СУДОВОМУ МЕХАНИКУ

ОБ ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Часть 3

РАБОТА «СУДОВОМУ МЕХАНИКУ ОБ ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ»

Предлагается вниманию тех, кому приходится заниматься эксплуатацией судового оборудования самостоятельно, не накопив еще в этом достаточного практического опыта.

Работа состоит из четырех частей, каждая из которых может использоваться по отдельности.

Часть первая содержит рекомендации по организации обслуживания судового электрооборудования, пользовании для этого документацией, приборами, приспособлениями находящимися на судне.

Часть вторая – содержит сведения по прикладной электротехнике, которые помогут в понимании процессов, происходящих в электрооборудовании и, соответственно, предотвращать возможные отказы в его работе. Кроме того, даются краткие описания оборудования, в которых поиск отказов и устранение вызывают наиболее частые затруднения.

Часть третья – содержит рекомендации по определению мест наиболее частых отказов, некоторых способов их устранения, определения возможных отказавших элементов по предварительному рассмотрению электротехнических схем.

Часть четвертая – содержит справочные материалы, как правило, отсутствующие в судовой электротехнической документации, но пользование которыми нередко необходимо.

Выбор части работы для ознакомления зависит от того, в чем специалист считает себя наименее подготовленным для грамотного выполнения возложенных на него обязанностей.

Работа может стать полезной и для судового электротехнического персонала, начинающего впервые свою деятельность на судне.

Работа касается вопросов обслуживания электрооборудования переменного тока и почти не затрагивает особенности обслуживания оборудования работающего на постоянном токе.

 

ПРОВЕДЕНИЕ ОСМОТРОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

 

Целью проведения осмотров электрооборудования является выявление внешних несоответствий элементов на текущий момент их первоначальному состоянию.

Внешние осмотры работающих электрических машин целесообразно сопровождать замерами величин токов в каждой фазе, выявляя как загруженность исполнительных механизмов, так и такой внезапный отказ, как обрыв в одной из фаз. При сомнениях в исправности – нормальной производительности привода, целесообразно, кроме того, проверить число оборотов вала электродвигателя и сравнить с номинальными для данной скорости вращения – на многоскоростных машинах.

При осмотре также проверяется – косвенно – нагрев подшипников машины и ее железа. Оценивается на слух шумность подшипников.

Определение температур следует производить лазерным измерителем температур. Для электродвигателей такое измерение более точно. Дело в том, что корпуса современных электродвигателей не прилегают к железу машин по всей его поверхности и охлаждаются обдувом снаружи. Такой развивающийся отказ, как межвитковое замыкание  в обмотках «на ощупь» практически не определить. Из судовых машин контроль температуры в обмотках имеется только в генераторах. С помощью лазерного измерителя возможно определить местные – в отдельных частях корпуса – превышения температуры над остальными частями.

Это будет сигналом о необходимости приборной проверки сопротивлений фазных обмоток машины для определения замыкания в обмотке.

У генераторов – с внутренним обдувом обмоток – температура корпуса информации о неполадках не дает. Луч лазерного измерителя целесообразно направлять непосредственно на железо статора через открываемые лючки заднего – со стороны противоположной приводящему двигателю – подшипниковому щиту, для определения неравномерностей нагрева, которые свидетельствуют об имеющемся неравном зазоре между ротором и статором.  

Изменения в межжелезном пространстве появляются в одноопорном – с подшипником на выносном стоянке-опоре – как правило незадолго до времени производства работ с рамными подшипниками дизеля.

Визуальный осмотр контактора и других элементов пускателей, находящихся на выдвижных панелях ГРЩ при работающем приемнике энергии невозможен. Подвод электроэнергии к контактору и ее отвод от контактора осуществляется через «втычные»  - штекерные – клеммы, которые разрываются при извлечении панели с пускателем из ГРЩ. Клеммы подпружинены для обеспечения минимального переходного сопротивления и предотвращения нагрева мест контакта. Клеммы видимы с внутренней стороны ГРЩ, поэтому проводить контроль нагрева их при работающем приемнике возможно с помощью того же лазерного измерителя температур.

Медь шин, кабельных наконечников, кольцевых токопереходов – мягкий материал. Поэтому  первоначально соединенные болтами с гайками токопереходы со временем ослабевают. Увеличивается величина переходного сопротивления, начинается нежелательный нагрев мест соединений.

Их электротехники известно, что тепловыделения прямо пропорциональны времени, величине сопротивления в месте соединения и квадрату величины тока. Нагрев не представляет опасности до того, пока не начинается изменение цвета металлов соединенной пары.

На шинах главного и других распределительных щитов становятся хорошо заметны на неокрашенных поверхностях шин в местах соединений «цвета побежалости». Это «последний сигнал» перед началом обильного тепловыделения, которое ведет к повреждениям токоведущих элементов щитов и возможного загоранию окружающих конструкций из горючих материалов.

Аналогичные явления видны и в станциях управления приводами, в которых монтаж силовых цепей выполнен медными шинками. Там места соединений, также в распредщитах, не окрашиваются.

На входных и выходных клеммах пускателей этого не заметно. Поэтому при осмотре контактора работающей машины, Следует проверить температуру клемм лазерным измерителем.

Одновременно проверяется температура кабельных наконечников , питающих и отходящих кабелей, мест болтовых соединений в фазах защитных термореле и, где имеются, трансформаторов тока.

Если обобщить вышесказанное, то при осмотрах элементов электрооборудования, находящегося в работе в данное время, то с помощью лазерного измерителя целесообразно првоерить температуру всех болтовых соединений, включая и на клеммах, в цепи силового тока.

Главным ориентиром, свидетельствующим об отсутствии разбивающегося отказа из-за ослабления надежного контакта, следует считать одинаковость температур мест соединений одинакового назначения во всех фазах проверяемого, осматриваемого приемника энергии.

