Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок — Проверка правильности монтажа электрических цепей
§ 39. Проверка правильности монтажа электрических цепей
Правильным считают такой монтаж электрических цепей, при котором все соединения и маркировка элементов и кабелей выполнены в точном соответствии со схемами и обеспечивают правильную работу электроустановки. Известно много способов и приемов для проверки правильности монтажа электрических цепей, из которых наиболее распространены способы непосредственного прослеживания (визуальный) и прозвонка. Непосредственное прослеживание и прозвонка являются наиболее простыми и достаточно надежными средствами проверки электрических цепей.
При непосредственном прослеживании электрических цепей определяют не только соответствие фактически выполненного монтажа проектным схемам, но и внешнее состояние всех контактных соединений, расстояние между токоведущими частями, взаимное расположение отдельных элементов электрической цепи, маркировку цепей и др. Однако этот способ неприменим для проверки скрытых элементов электрических цепей (скрытые проводки, провода в жгутах, многослойные проводки, жилы кабелей) и при больших расстояниях между отдельными элементами электрической цепи (от панели управления до панели защит или до распредустройства). В этих случаях применяют прозвонку (рис. 149).
При прозвонке образуют электрическую цепь, в которую входят источник тока, индикатор тока, например электрический звонок (рис. 149, а), и проверяемый участок электрической цепи. Если проверяемый участок исправен, цепь замкнута и индикатор указывает на протекание тока в образованной цепи (звонок даст сигнал). При прозвонке коротких участков цепей (в пределах очной панели щита управления или одной ячейки РУ) индикатором тока могут кроме звонка служить лампочка (рис. 149, б), блиннкер с поворотным якорем (рис. 149, в), электроизмерительный прибор, например вольтметр (рис. 149, г). Эти простейшие приспособления для прозвонки называют пробниками.
Рис. 149. Прозвонка электрических цепей:
а — звонком, б — сигнальной лампой, в — блинкером, г — вольтметром, д — телефонными трубками; I—5 — жилы; / и 11— проводники
При прозвонке длинных участков электрических цепей, например контрольных кабелей, связывающих отдельные элементы электроустановки, размещенные в разных помещениях, удобно пользоваться телефонными трубками. Прозвонку телефонными трубками (рис. 149) выполняют два работника. Первый (старший по должности) дает указание второму, к какой жиле кабеля он должен подсоединить один провод телефонной трубки (второй провод трубки подсоединяют к земле), а сам с другого конца кабеля поочередно подключает незаземленный провод телефонной трубки к жилам кабеля, пока не образуется замкнутая цепь, по которой можно вести телефонный разговор с напарником.
Во избежание ошибок необходимо убедиться, что связь возможна только по одной жиле, к которой подключился напарник. Для этого, подключая трубку к каждой из оставшихся жил, выясняют, что связи по ним нет, а также проверяют, чтобы найденная жила имела одинаковую маркировку с обоих концов и была подведена к требуемому по монтажной схеме зажиму аппарата или сборке зажимов. Затем первый работник по телефону дает указание второму работнику о переключении телефонной трубки к следующей жиле кабеля, назвав ее марку по схеме.
Телефонные трубки следует брать низкоомные, а источником тока может служить батарейка от карманного фонаря.
Проверка цепей методом прозвонки может быть выполнена успешно, если будет исключена возможность образования
обходных цепей, помимо той, которая в данный момент проверяется. Для этого следует отсоединить проверяемые цепи от других частей электроустановки. Кроме того, необходимо убедиться в исправности изоляции между прозваниваемыми проводами и жилами контрольных кабелей.
Разобрав отдельные участки электроустановки для проверки электрических цепей методом прозвонки и убедившись, что монтаж был выполнен правильно, наладчик может неправильно восстановить эти цепи. Поэтому прозвонка электрических цепей является очень ответственной операцией и должна выполняться под руководством опытного наладчика по тщательно проверенным схемам. Полезно при прозвонке пользоваться специально составленными таблицами, особенно на контрольные кабели, с указанием маркировки жил и номеров зажимов, к которым эти жилы должны подходить, а также всех резервных жил.
Прозванивать нужно не только использованные жилы кабелей, но и все резервные жилы. Измерение сопротивления изоляции жил контрольных кабелей (желательно мегомметром 2500 В) должно предшествовать прозвонке, причем результаты измерений могут быть записаны против номеров соответствующих жил в вышеуказанных таблицах.
Следует отметить, что прозвонка и осмотр цепей — это основные способы проверки правильности монтажа, позволяющие установить точное соответствие монтажа монтажным схемам и правильность маркировки на всех проверяемых участках. Другие способы, которые позволяют выявить ошибки, допущенные при прозвонке или сборке схем после прозвонки, проверить правильность монтажа, если невозможно воспользоваться методами прозвонки по каким-либо причинам, являются дополнительными способами проверки правильности монтажа.
Рис. 150. Проверка электрических цепей методом измерения сопротивлений
Способ измерения сопротивлений позволяет убедиться в правильности монтажа многих электрических цепей без их разборки. Он основан на том, что в правильно собранной схеме должно быть определенное соотношение между сопротивлениями отдельных цепей и сопротивлениями различных элементов электрической цепи. Например, сопротивление электромагнита отключения ЭО (рис. 150) равно 20 Ом, а обмотки контактора КВ— 300 Ом. Тогда очень большое сопротивление между точками с и б для отключенного состояния выключателя или очень маленькое сопротивление между теми же точками указывает на неисправность цепи включения (в первом случае — обрыв, во втором — короткое замыкание). Если же сопротивление составляет около 300 Ом, есть основания полагать, что цепь включения исправна. Для включенного состояния выключателя критерием исправности цепи отключения будет величина измеренного сопротивления между точками в и б, равная 20 Ом.
Способ измерения токов и напряжений основан на том, что при правильной сборке электрических цепей подача на них питания от нагрузочных устройств по заранее составленной схеме приводит к вполне определенному распределению токов и напряжений в этих цепях.
Рис. 151. Проверка электрических цепей методом измерения приложенных к ним напряжений
Собрав схему, показанную на рис. 151, можно проверить правильность смонтированных цепей, измерив напряжения между соответствующими проводами и заземленным проводом. На каком бы участке не производили измерение, всюду можно определить маркировку соответствующих проводов, так как в фазе А напряжение относительно земли везде 4 В, в фазе В — 8 В, а в фазе С—12 В. При испытании необходимо принять меры, чтобы напряжение от нагрузочного трансформатора не было подано на вторичные обмотки трансформаторов испытываемой сети во избежание появления высокого напряжения в магнитосвязанных цепях из-за обратной трансформации.
Рис. 152. Проверка электрических цепей методом определения полярностей при подаче постоянного напряжения:
а — к вторичным цепям, 6 — к первичным цепям
Способ определения полярностей заключается в установлении полярностей на отдельных участках электрически связанных цепей при подаче на них постоянного напряжения или магнитосвязанных цепей при подаче импульсов постоянного или переменного напряжения к одной из цепей, с которой магнитосвязана проверяемая цепь.
