Разработка сборочного чертежа электрооборудования

На сборочном чертеже размещения электрооборудования должен быть изображен внешний вид станка, выделены все элементы электрооборудования, размещенные на нем, показаны осветительные приборы, шкафы, пульты управления и элементы электропроводки. Габаритные размеры указываются как справочные. Сборочный чертеж приведен в графической части на листе

ДП ЭП 00.00.000 СБ. К сборочному чертежу разработана спецификация. На сборочном чертеже выделены электродвигателя (М1, М2 и М3), конечные выключатели (SQ1 … SQ6), также сборочные единицы пульт, корпус шкафа, панель шкафа.

Наладка силовой цепи

1.5.1 Виды износа. В процессе работы электрооборудования происходит его постепенное изнашивание. Применительно к любым техническим объектам различают два вида износа: физический и моральный. Под физическим износом понимается изменение размеров, формы, массы технического объекта или состояния его поверхности вследствие остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок либо из-за разрушения поверхностного слоя при трении. Применительно к электрооборудованию выделяют механический, электрический и моральный износы. Показатели надежности оборудования (срок службы до износа, интенсивность отказов и др.) зависят от физического износа. Поэтому во время периодических ремонтов наиболее изношенные детали и узлы заменяют новыми.

Механический износ электрооборудования происходит из-за длительных переменных или постоянных воздействий на его отдельные детали или сборочные узлы. В результате изменяется их первоначальная форма или ухудшаются качества, например на поверхности коллектора электрических машин постоянного тока образуются глубокие дорожки. Причиной быстрого механического износа коллектора может быть продолжительное воздействие на него щеток, прижатых с усилием, превышающим допустимое, или неправильный выбор вида щеток, например, более твердых, чем те, на которые рассчитан коллектор. В электрических машинах из-за трения механически изнашиваются, кроме коллектора, шейки валов, подшипники, контактные кольца роторов.

Электрический износ - это потеря электроизоляционными материалами электрооборудования изоляционных качеств. Например, электрически изнашиваются пазовая изоляция электрических машин, изоляция проводов обмоток и др. Электрический износ изоляции чаще всего является результатом длительной эксплуатации электрооборудования, воздействия на изоляцию высоких температур или химически агрессивных веществ. Эти факторы приводят к быстрому «старению» изоляции (потере изоляционных свойств) и как следствие - к витковым замыканиям в обмотках и катушках, пробою изоляции и появлению потенциалов опасной величины на частях электрооборудования, обычно не находящихся под напряжением, т. е. к повреждениям, устранение которых требует капитального ремонта электрооборудования.

Моральный износ - это устаревание исправного электрооборудования, дальнейшая эксплуатация которого нецелесообразна из-за создания нового, технически более совершенного или более экономичного электрооборудования аналогичного назначения. Однако иногда эксплуатация морально изношенного электрооборудования может быть технически и экономически целесообразной, если при его капитальном ремонте осуществляется модернизация.

1.5.2 Виды ремонта. Существуют два основных вида ремонта:

- текущий ремонт;

- капитальный ремонт.

Текущий ремонт – это ремонт, осуществляемый для восстановления работоспособности оборудования и состоящий в замене и (или) восстановлении его отдельных составных частей.

В зависимости от конструктивных особенностей оборудования, характера и объема проводимых работ, текущие ремонты могут подразделяться на первый текущий ремонт, второй текущий ремонт и т.д. Перечень обязательных работ, подлежащих выполнению при текущем ремонте, должен быть определен в ремонтной документации электроцеха (подразделения).

При текущем ремонте, как правило, выполняются:

– работы регламентированные техническим обслуживанием;

– замена (или восстановление) отдельных узлов и деталей;

– ремонт футеровок и противокоррозионных покрытий;

– ревизия оборудования;

– проверка на точность;

– ревизия арматуры и другие работы, примерно такой же степени

сложности.

Для проведения текущих ремонтов электрооборудования разрабатываются технологические карты.

Капитальный ремонт – ремонт, выполняемый для обеспечения исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые (под базовой понимают основную часть оборудования, предназначенную для компоновки и установки на нее других составных частей). Послеремонтный ресурс оборудования должен составлять не менее 80% ресурса нового оборудования.

В объем капитального ремонта входят следующие работы:

– замена или восстановление всех изношенных агрегатов, узлов и деталей;

– полная или частичная замена изоляции, футеровки;

– выверка и центровка оборудования;

– послеремонтные испытания.

Для выполнения капитального ремонта на предприятии должны иметься ТУ на каждое наименование ремонтируемого оборудования.