При осмотрах проверяется также наличие другогасительных камер над контактами каждой фазы, отсутствие посторонних предметов – отломившейся детали оборудования, части крепежа, кусочки пересохшей изоляции кабелей и проводов, которые могут попасть в воздушные зазоры магнитопроводов коммутационной аппаратуры и привести к остановке привода и повреждению аппаратов – перегорания катушки.

Такие предметы изымаются из оборудования при ближайшем по времени техническом обслуживании следует найти поврежденный аппарат, или клеммник, или провод и устранить неисправность.

При визуальном осмотре датчиков, к которым возможен доступ, следует проверять вводы кабелей в них. «Вытягивание» кабеля из штуцера происходит из-за небрежности персонала, когда при обходах в машинных отделениях наступают на кабель, а не на защитный металлический кожух.

Осмотры источников света – осветительные, сигнальные светильники – проверяют на горение всех относящихся к светильнику ламп, целость стекол, корпусов, кабельных вводов.

Сигнально-отличительные огни, кроме того, на получение сигнало-визуального и звукового  - о перегорании лампы.

Розетки для переносных светильников – «люстр» - и розетки подключения силовых трехфазных приемников нужно поверять на закрытость крышек, когда ими не пользуются, и на нагрев – при подключенных приемниках. После выпадения атмосферных осадков или после скатывания палуб или заливания их волнами, помимо визуального осмотра целесообразно проверять сопротивление изоляции цепей розеток. Замер изоляции производить по отдельным группам с распредщитов с клеммы «выхода» на ручных или автоматических выключателях.

При осмотрах кабельных трасс на верхней палубе внимание обращается на целость их закрепления на скобмостах и целость вводов в светильники и розетки. При внешнем осмотре электродвигателей грузового и швартовного электрооборудования, если они располагаются на палубе, тамбучинах, кранах,  проверяются целость кабельных вводов в машины и во внутренние помещения надстроек и корпуса судна, целость элементов заземления их. Если проводились проверки попадания воды или образование конденсата внутри машины посредством вывертывания спускных пробок в нижней части корпуса машины и корпуса пристроенного к ней дискового тормоза, то после закрывания пробок проверьте еще раз, все ли пробки находятся на местах. Замер фазных токов в электродвигателях производится токоизмерительными клещами. Для машин односкоростных с пускателями, находящимися вне ГРЩ, замер целесообразно производить, как это изображено на рис. 3.1.

Если пускатели расположены в ГРЩ – как изображено на рис. 3.2.

Для многоскоростных машин – на щитах станции управления на отходящих фидерах, как изображено на рис. 3.3.

Обозначения на рисунках:

1 – контактор,

2 – вспомогательные контакторы и реле,

3 – клеммные колодки, места подключения токоведущих к приемникам кабелей или шинопроводов

4 – корпуса пускателей или станций управления, на рси. 3.1. и 3.3. – дверцы открыты.

 

НЕКОТОРЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО СРОКАМ ПРОВЕДЕНИЯ ОСМОТРОВ

 

Периодичность проведения вышеназванных осмотров в предлагаемом объеме зависит от режима работы судна.

В ходу, когда между очередными швартовками проходит несколько суток, работающие электродвигатели, их пускатели – если они не в ГРЩ – целесообразно проводить ежедневно. Но проверку температур достаточно выполнять дважды за рейс – в первый день выхода и в день прихода – когда машины еще в работе.

Если швартовки ежесуточны или более часты, температурный контроль ежедневный целесообразен у машин, которые во время стоянки отключатся.

Пускатели таких машин быстрее нарабатывают свой срок до замены не из-за износа, а за счет периодических нагреваний – когда машина включена, и охлаждений – когда выключена – происходит, пусть медленное, но ослабление затяжки болтов в соединениях силовых цепей – более быстрое, чем у машин реже включаемых.

Приборным контролем тока и температуры выявляется оборудование, обслуживание которого необходимо производить чаще, чем планируется графиком. По тем же наблюдениям вы можете отодвигать – увеличивать периодичность – очередные обслуживания.

Без приборного контроля осмотры всего электрооборудования следует производить ежедневно – если погодные условия позволяют. При большом объеме оборудования разделяйте его на группы, которые в возможностях осмотреть в каждый из дней, но работающее оборудование все же проверяйте ежедневно, хотя бы на предмет отсутствия залива его водой или маслом из прорвавшегося трубопровода.

Станции управления электромеханических лебедок, кранов, целесообразно осматривать дважды в смену, наблюдая за искрением работающих контакторов и реле. Те аппараты, в которых замечается сильное искрение в одной и той же фазе – близки к отказу. В первом же длительном перерыве в работе грузовыми средствами, осмотрите выработку контактных пар, замените наиболее выгоревшие и отрегулируйте раствор и провал контактов. Для убыстрения работ, если владелец не возражает, приобретите на судно запасные контакторы, хотя бы одному однотипному на группу станций управления и держите их в запасе исправными. При замеченных ухудшениях работы, как описано выше, замените им «подозрительный» контактор. Работы со снятым проводите в другое время, отрегулируйте и держите запасным до следующего замечания – может быть в другой станция, или до отказа однотипного контактора. Приведенный выше пример показывает, что осмотр может предотвратить отказ в работе механизма. Во время стоянок под грузовыми операциями с помощью своих грузовых средств, целесообразно проверить температуры мест соединений шин ГРЩ.

Ибо именно в период грузовых работ шины, шинопроводы силовых цепей генераторов в панелях ГРЩ испытывают одновременно токовые и динамические нагрузки, ведущие к ослаблению мест соединения в них.

Если судно не выполняет грузовых операций своими средствами, не имеет их на борту, то осмотры ГРЩ с проверками температур производятся раз в квартал.