В первом случае, подведя к проверяемой цепи постоянное напряжение по двухпроводной схеме (рис. 152, а) и пользуясь магнитоэлектрическим прибором или другим индикатором полярности (например, неоновой лампой), проверяют полярность в различных точках проверяемой цепи. При этом замечают тот провод прибора (например, завязав на нем узелок), при подключении которого к плюсу проверяемой цепи стрелка прибора отклоняется вправо, а для неоновой лампы — тот провод, при подключении которого к плюсу светится замеченный (например, верхний) электрод.
Рис. 153. Проверка правильности соединения вторичных обмоток трехфазного трансформатора методом измерения напряжений: а и б — соединение вторичных обмоток—правильное,
в — соединение вторичных обмоток — неправильное, г — соединение вторичных обмоток в разомкнутый треугольник — правильное, д — то же, соединение — неправильное
Во втором случае собирают схему (рис. 152, б). Если при подключении плюсового зажима источника тока к зажиму А первичной обмотки трансформатора и плюсового зажима гальванометра к зажиму а вторичной обмотки трансформатора в момент замыкания рубильника Р стрелка гальванометра отклонится вправо (к плюсовому зажиму), зажимы А и а трансформатора являются одноименными, т. е. электродвижущая сила в обеих обмотках направлена в одну сторону, к зажимам Л и а соответственно. Так же можно проверять и одноименность зажимов других элементов электрических цепей и обмоток отдельных машин, аппаратов и приборов (генераторов, двигателей, реле и др.).
Рис. 155 Определение начал и концов обмоток трехфазного двигателя
В третьем случае подводят к одной из обмоток аппарата или машины переменное напряжение и замеряют на других обмотках правильность соотношения напряжений. Этот способ широко распространен, поэтому рассмотрим его на конкретных примерах.
Рис. 154. Фазировка трансформатора
Рис. 156. Снятие векторных диаграмм ваттметром:
а — построение отрезка по проекциям, б — построение вектора тока по двум проекциям (активной и индуктивной составляющим), в — включение ваттметра, г— построение векторной диаграммы по показаниям ваттметра
Способ снятия векторных диаграмм ваттметром основан на том, что каждой электрической цепи переменного тока при данном режиме соответствует совершенно определенная векторная диаграмма. Если известно, что а, а» и b и b» — проекции начала А и конца В вектора АВ (рис. 156, а), восстанавливают перпендикуляры к осям из точек а и а» и на пересечении этих перпендикуляров находят начало А искомого отрезка. Таким же образом находят и конец отрезка в точке В. Соединив точки Л и В, получают искомый отрезок, направление которого соответствует направлению проекций и определяется по следующему правилу: если совместить начала двух проекций, отрезок будет отправлен от совмещенного начала проекций в сторону меньшего угла, образованного проекциями.
Для правильного построения направленного отрезка необходимо принять единую систему координат осей проекций. В геометрии наибольшее распространение получила прямоугольная система координат. Однако для построения направленных отрезков (векторов) не обязательно принимать за основу прямоугольную систему координат. В электротехнике такой основой часто является симметричная система векторов токов или напряжений трехфазной сети, сдвинутых друг от друга на 120°.
Если принять за основу прямоугольную систему координат и по вертикальной оси отложить напряжение и совпадающую с напряжением активную составляющую тока, а по горизонтальной оси — реактивную составляющую, можно построить вектор тока по его активной составляющей, например /а = За, и индуктивной составляющей, например JL=4д (рис. 156, б). Для этого отложим вверх от точки 0 отрезок в определенном масштабе, изображающий активную составляющую тока, а вправо от точки 0 — отрезок, изображающий в том же масштабе индуктивную составляющую тока. Восстановив перпендикуляры к этим отрезкам, найдем и точке пересечения конец вектора тока. Вектор тока получим, соединив точку 0 (начало вектора тока) с точкой А (конец вектора тока). Из геометрии известно, что проекция отрезка равна произведению длины этого отрезка на косинус угла, образованного направлением отрезка с положительным направлением одной и.ч осей проекций. Однако из электротехники известно, что ваттметр активной мощности показывает величину, пропорциональную произведению напряжений, подведенных к его вольтметровой обмотке, силе тока, протекающего через его токовую обмотку, и коэффициенту мощности (косинусу угла между векторами тока и напряжения). Таким образом, если напряжение, подводимое к ваттметру, как показано на рис. 156, в, остается неизменным, он и определенном масштабе показывает проекцию пр Iv вектора тока /, протекающего через его токовую обмотку, на вектор подивленного к нему напряжения U (рис. 156, г).
Таким образом, для построения векторной диаграммы токов можно применять метод построения отрезка по его проекциям, причем для нахождения проекций токов на систему напряжений, принятых за основу (базу), можно воспользоваться однофазным ваттметром активной мощности и за базовую систему напряжений принять систему фазовых или линейных напряжений трехфазной сети.
Рассмотрим несколько примеров проверки правильности электрических цепей способом снятия векторных диаграмм.
Рис. 157. Проверка правильности сборки цепей дифференциальной защиты: а — схема, б — векторная диаграмма
Рис. 158. Определение группы соединения трансформатора
а — Схема, Б и в — векторные диаграммы
Допустим, что показания ваттметра Рав— 60, Рве — 30, Рса — 30 делений шкалы прибора (при проверке начальный вывод обмотки напряжения ваттметра следует подключать в соответствии с чередованием фаз: сначала к фазе Л, затем к фазе В и, наконец, к фазе С). Откладывая из точки В в определенном масштабе полученные показания ваттметра (рис. 158, б), получают соответствующие отрезки пВ\ тВ и рВ, являющиеся проекциями вектора на направлении соответствующих линейных напряжений. В месте пересечения перпендикуляров, восстановленных из концов проекций, находят точку и конца вектора тока. С этим током будет совпадать по фазе и напряжение. иВ результате можно сделать вывод, что трансформатор соединен в 12-ю группу, так как векторы первичного напряжения Uab и вторичного напряжения Uai совпадают по фазе. Для 11-й группы соединения снятая диаграмма будет иметь вид, показанный на рис. 158, е.
Для точного построения векторных диаграмм необходимо знать чередование фаз. Кроме того, нужно убедиться в симметричности системы базовых напряжений, для чего перед снятием векторной диаграммы измеряют фазовые и линейные напряжения, а также определяют истинное чередование фаз с помощью фазоуказателя.
Проверка и маркировка электрических цепей
Для проверки целостности жил проводов и кабелей используется источник тока и прибор-индикатор, сигнализирующий о замыкании цепи. Во время проверки определяется правильность соединений цепей, отсутствие обрывов и замыкания проводов между собой или на землю и проводится маркировка участков цепей.
