение КМ, контактор переключающий – КП, а сдвоенный – КД. По обозначению контактора или
реле (ТК, ТКС, ТКЕ) можно определить их основные характеристики.
Первая буква в названии определяет рабочее напряжение обмотки в
вольтах:
Д – десять, П – пятнадцать, Т – тридцать, С – сто. Вторая буква –
назначение: К – контактор или коммутационное реле, Б – реле с выдержкой времени, Т – токовое реле, Н – реле напряжения, П – реле переменного
тока. Третья буква вместе с цифрой указывает номинальный ток контактов: Е – единицы, Д – десятки, С – сотни, Т – тысячи ампер
.
Вторая цифра после букв обозначает число замыкающих, третья
цифра – число размыкающих контактов. Буквы после цифр обозначают:
Д – длительный, К – кратковременный режимы работы, Г – герметичные,
Т – теплостойкие. Отдельной буквой в конце (А, Б и т.п.) могут обозначаться конструктивные особенности реле.
Реле получили широкое применение в схемах дистанционного и автоматического управления, сигнализации и блокировки.
Классификация реле осуществляется по следующим признакам:
роду тока в цепи обмотки управления (реле, работающие от цепей
постоянного и переменного токов);
виду контактов (включающие, отключающие, переключающие);
конструктивному исполнению (герметичные и негерметичные);
значению коммутируемого тока;
допустимой температуре окружающей среды;
назначению (коммутационные, реле
времени).
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]