В темное время суток при грузовых работах для локального освещения трюмов используют переносные светильники – «люстры». Часто в них перегорают лампы накаливания – из-за ударов груза о палубу, небрежности грузчиков. Нередко повреждается токоведущий кабель. За исправность «люстр» следит палубная команда. Поэтому, следует в каждый грузовой день заранее обеспечивать запасные работоспособные «люстры» - минимум по одной на трюм. Осмотр и ремонт их – замененные ночью неисправных – производите при ежедневном осмотре палубного электрооборудования в дни грузовых работ.

Переговорные электрические устройства целесообразно проверять ежедневно. Телефоны парной связи и коммутаторные безбатарейные – проверять в работе – парных переговорах, оценивая внятность передачи речи. Телефонные аппараты внутрисудового коммутатора – со специальных клемм в станции телефона, в которую включается трубка с номером-набирателем, входящая в комплект станции. Набирая последовательно номера абонентов, по ответному сигналу, если абонента нет у аппарата, определяют происхождение вызовного запроса и исправность аппарата.

Проверки парной и циркулярной громкоговорящей связи проверяют по вызову. С каждого из имеющихся коммутаторов по очереди вызывается каждый абонент. Такую проверку следует  предварительного согласовать с вахтенным помощником капитана и проводить во время, когда никто не спит после вахт.

На танкерах – суда с наливными грузами с температурой вспышки их испарений ниже +63^оС – ежедневно целесообразно проверять целость всех штатных электрических соединений и заземлений грузовых трубопроводов. Такую проверку можно производить реже, если танкер перевозит иные грузы, с большей температурой воспламенения их испарений. Однако, перед приемом основных грузов – по назначению – проверку и устранение неполадок производить обязательно.

 

ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ПРОВЕРКИ

 

Профилактическое обслуживание проводится с целью восстановления первоначального состояния электрооборудования в течение всего предусмотренного изготовителями срока службы каждого их изделия.

Для своевременного обслуживания  всего оборудования проводить его следует, придерживаясь графика, составленного на основании документации заводов-изготовителей оборудования. Обслуживание требует частичной или полной разборки оборудования — для проверки состояния его элементов, обычно скрытых внутри корпуса оборудования, для проверки и замены изношенных элементов.

ДАЖЕ ЕСЛИ ВЫ ОПЫТНЫЙ МЕХАНИК, перед началом обслуживания ещё раз прочтите техдокументацию на обслуживаемое оборудование. Уточните параметры — электрические и механические — тех элементов, которые будут обслуживаться — очищаться, замеряться, пропитываться или вовсе заменяться запасными.

В последнем случае следует проверить в комплекте ЗИПа, что эти элементы полностью соответствуют установленным в оборудовании изначально. Одновременно выясните, есть ли там какое-то спецоборудование для монтажных и измерительных работ с заменяемыми элементами.

По трудоёмкости обслуживания всё судовое электрооборудование целесообразно разделить на группы. Однако, в понятии трудоёмкости следует учесть не только абсолютное время от начала до окончания работ, но и многочисленность или сложность выполняемых операций. Таким образом, разделение будет следующим:

- вращающиеся электрические машины с коллекторами — как постоянного тока, так и переменного тока — с кольцами

- станции управления приводами обоего рода тока и пускатели, имеющие в своём составе контактные коммутационные аппараты-контакторы, таймтакторы, реле разных видов

- аккумуляторные батареи

- распределительные щиты разных назначений с их коммутационной аппаратурой

- вращающиеся электрические машины с корпусами, доступными для  попадания внутрь машин пыли и воды

- статические электромашины-трансформаторы, дроссели, магнитные усилители

- датчики сигнализации уровней, давлений, температур

- коммутационные элементы программных и автоматический систем управления, в том числе и у оборудования бытового назначения

- полупроводниковые элементы любых назначений

- светильники, палубные многоваттные, нормального и аварийного освещения, светильники тех же назначений во внутренних помещениях и машинных отделениях, телефония – АТС, коммутаторов и парной связи,

- оборудование сигнализации о пожаре,

- вращающиеся машины переменного тока с корпусами, защищенными от попадания вовнутрь пыли и воды,

- кабельные трассы и цепи заземления оборудования.

 

ПРИМИТЕ К СВЕДЕНИЮ

 

Современные электроизоляционные материалы и технологии изоляции всех обмоток машин, электромагнитных катушек, электронных плат судов постройки 70-х годов прошлого века и позднее, позволяют не проводить обслуживание, ограничиваясь осмотром, если сопротивление изоляции их не снижается ниже допустимых Классификационными обществами величин.

Основой всех действий по обслуживанию является техническая документация на электрооборудование. Неукоснительно выполняйте все указанные в ней требования. Предельно гарантируемый изготовителем срок службы изделия может выражаться часами работы, например, для подшипников качения с закрытой с обеих сторон сепарацией, консистентных смазок, жидкостных рабочих сред, электромагнитных плат, полупроводниковых приборов силовых диодов, тиристорах, может измеряться числом операций – как в контакторах и реле для коммутирующих контактов, или для весго изделия в целом нажатие на щетки скользящих токопереходов обычно указываются в граммах на квадратный сантиметр поверхности щетки, однако может выражаться и просто в граммах нажатия на щетки данного типа т.е. площади контакта  материала в данной машине.

В техдокументации на некоторые изделия может быть указание об отсутствии необходимости в обслуживании до конца срока службы изделия. В таком случае следует уточнить в чем выражается это понятие  - в часахъ работы или в числе циклов и вести контроль за работой изделия, заменяя его новым по окончании срока службы.

Следует иметь в виду, что в документации на некоторые изделия дается время работы до первого отказа.