При маркировке целых участков цепи, не содержащих никаких элементов электроаппаратов и состоящих только из токопроводящей жилы, обоим концам участка (начало и конец) жилы должно быть присвоено одинаковое маркировочное обозначение. Проверка целостности жил осуществляется различными способами, которые можно объединить в две группы.
Рис. 43. Схемы проверки электрических цепей:
а, б — способами первой группы; в, г — способами второй группы; а — с помощью светозвукового сигнального устройства; б — с помощью микротелефонных трубок; в — с шифрованием сопротивлениями, г — с шифрованием потенциалом.
Щ1, Щ2 — щупы; Зв — звонок; ЛC — сигнальная лампа; Б — сухой элемент; 3 — заземление; МО — металлическая оболочка; КЗ — концевая заделка; МТ — микротелефонная трубка; Ш — шифратор; R1 — R19 — потенциометры; R0 — установочный резистор; О — неметаллическая оболочка; Rд — добавочный резистор.
В первую группу входят способы, при которых жилы в процессе проверки ничем не отличаются друг от друга и маркировка на них наносится произвольно по мере отыскания соответствующих начал и концов (рис. 43, а, б). Для способов первой группы требуется простое оборудование. Однако проверка этим способом отличается трудоемкостью и производится, как правило, двумя рабочими.
Вторая группа способов проверки основана на предварительном шифровании жил, имеющих определенную маркировку на одном из концов потока проводов (рис. 43, в, г). Шифрование жил проводится по какому-либо отличительному признаку по сравнению с другими жилами: по различным сопротивлениям жил, по различным электрическим потенциалам жил (подаваемым от вспомогательного устройства) или по различным направлениям тока в жилах. На втором конце потока проводится дешифрование жил путем опознавания их с помощью того или иного прибора. На концы опознанных жил наносится маркировка, соответствующая их маркировке в начале потока. Вторая группа обеспечивает более высокую производительность работы и позволяет проводить проверку одним рабочим, однако, требует более сложного и дорогого оборудования (в сравнении со способами первой группы).
Все способы определения целостности жил кабелей и проводов предполагают наличие в потоке, по крайней мере, одной исправной цепи, легко опознаваемой на обоих концах потока. Обычно такой цепью служит цепь заземления или металлические оболочки кабелей.
Для маркировки жил кабелей применяют приставку У МЖК, которая представляет собой магазин резисторов и подсоединяется к мегаомметру. Недостатками этого комплекта приборов являются громоздкость и необходимость вращения рукоятки мегаомметра при измерениях.
Для проверки кабелей с небольшим числом жил (например, силовых) применяют мегаомметр без приставок. В этом случае требуется иметь несколько резисторов, номинальные сопротивления которых достаточно велики и резко отличаются от сопротивления жилы кабеля и друг от друга. На одном из концов кабеля жилы заземляются через разные резисторы. Одну из жил заземляют непосредственно. Измеряя сопротивление жил с другого конца кабеля мегаомметром с использованием земли в качестве обратного провода, нетрудно определить их по резко различающимся сопротивлениям (вместо мегаомметра можно использовать переносные измерительные мосты или омметры).
Для оконцевания изоляции жил разделанных проводов и контрольных кабелей и нанесения маркировочных обозначений применяют маркировочные муфты, отрезки поливинилхлоридных трубок, а также наборные оконцеватели из липкой маркировочной ленты. Кабели в целом в зависимости от их назначения маркируют пластмассовыми или алюминиевыми бирками различной формы.
| Форма бирки | Марка бирки | Вид кабелей | |
| алюминиевой | пластмассовой | ||
| Круг | БКА-1 | БКП-1 | Силовые выше 1000 В |
| Прямоугольник | БКА-2 | БКП-2 | Силовые до 1000 В |
| Овал | БКА-3 | БКП-3 | Контрольные |
| Шестигранник | БКА-4 | БКП-4 | КИП и А |
| Квадрат | БКА-5 | БКП-5 | Связи |
На маркировочные муфты, оконцеватели и манжеты, а также на оболочки кабелей маркировку наносят несмываемыми чернилами с помощью стеклянных чертежных трубочек.
Для маркировки с использованием микротелефонов применяют переговорное устройство ПУ-71, выпускаемое серийно.
- Монтаж электропроводок
- Ремонт электропроводок
- Монтаж и обслуживание шинопроводов
- Устройство и ремонт кабельных линий
- Устройство и ремонт воздушных линий
- Соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей
- Обслуживание электрических сетей
- Испытания и наладка электрических сетей после ремонта
Проверка электрических цепей и аппаратов
Проверка элекрических цепей может выполняться либо в профилактических целях, либо для выявления деталей неисправности, либо для регулировки электрических аппаратов. Первый вариант предполагает проведение комплексных измерений и испытаний; во втором случае проводится исследование с целью нахождения аварийного участка; третий вариант подразумевает предпусковую подготовку электроустановок.
Особенности проведения проверки электрических цепей и аппаратов
Существует ряд технических особенностей, свойственных проверке электроцепей. Например, при наличии возможности цепи желательно инспектировать с присоединением стороннего (не основного) источника напряжения, при этом объект проверки (электрический аппарат) должен быть установлен на месте эксплуатации. Если испытуемый аппарат относится к прерывателям, проверку проводят при максимальных длительно допустимых величинах. В процессе проверки цепей аппаратов контролируют взаимодействие между отдельными элементами схемы, анализируют работоспособность и моделируют различные ситуации, в том числе связанные с нештатными режимами.
Технические аспекты проверки электрических цепей
Комплексная проверка электрических аппаратов – задача не из простых. Во-первых, исполнитель должен располагать специальными (сертифицированными) контрольно-измерительными приборами. Во-вторых, персонал обязан в совершенстве знать методики испытаний и безоговорочно следовать этим методикам. В-третьих, электролаборатория, осуществляющая проверку цепи ГРМ, РЗА или любого другого электрооборудования, обязана иметь регистрационное свидетельство Ростехнадзора, в противном случае составленный ЭТЛ отчет не будет принят во внимание надзорными инстанциями.
Испытательно-измерительных мероприятий довольно много. К их числу относится и проверка цепи между заземлёнными установками, и анализ сопротивления изоляции, и измерение петли фаза-ноль, и многое другое. Стоимость этих мероприятий зависит от ряда факторов: рабочего напряжения электроустановки и продолжительности испытаний, объемов работ и их предназначения.
Некоторые специализированные предприятия позволяют «гнать липу», то бишь организовывают торговлю техническими отчётами, не проводя работ де-факто. Подобные конторы завлекают клиентуру заниженными расценками, умышленно забывая напоминать о риске использования непроверенных схем и аппаратов. Риски огромны: выход из строя или нештатный режим работы может повлечь довольно серьезные последствия, начиная с простоев и возгораний, и заканчивая травмами персонала. Не стоит экономить ради сиюминутной выгоды – гораздо разумнее своевременно проводить проверку электрических цепей и спокойно работать, не опасаясь нештатных ситуаций и штрафных санкций.