1.5.3 Наладка электрооборудования. Под наладкой электрооборудования принято понимать комплекс работ по приведению в действие всех элементов электрооборудования, обеспечивающих технологический процесс в заданных режимах. При пусконаладочных работах проверяют соответствие установленного электрооборудования и выполненного монтажа проекту, выявляют и устраняют неисправности в электрической схеме электрооборудования, настраивают и регулируют электроаппараты и привода, проверяют состояние изоляции и заземляющих устройств, параметры электронных приборов, испытывают работу электрооборудования под напряжением в различных режимах и проводят другие работы в зависимости от сложности и типа примененного на станке электрооборудования. Наладочные работы являются заключительным этапом монтажных работ и, как правило, способствуют экономичной, надежной и безаварийной работе станка в эксплуатации.

В схеме управления используются автоматические выключатели серии BKN и LST. Наладка автоматических выключателей производится следующим образом.

При проверке и испытаниях автоматических выключателей выполняют следующее: внешний осмотр; измерение сопротивления изоляции и ее испытание повышенным напряжением промышленной частоты; проверку работоспособности автоматических выключателей при номинальном, пониженном и повышенном напряжениях оперативного тока; проверку действия максимальных, минимальных или независимых расцепителей автоматических выключателей с номинальным током 200 А и более.

При внешнем осмотре проверяют соответствие установленных автоматических выключателей проекту или параметрам сети; отсутствие внешних повреждений и наличие пломб на блоках полупроводниковых расцепителей; надежность контактных соединений; правильность регулировки контактной системы и четкость работы привода при ручном включении и отключении выключателя.

К внешнему осмотру можно приступать только после тщательного изучения инструкции по эксплуатации данных выключателей.

Сопротивление изоляции проверяют мегаомметром на 1000 В между зажимами полюсов и между зажимами каждого полюса и заземленной металлической конструкцией автомата в отключенном положении при снятом напряжении. Оно должно быть не менее 0,5 МОм. При неудовлетворительной изоляции необходимо выяснить причины: снять дугогасительные камеры и проверить состояние полюсов, отсутствие загрязнений и подключения к полюсам внешней коммутации, возможность увлажнения плиты выключателя. После устранения причины пониженного сопротивления его изоляции измерение повторяют. При установке дугогасительных камер на полюса выключателя после их снятия обращают внимание на то, чтобы главные и дугогасительные контакты не касались внутренних частей дугогасительных камер. Сопротивление изоляции обмоток приводов максимальных, минимальных и независимых расцепителей проверяют мегаомметром на 1000 В между одним из зажимов обмотки и заземленным корпусом. Оно должно быть не менее 0,5. Перед началом измерения блоки полупроводниковых расцепителей снимают с выключателя и проверяют сопротивление изоляции каждого из них мегаомметром на 500 В, соединив все выводы разъемов между собой. После испытания выключателя повышенным напряжением блоки устанавливают на место.

Работоспособность и надежность включения и отключения выключателей электроприводом при номинальном, пониженном и повышенном напряжениях проверяют до контроля действия максимальных расцепителей. На практике при такой проверке работоспособности привода необходима его регулировка, во время которой нарушается действие электромагнитных максимально-токовых расцепителей. Поэтому настройку максимально-токовой защиты выполняют на заключительной стадии наладки. Проверку работоспособности и надежности включения и отключения выполняют подачей на схему привода выключателя напряжения, равного номинальном. При этом проверяют и в случае необходимости регулируют механизмы включения и отключения выключателя (количество операций включения и отключения при каждом значении напряжения составляет не менее пяти с интервалами между ними не менее 5 с), а также контролируют работоспособность и надежность независимого и минимального расцепителей при номинальном, пониженном и повышенном напряжениях оперативного тока в сети.

Максимальные расцепители у выключателей на номинальные токи 200 А и более проверяют обязательно. Однако в эксплуатации встречаются установки, в которых приходится проверять действие таких расцепителей с меньшими номинальными токами. Работу тепловых, электромагнитных или комбинированных расцепителей выключателей проверяют в каждом полюсе выключателя. Проверку тепловых элементов при наладочных работах осуществляют нагрузочным током, равным трехкратному номинальному току расцепителя. Время срабатывания сравнивают с заводскими (или типовыми) характеристиками с учетом, что они даны для случая одновременной нагрузки испытательным током всех полюсов выключателя. Если фактическое время срабатывания превысит на 50 % данные завода-изготовителя, необходимо, прежде чем браковать выключатель, проверить начальный ток его срабатывания. При нагрузке одного полюса выключателя начальный ток срабатывания увеличивается на 25—30 % по сравнению с таким же током при нагрузке одновременно всех полюсов. Время срабатывания теплового расцепителя должно соответствовать заводской характеристике. При этом большинство выключателей имеет ограниченное время испытания под током (не более 120—150 с).

При проверке электромагнитных расцепителей без тепловых элементов подают на каждый полюс испытательный ток, значение которого устанавливают на 15—30 % ниже тока уставки. При этом выключатель не должен отключаться. Затем испытательный ток поднимают до тока срабатывания, значение которого не должно превышать значения тока уставки более чем на 15—30 %.