При обслуживании практического любого вида электрооборудования производится обжатье болтовых и винтовых соединений цепей и крепления оборудования. Затягивание гаек на медных соединениях с токами выше 10 А целесообразно вести динамометрическим ключом.

В обслуживании вращающихся машин постоянного тока, при отсутствии или допустимом искрении на коллекторе время уделяется проверке глубины паза между коллекторными пластинами-ламелями – и общему износу коллектора.

Предельный износ коллектора или кольца определяется выточкой кольцевой на торце. Предельный износ щеток проверяется лучше всего калибровочными приспособлениями с которыми сравнивают длину рабочих щеток. Щетки, достигшие предельного размера или короче его подлежат замене новыми того же типа.

Специальным динамометром – из ЗИПа – проверяются нажатия щеток. В щеткодержателях, где обнаружены меньшие заданных нажатия, перемещаются на зуб наружные заступы нажимных пружин, до получения необходимой величины нажатья. Контактная поверхность новой щетки притирается до полного контакта с коллектором. Окончание работ такого рода – продувка машины сжатым воздухом для устранения пыли. При обслуживании аккумуляторных батарей производится проверка и при необходимости выравнивание уровней и плотностей электролита в банках. Величины даны в документации на батарее. Доливка электролита требуемой плотности только при выплескивании его из банок. В случаях выкипания производится доливка дистиллятом. Щелочные и свинцовые батареи обслуживаются только для этих электролитов, принадлежностями и посудой.

Дистиллят для свинцовых аккумуляторов – более высококачественный по содержанию металлических солей, по сравнению с дистиллятом для щелочных батарей.

Поверхности батарей очищаются от «ползучих солей» механическим стиранием. Допускается очистка специальными очистителями-аэрозолями или дистиллированной водой.

«Подтягиваются» болтовые соединения на клеммах, крепления батарей на стеллажах.

Обслуживание электрических машин и аппаратов имеющих магнитопровода, кроме работ с клеммными соединениями электрических цепей и обмотками (работы аналогичны работам на вращающихся электромашинах) проводятся с самими магнитопроводами. Проверяется состояние стяжных шпилек. Подтягивание стяжных гаек – только в случае повышенного «гудения» магнитопровода против обычного при номинальной нагрузке машины. Соблюдайте осторожность при работе с магнитными усилителями – ослабление или «перезатяжка» шпилек или болтов ведет к изменению выходных параметров усилителей.

Проверяется плотность соединения контактных поверхностей между конструкциями корпуса судна и заземляющими жилами (шинками) рабочего и защитного заземления.

Перед началом работ и по окончании их замеряется величина сопротивления изоляции, которая не должна быть ниже допустимой документацией на изделие.

При обслуживании контактных датчиков уровней жидкостей, давления паров, проверяется надежность соединения механических элементов датчиков с электроконтактными. При неустранимых выработках в них датчик целесообразно заменить. Также проверяется чистота и степень выработки контактов и их соединения с кабелем питания.

 

ПРИБЛИЖЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА КЗ ПО ПОЛОЖЕНИЮ РУКОЯТКИ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

 

Рукоятки автоматических выключателей могут иметь три положения:

• зафиксированное внизу – при отключенном персоналом АВ;
• зафиксированное вверху – при включенном положении АВ;
• положение на треть всего хода рукоятки ниже верхнего положения. При этом рукоятка свободно перемещается вверх, не фиксируясь в верхнем положении («Вкл»). В таком положении рукоятка находится при отключении АВ. С помощью его реле защиты от короткого замыкания (КЗ) в любой точке цепи от выходных кллем АВ до рабочих элементов приемников электроэнергии. АВ главного распредщита часто снабжаются специальными лампами:
• белого (желтого) цвета – АВ отключен персоналом
• зеленого цвета – АВ включен персоналом, но приемник при этом может быть и не включенным.
• Красного цвета – АВ отключен защитными  реле автоматически.

Цепь приемника, после выходных клемм АВ состоит из участков кабелей: - до пускателя; его входных клемм и от выходных клемм пускателя до клемм приемника.

Если пускатель установлен в нишах ГРЩ, то от АВ к его входным клеммам может идти шинопровод.

Наиболее часты КЗ в такой цепи в местах клеммных соединений. В особенности в пускателях. В пускателях КЗ, кроме того, случается на коммуникационных контактах, сопровождаясь сплавлением подвижных и неподвижных контактов разных фаз.

Пользуясь возможностью повторного однократного включения АВ на короткозамкнутую цепь (если в техдокументации АВ нет запрещения на включения на КЗ) по положению рукоятки АВ после повторного включения приближенно можно определить участок цепи, где следует искать место КЗ.

Итак, если после повторного включения отключившегося АВ рукоятка зафиксируется в верхнем положении, то КЗ на участке цепи за пускателем – прием выходных клеммах, кабеле к приемнику входных клеммах приемника или на токоведущих элементах внутри корпуса  приемника (например, в обмотках электродвигателя).

Если, при попытке повторного включения рукоятка не фиксируется в верхнем положении, то КЗ на участке от коммутационных контактов контактора до выходных клемм АВ.

Регулярно обслуживаемые пускатели пропускают ток КЗ без повреждений и, после отключения АВ, расцепляют свои коммутационные контакты, разделяя цепь на два вышеуказанных участка.

Короткое замыкание в кабелях возможно либо при их механических повреждениях, либо при понижении сопротивления изоляции между жилами ниже минимально допустимого.

Для выполнения повторного включения АВ нужно:

- рукоятку нажать вниз до фиксации в положение «Откл»

- перевести рукоятку в положение «Вкл» (рис. 3.4.)

Рис. 3.4.

 

ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

 

Предохранители – технические средства, предназначенные для защиты источников электроэнергии от коротких замыканий в приемниках и цепях, соединяющих источники с приемниками.