RU2453855C1 — Способ диагностики электрических цепей с переменной структурой — Google Patents
Publication number RU2453855C1 RU2453855C1 RU2011109704/28A RU2011109704A RU2453855C1 RU 2453855 C1 RU2453855 C1 RU 2453855C1 RU 2011109704/28 A RU2011109704/28 A RU 2011109704/28A RU 2011109704 A RU2011109704 A RU 2011109704A RU 2453855 C1 RU2453855 C1 RU 2453855C1 Authority RU Russia Prior art keywords circuits control electric power dependence Prior art date 2011-03-15 Application number RU2011109704/28A Other languages English ( en ) Inventor Владимир Николаевич Костюков (RU) Владимир Николаевич Костюков Алексей Владимирович Костюков (RU) Алексей Владимирович Костюков Денис Викторович Казарин (RU) Денис Викторович Казарин Original Assignee Общество с ограниченной ответственностью НПЦ «Динамика» — Научно-производственный центр «Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация» Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.) 2011-03-15 Filing date 2011-03-15 Publication date 2012-06-20 2011-03-15 Application filed by Общество с ограниченной ответственностью НПЦ «Динамика» — Научно-производственный центр «Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация» filed Critical Общество с ограниченной ответственностью НПЦ «Динамика» — Научно-производственный центр «Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация» 2011-03-15 Priority to RU2011109704/28A priority Critical patent/RU2453855C1/ru 2012-06-20 Application granted granted Critical 2012-06-20 Publication of RU2453855C1 publication Critical patent/RU2453855C1/ru
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области технической диагностики сложных технических систем с переменной структурой электрических цепей и может быть использовано для диагностики технического состояния электрических цепей электроподвижного состава железнодорожного транспорта. Способ состоит из этапов, на которых: задают автоматический тестовый режим функционирования электрических цепей; одновременно измеряют напряжения в контрольных точках цепей управления, падения напряжений на участках силовых и вспомогательных цепей, токи потребления по каждому из воздействий в каждой структурной конфигурации; строят зависимости изменения напряжений, токов и падений напряжений от времени и от состояния входов, рассчитывают сопротивления цепей, их ветвей и участков; производят счет импульсов напряжения, формируемых в определенных ветвях цепей управления при работе многопозиционных коммутирующих аппаратов, определяют продолжительность следования заданного числа импульсов; указанные параметры и зависимости используют в качестве диагностических признаков; предварительно путем статистического анализа эмпирических данных определяют эталоны и комбинации диагностических признаков; оценку технического состояния электрических цепей производят комплексно путем сравнения диагностических признаков и их комбинаций с эталонами. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности, снижение трудоемкости диагностики электрических цепей с переменной структурой. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области технической диагностики сложных технических систем с переменной структурой электрических цепей и может быть использовано для диагностики технического состояния электрических цепей электроподвижного состава железнодорожного транспорта, а именно мотор-вагонного подвижного состава (электропоездов).
Электрические цепи электроподвижного состава относятся к электрическим цепям с переменной структурой, то есть цепям, структурная конфигурация которых в каждый момент времени определяется комбинацией сигналов управления и положениями коммутирующих устройств, и включают цепи управления, высоковольтные силовые и вспомогательные электрические цепи, содержащие большое число взаимодействующих между собой посредством многочисленных электрических и механических связей и значительно удаленных друг от друга элементов. Дефект любого из элементов способен привести к нарушению функционирования электрических цепей в целом, что может ухудшить тяговые, тормозные и энергетические качества электроподвижного состава, комфортность проезда пассажиров, снизить безопасность и бесперебойность движения. На контроль технического состояния каждого из элементов электрических цепей электроподвижного состава, с целью поддержания их в работоспособном состоянии, затрачиваются значительные ресурсы, однако результаты контроля не обладают необходимой для принятия адекватных ремонтно-профилактических воздействий полнотой и достоверностью, что ведет к неустраненным неисправностям, которые, развиваясь в процессе эксплуатации, приводят к отказам и сбоям в работе железнодорожного транспорта. Таким образом, повышение достоверности и снижение трудоемкости диагностирования электрических цепей электроподвижного состава железнодорожного транспорта, например электропоездов, важная задача.
Известен способ диагностики силовой электрической цепи переменного тока [1] путем периодической записи временных зависимостей напряжения и тока в трех фазах в процессе функционирования энергопотребителей трехфазной силовой электрической цепи в штатном режиме, последующего преобразования временных зависимостей в амплитудно-частотные зависимости и оценки технического состояния силовой цепи на основе совместного анализа амплитудно-частотных зависимостей токов и напряжений во времени.
Недостатками данного способа являются низкая достоверность диагностирования по причине отсутствия данных о реальных режимах функционирования энергопотребителей диагностируемой цепи, а также ограниченные функциональные возможности в части оценки технического состояния электрических цепей с переменной структурой, в частности электрических цепей электроподвижного состава железнодорожного транспорта.
Известен способ диагностики силовых электрических цепей электроподвижного состава железнодорожного транспорта ([2], с.31), заключающийся в последовательном измерении сопротивления различных участков силовой электрической цепи в определенных сборках (структурных конфигурациях) силовой цепи, задаваемых вручную одним из следующих способов: с помощью контроллера машиниста и других аппаратов ручного управления в соответствии с заранее определенной последовательностью (инструкцией оператора); путем принудительного включения контактов, попозиционного переключения многопозиционных коммутирующих аппаратов, а также путем установки перемычек в обход элементов, включение которых затруднено, и оценки технического состояния силовой цепи путем сравнения результатов измерения с нормативными значениями.
Недостатками способа являются:
— низкая достоверность и высокая трудоемкость диагностики вследствие ручного последовательного обхода различных участков силовой цепи с целью измерения их сопротивлений для выявления дефектных элементов;
— ограниченные функциональные возможности в части оценки технического состояния и правильности функционирования цепей управления.
Известен способ диагностики электрических цепей управления электроподвижного состава железнодорожного транспорта, а именно электровозов ([3], с.36-38, [4], с.40-43, [5], с.74), заключающийся в измерении напряжений в контрольных точках цепей управления, соответствующих контактам межэлектровозных (межсекционных) электрических соединений цепей управления, в определенных сборках (структурных конфигурациях) цепей управления, задаваемых вручную с помощью контроллера машиниста в соответствии с заранее определенной последовательностью (инструкцией оператора), и питании цепей управления от штатного источника питания диагностируемого электровоза (аккумуляторной батареи) либо от внешнего источника питания с напряжением 50 B±20%, формирования матрицы потенциалов и последующей оценки технического состояния цепей управления электровоза путем поэлементного сравнения сформированной матрицы потенциалов с эталонной матрицей, полученной практическим путем на полностью исправном электровозе.