При проверке электромагнитных элементов комбинированных расцепителей нагрузочный ток от испытательного устройства подают на каждый полюс выключателя. Быстро увеличивая ток до значения на 15—30 % ниже тока уставки, убеждаются, что расцепитель не срабатывает. Затем быстро повышают ток до тока срабатывания, фиксируя его значение. Оно не должно отличаться от заводских данных. Проверяя электромагнитные элементы комбинированных расцепителей, следует помнить, что между подачами испытательного тока на полюс должен быть интервал, достаточный для остывания теплового элемента. Чтобы убедиться, что отключение произошло от электромагнитного элемента расцепителя, необходимо сразу же включить его после каждого отключения выключателя, если выключатель включается нормально, отключение последовало от электромагнитного элемента. При срабатывании теплового элемента выключатель повторно не включится.

Окончательное заключение о качестве наладочных работ и пригодности выключателей к эксплуатации делают после их включения в работу на полную нагрузку. Причем, если от выключателя питается один электродвигатель, достаточно произвести несколько его пусков (это особенно необходимо для приводов вентиляторов, пуск которых длительный). Если выключатель во время пуска не отключается, значит уставки защит выполнены правильно. Если от выключателя питается несколько токоприемников, следует создать наиболее неблагоприятный рабочий режим, например пуск наиболее мощного из двигателей при работающих остальных токоприемниках под нагрузкой.

В схеме управления используются магнитные пускатели серии ПМЛ и J7. Наладка пускателей производится следующим образом.

Контакторно-релейная аппаратура, поступающая на монтаж, в большинстве случаев нуждается в предварительной проверке и механической регулировке, так как при транспортировке могут ослабнуть крепления, а при длительном хранении может образоваться коррозия, вызывающая заедание подвижных систем и нарушающая проводимость контактных поверхностей.

При первоначальной наладке аппаратов на месте монтажа проверяют внешним осмотром:

– соответствие типа аппарата и параметров втягивающей катушки проекту или реальным нагрузкам;

– состояние главных и вспомогательных контактов и их пружин;

– наличие всех деталей магнитной системы и возвращающих пружин;

– отсутствие консервирующей смазки и транспортных креплений;

– состояние гибких соединений;

– наличие и состояние дугогасительных камер;

– наличие немагнитной прокладки или короткозамкнутого витка и их состояние;

– наличие крепежных болтов, гаек, плоских и пружинных шайб и качество крепления;

– целостность опорных призм или подшипников.

Кроме того, вручную проверяют:

– отсутствие заедания подвижной системы;

– одновременность замыкания и размыкания главных контактов;

– наличие и размеры провалов главных и вспомогательных контактов;

– правильность действия вспомогательных контактов;

– плотность прилегания магнитопроводов.

Правильность работы контактов и жесткость пружин оценивают при проверке и наладке сравнением с иными контакторами данного типа. При замыкании и размыкании должно происходить скольжение одного контакта относительно другого.

При несоответствии измеряемых и заводских данных выполняют дополнительную регулировку контактов.

Изоляцию контакторов, катушек, контакторно-релейной и другой аппаратуры проверяют при контроле изоляции цепей вторичной коммутации всей схемы управления и силовых цепей установки. Отдельно аппараты отключают только в том случае, если требуется отыскание участка с низкой изоляцией.

Далее проводят испытание работы аппарата подачей на его катушку оперативного тока. При этом проверяют у контакторов постоянного тока исправность катушки, правильность установки пружин, свободный ход подвижной части, правильность зазоров, а у контакторов переменного тока и поведение магнитной системы. Если вибрация магнитной системы значительная и якорь гудит, проверяют прилегание якоря при включении, наличие перекосов. В замкнутом состоянии контакты должны касаться друг друга нижними частями, образуя линейный контакт по всей ширине контакта без просветов. Наличие на контактной поверхности наплывов или застывших кусочков металла увеличивает контактное сопротивление (а следовательно, и потери в контактах) более чем в 10 раз. Поэтому при обнаружении наплывов необходимо удалить их напильником. Зачистка наждачной бумагой и смазка контактной поверхности не допускается. Кроме того, в особо ответственных контакторах и магнитных пускателях определяют начальную и конечную силы нажатия главных контактов. Она характеризует упругость пружины. Далее контролируют работу схемы, четкость включения и отключения аппаратов при номинальном и пониженном до 0,8 Uном напряжении. Если при пониженном напряжении четкость включения аппаратов снижается или они не срабатывают, проверяют и регулируют напряжение втягивания и отпадания магнитных пускателей.

На этом проверка пускателя заканчивается.