Конструктивно предохранитель состоит из корпуса, заключенной в него плавкой вставки и наконечников, к которым присоединена плавкая вставка, посредством которых предохранитель подключается к защищаемой цепи.

Предохранители характеризуются величиной номинального тока, протекающего через плавкую вставку, не повреждая ее практически неограниченное время. Величина тока всегда указана в амперах (к примеру: 100 А, 1,5 А, 0,5 А., 0,01 А).

Предохранители со съемными наконечниками позволяют заменить плавкие вставки запасными после перегорания. Предохранители с несъемными наконечниками подлежат замене целиком запасными предохранителями. Внешний вид некоторых типов предохранителей на рис. 3.5. (а,б,в,г,ж).

Плавкие вставки имеют вид нити или пластины переменного по длине сечения легко сгорающий при токах короткого замыкания. Внешний вид сменных вставок двух разновидностей на рис. 3.5. (д,е). В силу физической неоднородности материалов некоторые плавкие вставки сгорают и при кратковременных перегрузках в защищаемой цепи, причем величины токов цепи намного ниже величин ТКЗ – при которых вставки обязаны сгорать, но сами перегрузки не наносят вреда приемникам энергии. Поэтому перегорание вставок не всегда свидетельствует о КЗ в цепи.

Если о целости плавкой вставки в стеклянном, прозрачном корпусе легко судить визуально – видим токоведущую нить, значит предохранитель цел, то в ряде конструкций фарфоровых корпусов сигналом о перегорании вставки служат такие элементы как «глазки» (рис. 3.5. в,г.) или «флажки» (рис. 3.5. ж.

Выпадание или смещение из корпуса «глазка» и смещение «флажка» говорит о перегорании плавкой вставки предохранителя.

В зависимости от конструкции предохранителя внутри корпуса может находиться кварцевый песок. Он предотвращает выброс пламени и охлаждает температуру газов, выбрасываемых через сигнальное отверстие в предохранителе.

Практика эксплуатации показывает:

• При перегорании плавких вставок в предохранителях со стеклянными корпусами рис. 3.5. а,б. случаются взрывы корпуса с разбрасыванием стекла.
• При перегорании вставок фарфорных предохранителей «глазки» и «флажки» иногда остаются на месте, что затрудняет внешнее, визуальное определение целости предохранителей.

 

При сомнении в целости предохранителей проверяйте его тестером.

Рис. 3.5

 

Определить целость плавкой вставки, не вынимая предохранителя из его патрона, можно следующим способом.

Для такой проверки требуется переносной вольтметр или «тестер» в позиции переключателя на измерение напряжения. Шкала измерений выбирается с запасом, по крайней мере вполовину больше измеряемого напряжения.

На рисунках 3.6. и 3.7. изображен участок одной и той же цепи, зазищенной предохранителями «1» и «2». Входные клеммы их обозначены «а1» и «в2», соответственно маркировке жилам проводников, а выходные – соответственно «а2» и «в2» («С» - пакетный выключатель, коммутирующий приемник «R»).

Клеммы выключателя также обозначены «с2» и «с4» - со стороны приемника.

На рис. 3.6. плавкие вставки в цепи целы. Поэтому, если один контрольный провод от вольтметра подсоединить, как изображено в примере, клемме «а2» - за предохранителем, а другим контрольным проводом касаться по очереди клемм «в2», «в1» или «с2» (при включенном выключателе «С» - и клеммы «с4») вольтметр покажет напряжение сети.

Если, как на рис. 3.7. вставка предохранителя «І» повреждена, то подключив один провод вольтметра к клемме «а2», а другим прикасаться к клеммам «в2» или «с2» увидим «0» величины напряжения. Оставив второй провод вольтметра на одной из названных клемм, перенесем первый провод с клеммы «а2» на клемму «а1». Появление напряжения на приборе подтвердит неисправность плавкой вставки в жиле «а».

При целом предохранителе «1» и перегорании предохранителя «2», при том же подключении первого провода вольтметра к «а2», вольтметр покажет напряжение при касании вторым проводом клеммы «в1» и покажет «0» при касании к клемме «в2». Если после замены тот или другой предохранители, сгорят, то в цепи КЗ. Поврежденный предохранитель при включенной цепи приемника можно определить и «шунтируя» его вольтметром, например, подключая его к клеммам «а1» и «а2» (или «в1» и «в2»). Сгорел тот, между клеммами которого вольтметр покажет напряжение.

 

Рис. 3.6, 3.7.

ПРИНЦИП СОСТАВЛЕНИЯ РАЗВЕРТОК ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

 

«Развертки» или постепенное изображение цепей управления коммутационной аппаратурой, включающей, переключающей и отключающей приводные электродвигатели судовых механизмов, выполняются для детального понимания последовательности срабатывания командоаппаратов под действием сигналов управления приводом. Одновременно такая «развертка» помогает быстрому отыскиванию отказавших элементов в схеме и устранению отказов.

Рассмотрим принцип составления разверток на примере схемы станции управления двухскоростной электромеханической грузовой лебедкой с ручным дистанционным контактным управлением контактной электромагнитной аппаратурой (рис. 3.7.).

Рис. 3.7. Схема управления электроприводом грузовой лебедки с двухскоростным электродвигателем

Электропривод имеет двухскоростной реверсируемый электродвигатель с раздельными скоростными обмотками. Торможение привода механическое с помощью электромагнитного дискового тормоза.

Схемой управления предусматривается электрическое предварительное торможение при работе привода в направлении спуска груза

Цепь питания реле напряжения отключающего цепи управления приводом, при отсутствии напряжения питания и перегрузке любой из обмоток электродвигателя

 

Рис. 3.8.