Недостатками способа являются:
— низкая достоверность и глубина диагностики вследствие низкой информативности элементов матрицы потенциалов, не позволяющей выявлять неисправности отдельных элементов цепей управления, например катушек аппаратов, контактных пар, резисторов и других, а только обрывы и короткие замыкания проводов цепей управления, неисправности контактных пар контроллера машиниста;
— низкая достоверность диагностики вследствие ограниченных функциональных возможностей в части оценки правильности функционирования цепей управления и их аппаратов.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, принятым нами за прототип, является способ диагностики электрических цепей управления электроподвижного состава городского транспорта, а именно трамвайного вагона [6], заключающийся в записи временных зависимостей напряжений в ветвях (контрольных точках) цепей управления и тока в линии питания цепей управления (плюсовой линии аккумуляторной батареи) в процессе функционирования цепей управления в стандартных рабочих режимах, задаваемых вручную с помощью органов ручного управления (контроллера водителя) в соответствии с заранее определенной последовательностью при отключенной силовой части схемы, определении по зависимостям напряжений в контрольных точках моментов переключения (смены структурных конфигурации) ветвей цепей управления, а по зависимостям тока и моментам смены структурных конфигураций — токов в отдельных ветвях цепей управления и оценке технического состояния цепей управления на основании анализа отклонений полученных зависимостей от эталонных, полученных на этом же трамвайном вагоне при исправном оборудовании его электрических цепей.
Недостатком прототипа является, в частности,
— низкая достоверность диагностики вследствие невозможности однозначного выделения на временной зависимости тока токов отдельных ветвей и участков цепей управления, поскольку сигналы управления от контроллера водителя в задаваемых структурных конфигурациях одновременно могут подаваться на ряд ветвей, а режимы с раздельной подачей сигналов управления на данные ветви цепей управления отсутствуют.
Общими недостатками известных аналогов являются:
— низкая достоверность диагностики ввиду существенного влияния человеческого фактора, обусловленного ручным заданием структурных конфигураций, и связанная с этим высокая продолжительность диагностики, кроме того, число задаваемых структурных конфигураций значительно ограничивает диапазон возможных переключений;
— низкая достоверность диагностики вследствие существенной зависимости измеряемых параметров от напряжения источника питания цепей управления (аккумуляторная батарея/электрическая сеть депо), колебания которого не учитываются;
— ограниченные функциональные возможности в части выявления дефектов в электрических цепях электропоездов, в частности, отдельных подвижных единиц, не имеющих в составе своих электрических цепей органов ручного управления, например, промежуточных (не головных) электросекций (секций электропоездов);
— ограниченные функциональные возможности вследствие невозможности оценки технического состояния силовых и вспомогательных электрических цепей.
Технической задачей предлагаемого способа является повышение достоверности и снижение трудоемкости диагностики электрических цепей с переменной структурой, а именно электрических цепей электроподвижного состава железнодорожного транспорта, и в частности электропоездов.
Поставленная задача в способе диагностики электрических цепей с переменной структурой, включающем задание режима функционирования электрических цепей, измерение напряжений и токов, построение зависимостей и оценку технического состояния по отклонениям указанных параметров и их зависимостей от эталонов, достигается тем, что задают автоматический тестовый режим функционирования электрических цепей путем подачи в контрольные точки цепей управления последовательности управляющих воздействий, а в контрольные точки силовых и вспомогательных цепей тестовых воздействий, в каждой структурной конфигурации электрических цепей, определяемой текущими положениями коммутирующих аппаратов и состояниями входов, заданных последовательностью управляющих и тестовых воздействий, одновременно измеряют напряжения в контрольных точках цепей управления, падения напряжений на участках силовых и вспомогательных цепей, токи потребления по каждому из воздействий, производят счет импульсов напряжения, формируемых в определенных ветвях цепей управления при работе многопозиционных коммутирующих аппаратов, определяют продолжительность следования заданного числа импульсов, строят зависимости изменения напряжений, токов и падений напряжений от времени и от состояния входов, рассчитывают сопротивления цепей, их ветвей и участков, указанные параметры и зависимости используют в качестве диагностических признаков, путем сравнения диагностических признаков с эталонами производят оценку технического состояния цепей управления, силовых и вспомогательных цепей, при этом эталоны для каждого диагностического признака определяют предварительно путем статистического анализа эмпирических данных, а при диагностике аппаратов ручного управления отдельные структурные конфигурации цепей управления задают вручную в моменты выдачи предписаний, выполнение которых подтверждают и контролируют по напряжениям в определенных контрольных точках цепей управления и токам управляющих воздействий.
Анализ отличительных признаков предлагаемого способа диагностики электрических цепей с переменной структурой и обеспечиваемых им технических результатов на примере электрических цепей электросекций мотор-вагонного подвижного состава (электропоездов) показал, что:
— автоматический тестовый режим функционирования электрических цепей, организованный путем подачи в контрольные точки цепей управления, соответствующие контактам межвагонных электрических соединений цепей управления, последовательности управляющих воздействий, а в контрольные точки силовых и вспомогательных цепей тестовых воздействий, задает минимальную по количеству шагов и времени последовательность перебора структурных конфигураций, обеспечивающую раздельное включение в работу ветвей цепей управления и отдельных их участков, с глубиной до которых проводится диагностика, выполнение аппаратами цепей управления, силовых и вспомогательных цепей всего диапазона возможных переключений, тем самым обеспечивается высокая полнота и глубина диагностики при одновременном сокращении продолжительности диагностики;
— одновременное измерение напряжений во всех контрольных точках цепей управления, соответствующих контактам межсекционных и межвагонных электрических соединений цепей управления, падений напряжений на всех участках силовых и вспомогательных цепей, токов потребления по каждому из воздействий в каждой структурной конфигурации, построение зависимостей указанных параметров от времени и от состояния входов и использование указанных параметров и их зависимостей в качестве диагностических признаков позволяет учесть воздействие каждого элемента на техническое состояние электрических цепей в целом, оценить правильность функционирования каждого из элементов во всех режимах, этим обеспечивается высокая достоверность, полнота и глубина диагностики, а также сокращается продолжительность и повышается технологичность диагностирования;
— счет количества импульсов напряжения, формируемых в определенных ветвях цепей управления при работе многопозиционных коммутирующих аппаратов, с определением продолжительности следования заданного числа импульсов и использование их в качестве диагностических признаков обеспечивает возможность оценки технического состояния механизмов переключения и приводов многопозиционных аппаратов, что повышает полноту и глубину диагностики;
— расчет сопротивлений цепей, их ветвей и участков по измеренным в различных структурных конфигурациях напряжениям, падениям напряжений и токам и использование их в качестве диагностических признаков обеспечивает устойчивость данных признаков к изменению свойств управляющих и тестовых воздействий, обусловленных колебаниями напряжения питающей сети, что повышает достоверность диагностики;
— подтверждение выполнения предписаний по заданию отдельных структурных конфигураций цепей управления с помощью органов ручного управления позволяет минимизировать непроизводительные потери времени в процессе диагностирования головных электросекций и в комбинации с контролем выполнения предписаний путем измерения напряжений в определенных контрольных точках цепей управления и токов управляющих воздействий обеспечивает высокую достоверность диагностики;
— оценивание технического состояния электрических цепей комплексно, путем сравнения диагностических признаков и их комбинаций с эталонами, обеспечивает простоту реализации способа и быстрое диагностирование;
— определение эталонов диагностических признаков путем статистического анализа эмпирических данных дает возможность исключить из процесса оценки технического состояния признаки, не играющие существенной роли в обнаружении дефектов, снизить вероятность ошибки распознавания состояния.