Чаше всего встречаются следующие неисправности магнитных пускателей:

– вибрация магнитопровода пускателей и контакторов переменного тока, вызванная отсутствием короткозамкнутого витка, загрязнением плоскостей прилегания электромагнитов или неплотным прилеганием поверхностей электромагнитов;

– повышенный нагрев катушек пускателей или контакторов, что объясняется малым экономическим сопротивлением у контакторов постоянного тока и увеличенным зазором среднего стержня у контакторов и пускателей переменного тока;

– подгорание, глубокая коррозия контактов, что объясняется неодновременностью их касания, недостаточным начальным нажатием контактов, их вибрацией при касании.

В схеме управления используются предохранители серии ПРС. Наладка предохранителя следующим образом.

При первоначальной наладке аппаратов с помощью внешнего осмотра убеждаются в целостности фарфоровой изоляции, а также армировки латунных колпачков на торцах патронов высоковольтных предохранителей. Треснутые опорные изоляторы и патроны заменяют, а нарушенную армировку восстанавливают. Проверяют плотность соприкосновения контактной поверхности латунных колпачков или ножей с пружинящими контактами. Если требуется более плотный охват, подгибают контактные зажимы и железную скобу. Если медь контактных зажимов от перегрева потеряла упругость, контакты нужно заменить.

Нажатием на выступающий цилиндрический указатель срабатывания предохранителя проверяют легкость его движения внутрь патрона и обратный возврат. Кроме того, проверяют качество контактного соединения предохранителя с ошиновкой. Плохой контакт вызывает превышение допустимой температуры контактных зажимов контактной поверхности патрона, плавкой вставки и может привести к ложной работе предохранителя. В процессе наладки необходимо проверить соответствие номинального напряжения и тока предохранителя напряжению и максимально допустимому току перегрузки защищаемой установки или участка сети. При использовании предохранителя с номинальным напряжением, меньшим напряжения сети, может произойти его разрушение, потому что будет

недостаточной длина плавкой вставки и дуга не погаснет.

В схеме управления используются электродвигателя серии АИР, АДМ и 5А. Наладка электродвигателей производится следующим образом.

Электродвигатели переменного тока напряжением до 1000 В, вводимые в эксплуатацию после монтажа, подвергают приемосдаточным испытаниям в объеме, предусмотренном ПУЭ.

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками, а также сопротивления изоляции заложенных в электродвигатель температурных индикаторов осуществляют мегаомметрами Если в электродвигателях выведены начало и конец каждой фазы, сопротивление изоляции обмотки измеряют отдельно для каждой фазы относительно корпуса и между обмотками. В многоскоростных многообмоточных электродвигателях это сопротивление должно быть измерено на выводах каждой обмотки в отдельности.

Если фазы обмотки статора соединены в «звезду» и не имеют вывода нулевой точки, сопротивление измеряют между каждыми двумя выводами (двумя фазами) электродвигателя. При измерении сопротивления обмотки ротора электродвигателя подключают измерительную схему непосредственно к концам обмотки, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток. Согласно ПУЭ измеренные сопротивления постоянному току обмоток различных фаз должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2 %.

Во всех случаях измеряют сопротивление постоянному току реостатов и пускорегулировочных резисторов, общее сопротивление и проверяют целость отпаек. Эти сопротивления составляют десятые и сотые доли Ом, поэтому измерение пусковых сопротивлений в цепи ротора электродвигателя обычно осуществляют мостовым методом или микроомметром. Значение измеренного сопротивления должно отличаться от паспортных данных не более чем на 10 %. Ошибка при измерениях пусковых сопротивлений может привести к ненормальному пусковому режиму электродвигателя.

Проверка правильности соединений выводов обмоток электродвигателей сводится к определению начал и концов каждой из них. Проверку полярности выводов можно выполнить на переменном токе. Соединяют последовательно две обмотки, а к третьей обмотке подключают вольтметр PV или лампу накаливания. При соединении между собой одноименных выводов вольтметр имеет показания, близкие к нулю. Установив одноименные выводы первой и второй обмоток, повторяют проверку, соединяя между собой первую и третью обмотки и подключая вольтметр ко второй для определения полярности выводов третьей обмотки. При соединении двух обмоток разноименными выводами вольтметр покажет наличие напряжения на третьей обмотке. Проверку полярности выводов обмоток выполняют на пониженном 5—10% Uном напряжении.

1.5.4 Приборы используемые для наладки. При наладке силовой части электрооборудования использовались следующие приборы:

- комплект измерительный К506, предназначен для измерения силы тока, напряжения, активной и реактивной мощностей в трехпроводниковых электрических цепях трехфазного тока при равномерной и неравномерной нагрузках фаз, а также для измерения силы тока, напряжения и активной мощности в однофазных сетях;

- лабораторный источник постоянного напряжения и тока PROTEKTOR 305;

- мультиметр М803Б.