1П, 2П – предохранители (защищают схему станции управления от КЗ. Возможно повреждение предохранителя без КЗ. В таком случае привод отключится.

1Р, 4РТ – контакты тепловых реле перегрузки по току силовой цепи.

1РТЭ, 4РТЭ – катушки электромагнитов, дистанционно замыкающие контакты тепловыхъ реле перегрузки. Для возможности опустить груз при отключении питания электродвигателя тепловыми реле.

ВУ – выключатель управления. При его включении питание на РН не поступает до начала перемещений рукоятки управления привода.

К2 , К4 – контакты «направления» в командоконтроллере

К5 – контакты подачи «напряжения» в командоконтроллере.

 

 

Рис. 3.9. Цепь РН (цепь защиты привода). При работе привода на любой скорости в обоих направлениях

 

Сначала выявим контакторы, подающие питание обмоткам электродвигателя при всех скоростях и направлениях вращения.

Например, при работе двигателя на первой скрости вверх – рис. 3.10. в цепи обмоток замкнуты контакты контакторов «М» и «В» (вверх). Одновременно замыкаются контакты контактора «Т» - питания электромагнита тормоза лебедки.

 

Рис. 3.10 Цепь управления приводом при положении рукоятки командоконтроллера «первая (малая) скорость, вверх»

 

При незамыкании или разрыве любого контакта из изображенных замкнутыми, реле РН останется включенным, а привод остановится.

Повреждения контакторов катушек редки, но при осмотре станции остановившейся лебедки обратите внимание на клеммы катушек и провода к ним.

Механическое заедание тормоза дискового или колодочного помимо остановки лебедки сопровождается сильным гудением стоящего электродвигателя до момента срабатывания тепловых реле и отключения реле РН.

Станции управления реальными судовыми лебедками сложнее и более насыщены коммутационной аппаратурой. Составляя «развертки» и изучая по описанию в документации лебедок (папки «Е» и «М») можно немного сократить время поиска мест отказа в системе управления станции и командоконтроллере.

«Развертки» целесообразно составлять для любых сложных станций управления электроприводами.

Обратите внимание на цепь защит. В таких приводах как компрессоры высокого давления, холодильных установок, автоматических включений-отключений оборудования задействованы контакты датчиков механических параметров оборудования. Проверяя цепь защиты, легко увидеть по положению того или иного контакта в каком оборудовании привода электрическом или механическом произошел отказ.

 

ОБСЛУЖИВАНИЕ КАБЕЛЕЙ

 

Трассы групп ил одиночных кабелей вместе с их распределительными щитами и коробками образуют кабельную сеть судна.

Обслуживании ее состоит из периодических осмотров внешнего  состояния кабелей, их креплений в трассе, одиночных (фитинговых) или групповых переходов кабелей сквозь водонепроницаемые переборки и периодические замеры сопротивления изоляции кабельных жил.

Выявленные при осмотрах неполадки в креплениях устраняются немедленно. Осмотры всех кабельных трасс производятся ежегодно. Осмотры трасс вне судовых помещений – снаружи надстроек, рубок, тамбучин, на мачтах и стрелах грузовых устройств рекомендуется производить после каждого шторма, обледенения судна. При этом осматривают и вводы кабелей во внутренние помещения, светильники, палубные электрические машины и приборы сигнализации. Обращается внимание и на появление воды в оборудовании и на вводах кабелей со стороны помещения.

Осмотр кабелей в помещениях с масло-топливными или технологическими испарениями, повышенной температурой и на участках с частой конденсацией воды или попаданием ее снаружи целесообразно проводить ежемесячно.

Замер сопротивления изоляции кабелей производят одновременно с замером сопротивления изоляции подключенных к ним приемников электроэнергии – ежемесячно. У оборудования, проверяемого на «приход-отход» судна и того чаще.

Для кабелей, проходящих сквозь переборки в вышеназванных помещениях, для кабелей с «распухшей» наружной изоляцией в местах проходов через одиночные вводы рекомендуется проверять и сопротивление изоляции между их жилами.

Обслуживание распределительных устройств проводят по графику, т.е. через предписанные заводом периоды. Сопротивление изоляции всех включенных выключателями на распредщитах кабелей и работающих приемников постоянно контролируется щитовыми приборами централизованного контроля (своим для щитов разного напряжения). При снижении сопротивления изоляции ниже величины заданной установки, приборы подают световые и звуковые сигналы и отмечают на своих шкалах величину суммарного сопротивления изоляции. Приступать к поиску приемника или кабеля с понизившимся сопротивлением надо немедленно, если прибор показывает «ноль» - глухое заземление. Поиск ведется известным способом отключения АВ на ГРЩ.

После отключения поврежденного приемника (кабеля) показания контрольного прибора вернутся к норме.

Так как прибор показывает сопротивление изоляции приемников подключенных параллельно, то в некоторых случаях, при показаниях выше «нуля», при отключениях приемников сигнал остается. Такое явление возможно на судах возраста 7-9 лет из-за общего старения кабельной изоляции.

Показания прибора нередко повышаются сами при повышении температуры воздуха.

Выявить кабель «склонный» к снижению сопротивления изоляции можно при замерах каждого из кабелей по отдельности. У таких кабелей обычно и понижение сопротивления изоляции между жилами.

Кабели поврежденные, и с пониженным против нормы сопротивлением изоляции подлежат замене.

Ремонт (сращивание) поврежденных кабелей допускается:

• для стационарного силового, осветительного, измерительного (цепи дистанционного управления тоже) только до прихода в порт-убежище, где кабель следует заменить.
• для всякого переносного оборудования, кроме кабеля водопогруженного насоса (этот кабель заменяют после повреждения).

На рис. 3.11. изображен перечный разрез кабеля – его внутренняя конструкция.