Анализ совокупности отличительных признаков показал, что предложенный способ диагностики электрических цепей с переменной структурой обеспечивает оперативную, автоматическую с высокой степенью достоверности, полноты и глубины оценку технического состояния одновременно цепей управления, высоковольтных силовых и вспомогательных цепей, что ведет к сокращению затрат на их поэлементную диагностику и позволяет персоналу ремонтных мастерских своевременно принимать адекватные ремонтно-профилактические воздействия для устранения дефектов, вызванных эксплуатационными изменениями, нарушениями технологии ремонта, сборки, регулировки и монтажа оборудования электрических цепей, и тем самым позволяет повысить безопасность и бесперебойность функционирования сложных технических систем.
Таким образом, предложенная совокупность отличительных признаков, обеспечивающая полученный результат, представляется новой на существующем этапе развития науки и техники и превосходит существующий мировой уровень. Изобретение соответствует изобретательскому уровню, поскольку достигаемый результат определяется не только суммой отличительных признаков, но и результатом их тесного взаимодействия между собой.
Сущность способа заключается в следующем:
— задают автоматический тестовый режим функционирования электрических цепей, например, с помощью системы комплексной диагностики электросекций мотор-вагонного подвижного состава [7], путем подачи в контрольные точки цепей управления предварительно определенной последовательности управляющих воздействий, а в случае головных электросекций также путем выдачи оператору предписаний, выполнение которых подтверждается, и подачи тестовых воздействий в контрольные точки силовых и вспомогательных электрических цепей;
— напряжения во всех контрольных точках цепей управления, падения напряжений на всех участках силовых и вспомогательных цепей, токи потребления по каждому из воздействий измеряют одновременно в каждой структурной конфигурации и непрерывно, в течение всего цикла диагностирования;
— в отдельных структурных конфигурациях производят счет количества импульсов напряжения, формируемых в определенных ветвях цепей управления при работе многопозиционных коммутирующих аппаратов, с определением продолжительности следования заданного числа импульсов;
— строят зависимости изменения напряжений, токов и падений напряжений от времени и от состояния входов, по ним для каждой структурной конфигурации в режиме реального времени определяют изменения токов по каждому из воздействий по отношению к одной или нескольким предшествующим структурным конфигурациям, рассчитывают сопротивления цепей, их ветвей и участков;
— значения сопротивлений, напряжений, токов и падений напряжений, а также количество импульсов, продолжительность их следования в различных структурных конфигурациях и указанные выше зависимости используют в качестве диагностических признаков;
— оценку технического состояния производят комплексно путем сравнения диагностических признаков и их комбинаций с эталонами;
— отклонение диагностического признака от эталона более чем на 10-15% как в большую, так и в меньшую сторону соответствует состоянию требует принятия мер и свидетельствует о наличии незначительного дефекта в электрической цепи, характеризующего эксплуатационные изменения, нарушения технологии ремонта и регулировки, либо наличие в цепи нетиповых элементов, с отличающимися техническими параметрами; отклонение диагностического признака от эталона на величину, превышающую 25-30% как в большую, так и в меньшую сторону, соответствует состоянию недопустимо и свидетельствует о нарушении функционирования электрической цепи, вследствие наличия в ней критического дефекта, обусловленного повреждениями элементов, недостатками ремонта, сборки, а также ошибками монтажа оборудования;
— эталоны и комбинации диагностических признаков определяют предварительно путем статистического анализа эмпирических данных.
Сущность способа поясняется чертежами, приведенными на фиг.1-4.
На данных чертежах изображены зависимости изменения токов управляющих воздействий, токов тестовых воздействий и напряжений в контрольных точках цепей управления от времени, полученные при диагностике электрических цепей реальных секций электропоездов, содержащих неисправности.
На фиг.1 показаны:
1, 2 — шкалы диагностических признаков;
3, 4 — единицы измерения диагностических признаков;
5 — шкала времени, соответствующая «минутам тому назад» от нуля;
6 — нулевая отметка шкалы времени, соответствующая моменту сохранения зависимостей;
7, 8 — наименование диагностического признака и тип линий зависимости данного диагностического признака от времени;
9 — поле отображения зависимостей.
В поле отображения зависимостей 9 показаны:
10 — зависимость тока управляющих воздействий от времени, полученная при диагностике электрических цепей секции электропоезда серии ЭД2Т;
11 — зависимость тока тестового воздействия от времени, полученная при диагностике электрических цепей секции электропоезда серии ЭД2Т;
12 — эталонная зависимость тока тестового воздействия от времени для секции электропоезда серии ЭД2Т;
13 — горизонтальные участки зависимости 10, соответствующие структурным конфигурациям цепей управления, заданным состояниями входов цепей управления;
14 — горизонтальные участки зависимости 11, соответствующие структурным конфигурациям силовой цепи, заданным положениями коммутирующих устройств;
15 — вертикальные участки зависимости 10 (фронты и спады), соответствующие процессам переконфигурирования цепей управления, обусловленным изменениями состояний входов цепей управления;
16 — вертикальные участки зависимости 11 (фронты и спады), соответствующие процессам переконфигурирования силовой цепи, обусловленным изменениями положений коммутирующих устройств;
17 — область масштабирования;
18 — увеличенная в масштабе область 17;
19 — структурная конфигурация силовой цепи, в которой обнаружено отклонение зависимости 11 от эталона 12;
20, 21, 22, 23, 24 — структурные конфигурации силовой цепи, в которых участвуют те же элементы, в том числе и коммутирующие (силовые контакторы многопозиционного аппарата — контроллера силового пневматического), что и в структурной конфигурации 19,
25 — вертикальный участок, соответствующий абсолютной величине отклонения зависимости 11 от эталона 12 в структурной конфигурации 19.
На фиг.2 показаны:
26 — эталонная зависимость тока управляющих воздействий от времени для секции электропоезда серии ЭД2Т;
27, 28, 29 — интервалы функционирования электрических цепей, в которых обнаружены отклонения зависимостей 10 и 11 от эталонов 26 и 12 соответственно;
30, 31, 32 — структурные конфигурации цепей управления, заданные комбинациями управляющих воздействий, обеспечивающими включение контактора ослабления возбуждения;
33, 34, 35 — структурные конфигурации цепей управления, заданные комбинациями управляющих воздействий, обеспечивающими выключение контактора ослабления возбуждения
36, 37, 38 — структурные конфигурации силовой цепи, заданные включением в силовой цепи контактора ослабления возбуждения;
39, 40, 41 — структурные конфигурации силовой цепи, заданные выключением в силовой цепи контактора ослабления возбуждения;
42, 43, 44 — вертикальные участки, соответствующие абсолютным величинам отклонений зависимости 10 от эталона 26 в структурных конфигурациях 30, 31, 32 соответственно;
45, 46, 47 — вертикальные участки, соответствующие абсолютным величинам отклонений зависимости 11 от эталона 12 в структурных конфигурациях 36, 40, 38 соответственно.
На фиг.3 показаны:
48 — зависимость тока управляющих воздействий от времени, полученная при диагностике электрических цепей секции электропоезда серии ЭР9Т;
49 — зависимость напряжения на проводе цепей контроля и сигнализации (провод 31) от времени, полученная при диагностике электрических цепей секции электропоезда серии ЭР9Т;
50 — эталонная зависимость тока управляющих воздействий от времени для секции электропоезда серии ЭР9Т;
57 — эталонная зависимость напряжения на проводе цепей контроля и сигнализации (провод 31) от времени для секции электропоезда серии ЭР9Т;
52, 53 — интервалы функционирования электрических цепей в аналогичных режимах при положениях реверсивного переключателя «Вперед» и «Назад» соответственно;
54, 55, 56, 57, 58, 59 — структурные конфигурации цепей управления, входящие в интервал функционирования 52, на котором обнаружены отклонения зависимостей 48 и 49 от эталонов 50 и 51 соответственно;
54 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих запитывание катушки «Вперед» реверсивного переключателя, его перевод в одноименное положение, запитывание от этой же ветви, через замыкающийся в данном положении блокировочный контакт «Вперед» реверсивного переключателя и нормально замкнутый блокировочный контакт первого линейного контактора, ветви цепей контроля и сигнализации (провод 31);
55 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих запитывание катушки второго линейного контактора, при включении которого от ветви, получившей питание в структурной конфигурации 54, через упомянутый ранее блокировочный контакт «Вперед» реверсивного переключателя, получает питание катушка первого линейного контактора, при включении которого разрывается упомянутый ранее нормально замкнутый блокировочный контакт первого линейного контактора;
56 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих запитывание блока управления катушками многопозиционного аппарата — контроллера силового пневматического и перевод последнего на последнюю позицию регулирования;
57 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих прекращение питания блока управления катушками и разрыв цепи между катушками и блоком управления катушками;
58 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих прекращение питания катушки второго линейного контактора и приводящих к отключению аппаратов, включившихся в работу в структурной конфигурации 55;
59 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих подключение катушек контроллера к блоку управления катушками и возврат контроллера в исходную позицию;
60, 61, 62 — структурные конфигурации цепей управления, входящие в интервал функционирования 53, на котором не обнаружено отклонений зависимостей 48 и 49 от эталонов;
60 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих запитывание катушки «Назад» реверсивного переключателя, его перевод в одноименное положение, запитывание от этой же ветви, через замыкающийся в данном положении блокировочный контакт «Назад» реверсивного переключателя и упомянутый ранее нормально замкнутый блокировочный контакт первого линейного контактора, ветви цепей контроля и сигнализации (провод 31);
61, 62 — структурные конфигурации цепей управления, заданные теми же управляющими воздействиями, что и структурные конфигурации 55, 56;
63, 64, 65 — вертикальные участки, соответствующие абсолютным величинам отклонений зависимости 48 от эталона 50 в структурных конфигурациях 55, 56, 57 соответственно;
66, 67, 68 — вертикальные участки, соответствующие абсолютным величинам отклонений зависимости 49 от эталона 52 в структурных конфигурациях 54, 58, 59 соответственно.
На фиг.4 показаны:
69 — зависимость тока управляющих воздействий от времени, полученная при диагностике электрических цепей секции электропоезда серии ЭР2;
70 — зависимость тока тестового воздействия от времени, полученная при диагностике электрических цепей секции электропоезда серии ЭР2;
71 — эталонная зависимость тока управляющих воздействий от времени для секции электропоезда серии ЭР2;
72 — интервал функционирования электрических цепей, на котором обнаружено отклонение зависимости 69 от эталона 71;
73 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих запитывание удерживающей катушки быстродействующего выключателя и других аппаратов, подключенных к данной ветви;
74 — интервал функционирования электрических цепей, на котором удерживающая катушка быстродействующего выключателя и другие аппараты, подключенные к ветви, получившей питание в структурной конфигурации 73, получают питание;
75 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих запитывание включающей катушки быстродействующего выключателя, его включение и запитывание от ветви цепей управления, получившей питание в структурной конфигурации 73, через замыкающийся блокировочный контакт быстродействующего выключателя подмагничивающей катушки дифференциального реле;
76 — структурная конфигурация цепей управления, заданная комбинацией управляющих воздействий, обеспечивающих прекращение питания включающей катушки быстродействующего выключателя, но не приводящих к отключению последнего, поскольку его удерживающая катушка продолжает получать питание от ветви цепей управления, получающей питание на интервале 74;
77, 78 — вертикальные участки, соответствующие абсолютным величинам отклонения зависимости 69 от эталона 71 в структурных конфигурациях 75, 76 соответственно.
Примеры выявления неисправностей в электрических цепях секций электропоездов по предлагаемому способу диагностики электрических цепей с переменной структурой
1. Отклонение зависимости 11 от эталона 12, соответствующее вертикальному участку 25 (фиг.1), является недопустимым отрицательным отклонением для структурной конфигурации 19, то есть соответствует состоянию недопустимо, поскольку в данной структурной конфигурации зависимость 11 отклоняется от эталона 12 вниз по оси ординат более чем на 100% по отношению к предшествующей структурной конфигурации, и обусловлено включением в работу неисправного элемента силовой цепи.
Поскольку элементы силовой цепи, участвующие в работе в структурной конфигурации 19, участвовали в работе в структурных конфигурациях 20-24, при этом отклонений зависимости 11 от эталона не было обнаружено, а также не обнаружены какие-либо отклонения зависимости 10, то потенциальным дефектом признана механическая неисправность многопозиционного аппарата, а именно неисправность кулачковой шайбы главного кулачкового вала контроллера силового пневматического.