На рис. 3.12-3.15 показана последовательность сращивания разделанного кабеля. Таким способом целесообразно соединить разрывы кабелей сечением до 6 мм². Соединяемые жилы разделаны на разную длину, чтобы места соединений жил находились над изолированными участками жил.

Соединяются жилы отрезками медной трубки, которая опрессовывается на оголенных участках жил.

Конструкция кабеля

Рис. 3.11.

Рис. 3.12

Жилы имеют разную длину разделки. Более короткая на одной стороне стращивается с более длинной с другой стороны.

Для двухжильного кабеля порядок сращивания не имеет значения.

При 3-х и более жильном кабеле сращивается жилы с одинаковым обозначением (в виде цифр или цвета) изоляции.

Рис. 3.13

Соединение проводников опрессовкой. Зачищенные от изоляции оконцевания вставляются в свернутый отрезок плоской, отожженной меди, которые потом опрессовываются, имеющимся в комплекте электротехнических инструментов клещами.

Рис. 3.14.

 

Рис. 3.15

Поверх изоленты, сначала под разделанные концы изоляции кабеля, наматываются плотно слой сырой резины 0,5 мм толщины. Затем сверху к ней прижимают разделанную изоляцию (по половине толщины) и поверх их накладывают плотно два или три слоя сырой резины.

Лента резины должна обматывать место разделки так, чтобы от каждого из углов разделанной изоляции кабель был обмотан на расстоянии не меньше 1,5 см (таким образом будет исключено попадание влаги к месту соединения проводников).

Поверх сырой резины рекомендуется наложить плетневку или, по крайней мере, обмотку из слоя изоляционной ленты.

 

ПРОВЕРКА ЦЕЛОСТНОСТИ КАБЕЛЯ

 

Для проверки целостности отдельные участки кабеля между РЩ и пускателем, между пускателем и приемником, например, отсоединяют от клемм с обеих сторон «на металлические конструкции судна».  Корпус в данном случае служит электрической цепью между жилами кабеля и мегоометром, которым производится проверка жил.

Шнуры мегоометра подключаются:

• к корпусным конструкциям со знаком «земли»
• другим шнурам по очереди прикасаются к кабельным наконечникам жил, подавая одновременно напряжение мегоометра.

Если при замерах на шкале прибора не будет показаний – показывает «бесконечность» - то значит жила оборвана и кабель подлежит замене.

Если показания прибора на каждой жиле одинаковы – «0» - то эти жилы целы рис. 3.16., следует провести еще проверку жил на отсутствие замыканий между ними. Жилы разъединяют, разводя концы на максимальные расстояния. Шнуры мегоометр на другой стороне кабеля по очереди подключают между каждой парой жил – например на трехжильном кабеле, между жилами «1» и «2» и подают напряжение мегоометра, затем между жилами «1» и «3» и между «2» и «3». Если при всех измерениях прибор показывает «бесконечность», то жилы внутри кабеля не соединены наглухо. Рис. 3.17.

При положительных испытаниях обеими способами – кабель допускается к дальнейшей эксплуатации.

Рис. 3.16

 

Рис. 3.17

 

РАЗДЕЛКА ОКОНЦЕВАНИЙ ЖИЛ КАБЕЛЕЙ

 

Для подключения кабелей или проводов к соединительным клеммам приемников РЩ, приборов и аппаратов их оконцевания разделывают – зачищают от всякой изоляции и очищают медь жил до блеска. Если для подключений применяют кабельные наконечники разных размеров (рис. 3.19 вверху), то жилы оголяются на длину трубки наконечника. Надетые наконечники крепят методом опрессовки (специальными клещами, имеющимися в комплекте электротехнического инструмента). Для кабелей площадью жилы до 16 мм² применяют разделку конца жилы «на кольцо», кК это показано на рис. 3.18. Такие кольца пропаиваются. Другим видом разделки является – «на штырь» (рис. 3.18).

 

 

Рис. 3.18

Крепление наконечников к жилам выполняют способом опрессовки.

Иногда, вместо опрессовки пользуются пайкой, но опрессовка предпочтительнее. Причина в том, что при одинаковом переходном сопротивлении, прессованные наконечники безразличны к нагреву, не теряют величины переходного сопротивления и потому не выгорают.

Если внутренний диаметр кольца больший, чем диаметр клеммного штыря, то не рекомендуется применять наконечник с кольцом, перекрывающим менее 50% поверхности контакта, к которому он прижимается гайкой.

Разделка «на кольцо» применяется практически во всех видах электрооборудования – от розеток и вилок осветительных приборов или внутреннего монтажа пультов, щитов, до электродвигательной.

Разделка «на штырь» более проста. Оголенная концевая часть жилы для удобства пользования (чтобы проволоки жилы не разъединились в клеммном узле) пропаиваются. Диаметр жилы при этом практически не меняется. Такой вариант разделки применяется, например, при соединении жил, отходящих кабелей с клеммами, при подключении к пробочным предохранителям, винтовым клеммам ряда приборов. На рис. 3.19 изображены варианты клемм, в которых применяют штыревую разделку подключаемых кабелей.

 

 

 

Рис. 3.19
ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ

 

Валы роторов (якорей в постоянном токе) снабжаются двумя подшипниками качения, вставляемыми в подшипниковые щиты. От осевых перемещений подшипники предохраняются подшипниковыми крышками.

В машинах, конструкцией которых предусмотрены по две крышки для каждого из подшипников, – одна внутренняя, одна наружная, можно использовать подшипники как с закрытой сепарацией, так и с открытой сепарацией. В машинах с одной внешней крышкой для каждого подшипника можно ставить подшипники только с закрытой сепарацией. Подшипники с односторонне закрытой сепарацией надевают на вал (шип) машины закрытой стороной внутрь – к обмоткам машины.

В подшипниках с закрытой с обеих сторон сепарацией, смазка не дополняется и не заменяется в течение предусмотренного для подшипника срока службы (сведения об этом находятся в технической документации машины или справочниках фирм, изготавливающих подшипники).

Состояние смазки на подшипниках с открытой сепарацией и полуоткрытой также определяют при профилактическом осмотре машин, срывая подшипниковые крышки. Подшипники и смазки в них  считаются в нормальном состоянии, если консистенции смазки не изменила цвет. Изменению цвета обычно предшествует изменение консистенции. Разжижившуюся смазку следует заменять, чтобы дать подшипнику выработать срок службы 10-12 тысяч часов работы. «Сигналом» о необходимости замены подшипника являются повышенный нагрев и шум одновременно.

Однако, причиной нагрева подшипника с добавляющейся смазкой может быть избыток смазки, не свойственный частоте вращения машины или нарушение теплового зазора между внешней обоймой и крышкой, допущенный при очередном профилактическом осмотре.

Обычно, нарушение зазора проявляет себя в первые сутки с начала работы машины после осмотра, и определяется даже «на ощупь» - крышка, иногда и щит на малых машинах, ощутимое горячее остального корпуса машины.

Нагрев, возникающий независимо от осмотра, может вызываться проворачиванием внешней обоймы в щите или заклиниванием тел качения.

При профилактическом осмотре проверяйте наличие таких неисправностей:

Явление проворачивания обоймы на шипе и внешней обойме в подшипниковом шипе характеризуется повышением величины тока во всех фазах машины и могут быть замечены при ежедневном визуальном осмотре оборудования, посредством замера тока на работающих машинах.

Заклинивание подшипников могут проявляться внезапной остановкой машины. При этом обмотки машины могут повреждаться значительным током, из-за длительности срабатывания защиты по перегрузке. При замене подшипников, особенно при установке подшипников с закрытой сепарацией, их целесообразно нагревать в масляной ванне, поднимая температуру масла от температуры окружающей среды до +90⁰С, чтобы подшипник прогревался полностью.

 

О РАБОТЕ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

 

Напряжение самовозбуждающегося генератора, не подключенного к нагрузке, зависит только от работы системы возбуждения – ее цепи напряжения («ток от напряжения»). В меньшей мере напряжение зависит от отклонения числа оборотов первичного двигателя от их номинального значения. При подключении генератора к шинам (к нагрузке) на величину напряжения начинает влиять и ток нагрузки через токовую цепь («ток от тока») системы возбуждения. Токовая нагрузка судовой сети как правило смешанная – активная или полезная, и реактивная, расходуемая на магнитно-электрические преобразования. Доля реактивной нагрузки сети, в сравнении с долей активной почти не оказывает влияния на вращающий момент приводного двигателя, но оказывает большое влияние на напряжение генератора. Активная же нагрузка, влияя на напряжения, сильно влияет на вращающий момент двигателя. Она тормозит двигатель при работе в устойчивом режиме при возрастании. Поэтому, двигатель по каким-то причинам не «держит нагрузку», то генератор начинает при том же напряжении потреблять ток из сети «подкручивает» двигатель (то есть генератор переходит в режим синхронного электродвигателя.

Отключение одного из синхронизируемых для работы «в параллель» генераторов, или отключение обоих, друг за другом происходит из-за перегрузки по току воздействия на реле нагрузки на АВ (см. процессы в генераторах в части 2).

Это свидетельствует о неполадках системы возбуждения. При имеющейся системе автоматического распределения активной нагрузки – воздействует на приводной двигатель – отключение по перегрузке, дополнительно, возможно и при отказах в этой системе.

Отключение генератора защитной отобранной мощности (от перехода генератора в двигательный режим) свидетельствует о неполадках приводного двигателя. Причем, неполадки в том двигателе, чей генератор отключился. Отключение по обратной мощности возможно не только сразу после соединения включения, генераторов «в параллель», но и в установившемся режиме работы.

При аварийном повышении числа оборотов приводного двигателя, для «удерживания от разноса» целесообразно нагружать сеть активной мощностью – включать нагревательные элементы технологического назначения, электрообогревание помещений (активная нагрузка противодействует вращающему моменты первичного двигателя).

При длительной работе «в параллель» бывают случаи, когда один из генераторов саморазгружается. Щитовой амперметр и киловаттметр его показывают «ноль». Но, нагрузка нагружаемого генератора остается ниже величины срабатывания защиты от перегрузок. Общее напряжение на шинах при этом несколько ниже номинального. Это свидетельствует о том, что приводной двигатель разгрузившегося генератора неисправен. Неисправна и система возбуждения генератора. Она понижает его напряжение. Генератор работает в режиме синхронного компенсаторы, компенсируя реактивную нагрузку сети и позволяя нагруженному генератору нести всю активную нагрузку не перегружаясь.

Показания «косинусометра» при этом приближаются к 0,8-1.

В безщеточных генераторах может произойти пробой одного из диодов трехфазного моста между обмоткой синхронного генератора возбуждения и обмоткой возбуждения на роторе самого генератора. При этом пробой одного выпрямительного диода в одном из «плеч» не фиксируется приборами и не дает внешних признаков нарушения работы генератора. Однако, электронное оборудование на судне может реагировать сбоями в работе.

Рекомендуется при обслуживании генератора, при проверке сопротивления изоляции обмоток ротора, проверять величину обратного сопротивления диодов (их целостность) и заменять «пробившиеся» и те, чье сопротивление на порядок ниже обратного сопротивления остальных.

Если синхронизация ни одной пары генераторов не происходит, то до выяснения причин целесообразно запитать приемники от независимо работающих генераторов, разделив ГРЩ на секции. При этом приемники с длительно неизменной нагрузкой и с изменяющейся нагрузкой переключают на разные секции.