По результатам контроля диаграммы замыкания силовых контакторов контроллера выявленная неисправность подтвердилась. Кулачковая шайба контроллера, осуществляющая включение одного из силовых контакторов в структурных конфигурациях 19-24, вследствие неверной регулировки не обеспечивала замыкание данного контактора в структурной конфигурации 19. При повторной диагностике, после регулировки кулачковой шайбы и включаемого данной шайбой силового контактора отклонений зависимости тока тестового воздействия от эталона обнаружено не было.
Таким образом, недопустимое отрицательное отклонение зависимости тока тестового воздействия от эталона в структурной конфигурации, характеризующейся очередным включением в работу коммутирующих элементов, например элементов многопозиционных аппаратов, при предшествующем или последующем включении в работу которых отклонений зависимости тока тестового воздействия от эталона не обнаруживается, в совокупности с отсутствием отклонения зависимости тока управляющих воздействий от эталона в этих же структурных конфигурациях — надежная комбинация диагностических признаков механической неисправности узлов аппарата, обеспечивающих включение в работу данных коммутирующих элементов.
2. Отклонения зависимости 10 от эталона 26 в структурных конфигурациях 30, 31, 32 (фиг.2), соответствующие вертикальным участкам 42, 43, 44, являются недопустимыми отрицательными отклонениями для данных структурных конфигураций, то есть соответствуют состоянию недопустимо, поскольку зависимость 10 в структурных конфигурациях 30, 31 отклоняется от эталона 26 вниз по оси ординат более чем на 50%, а в структурной конфигурации 32 более чем на 100% по отношению к предшествующим структурным конфигурациям, и обусловлены включением в работу неисправного элемента цепей управления.
Отклонения зависимости 11 от эталона 12 в структурных конфигурациях 36, 40, 38, соответствующие вертикальным участкам 45, 46, 47, являются незначительными отрицательными отклонениями для данных структурных конфигураций, то есть соответствуют состоянию требует принятия мер, поскольку вектор отклонения в этих структурных конфигурациях направлен вниз по оси ординат, а величина отклонения не превышает 10%, и обусловлены невключением коммутирующего элемента в силовой цепи.
По совокупности выявленных отклонений диагностических признаков: постоянной недопустимой отрицательной величине смещения зависимости тока управляющих воздействий 11 от эталона 26 в каждой структурной конфигурации, принадлежащей интервалам функционирования 27, 28, 29 (параллельное смещение вниз по оси ординат относительно эталона); недопустимому отклонению сопротивления участка силовой цепи, шунтируемого цепью ослабления возбуждения, подключаемой контактором ослабления возбуждения, потенциальным дефектом признан обрыв в цепи управляющей катушки контактора ослабления возбуждения и, как следствие, невключение его контактов в силовой цепи на интервалах участия их в работе.
В результате проведенного поиска неисправность подтвердилась. Обрыв в цепи управления был обусловлен отсутствием электрического соединения в цепи управляющей катушки контактора ослабления возбуждения. При повторной диагностике, после восстановления электрического соединения, отклонений зависимостей от эталонов обнаружено не было.
Таким образом, постоянное недопустимое отрицательное отклонение зависимости тока управляющих воздействий от эталона в примыкающих структурных конфигурациях, характеризующихся участием в работе неисправного аппарата (ветви) цепей управления, исполнительная часть которого участвует в формировании структурных конфигураций силовой или вспомогательной цепи и, как следствие, отклонение зависимости тока тестового воздействия в этих же структурных конфигурациях — надежная комбинация диагностических признаков обрыва в цепях управляющих катушек данных аппаратов.
3. Отклонения зависимости 48 от эталона 50 в структурных конфигурациях 55, 56, 57 (фиг.3), соответствующие вертикальным участкам 63, 64, 65, являются недопустимыми отрицательными отклонениями зависимости для данных структурных конфигураций, то есть соответствуют состоянию недопустимо, поскольку зависимость 48 в структурной конфигурации 55 отклоняется от эталона 50 вниз по оси ординат более чем на 50%, а в структурных конфигурациях 56, 57 величина отклонения превышает 100% по отношению к предшествующим структурным конфигурациям, и обусловлены невключением в работу ряда аппаратов цепей управления.
Отклонения зависимости 49 от эталона 51 в структурных конфигурациях 54, 58, 59, соответствующие вертикальным участкам 66, 67, 68, являются недопустимыми отрицательными отклонениями для данных структурных конфигураций, то есть соответствуют состоянию недопустимо, поскольку зависимость 49 в данных структурных конфигурациях отклоняется от эталона 51 вниз по оси ординат более чем на 100% по отношению к предшествующим структурным конфигурациям, и обусловлены отсутствием питания ветви цепей контроля и сигнализации (провод 31).
По совокупности выявленных отклонений диагностических признаков: недопустимому отрицательному отклонению зависимости напряжения на проводе цепей контроля и сигнализации (провод 31) 49 от эталона 51; недопустимому отклонению зависимости тока управляющих воздействий 48 от эталона 50 и переменной величине смещения зависимости 48 от эталона 50 в структурных конфигурациях 55, 56, 57; отсутствию импульсов напряжения, формируемых при работе многопозиционного аппарата, в структурной конфигурации 56, а также по отсутствию отклонения зависимостей 48 и 49 в структурных конфигурациях 60, 61, 62 интервала функционирования 53, потенциальным дефектом признан обрыв в цепи блокировочного контакта «Вперед» реверсивного переключателя.
В результате проведенного поиска неисправность подтвердилась. Обрыв в цепи управления был обусловлен чрезмерным загрязнением контактных поверхностей блокировочного контакта «Вперед» реверсивного переключателя. При повторной диагностике после очистки контактных поверхностей отклонений зависимостей от эталонов обнаружено не было.
Таким образом, отсутствие отклонения зависимости тока управляющих воздействий от эталона в одной или нескольких структурных конфигурациях, в которых обнаруживается отклонение зависимости напряжения в ветви цепей управления, не имеющей собственной электрической нагрузки и связанной с ветвью цепей управления, включающейся в работу в данных структурных конфигурациях, — надежная комбинация диагностических признаков повреждения участка цепи, связывающего включающуюся в работу ветвь цепей управления и ветвь, отклонение зависимости напряжения от эталона на которой обнаружено.
4. Отклонение зависимости 69 от эталона 71 в структурной конфигурации 75 (фиг.4), соответствующее вертикальному участку 77, является незначительным отрицательным отклонением для данной структурной конфигурации, то есть соответствуют состоянию требует принятия мер, поскольку вектор отклонения в этой структурной конфигурации направлен вниз по оси ординат, а величина отклонения не превышает 20% по отношению к предшествующим структурным конфигурациям, например структурной конфигурации 73, и обусловлено невключением в работу одного из элементов цепей управления, не участвующего в формировании других структурных конфигураций цепей управления, и структурных конфигураций силовой цепи.
По значениям токов и напряжений управляющих воздействий, измеренным в структурных конфигурациях 73, 75, 76, производим расчет диагностических признаков: