Gedimų nustatymas relės-kontaktoriaus grandinėse. 1 dalis
Įvairių profesijų elektrikai gamina, montuoja, konfigūruoja, remontuoja ir prižiūri įvairius elektros įrenginius. Šiuo atveju nepakeičiama jų darbo dalis – defektų paieška. Savalaikio defektų nustatymo ir pašalinimo poreikį sunku pervertinti, nes kuo tobulesnė ir efektyvesnė elektros įranga, tuo didesnė ekonominė žala dėl jos prastovų ar neracionalaus naudojimo net ir trumpą laiką. Štai kodėl elektrikų gebėjimas aptikti įvairių elektros įrenginių defektus yra toks svarbus.
Žodžių schema naudojama elektros instaliacijos ar elektros gaminio dokumentacijai žymėti. Jei reikia nurodyti kokį nors dokumentą, prie to žodžio bus pridėtas aiškinamasis žodis, nurodantis atitinkamą schemą.
Jei relės-kontaktoriaus (dėl trumpumo, ateityje gaminio ar objekto) grandinė atitinka visus dokumentacijoje nustatytus reikalavimus, tada įprasta sakyti, kad ji yra geros būklės... Kai tokios nėra susirašinėjimą, tada jie kalba apie nekokybiškus gaminius arba dėl jo gedimus.
Gaminio perėjimas iš darbinės būsenos į brokuotą įvyksta dėl defektų. Žodinis defektas, vartojamas nurodant bet kokį individualų gaminio neatitikimą dokumentacijoje jai nustatytiems reikalavimams.
Iš apibrėžimų išplaukia, kad prekės trūkumo pašalinti neįmanoma, tačiau prekės trūkumą pašalinti galima. Jei jis yra vienintelis, tada gaminys pateks į vertikalią būseną.
Gaminio defektai gali atsirasti skirtingu jo gyvavimo ciklo metu – gamybos, surinkimo, derinimo, eksploatacijos, testavimo, remonto metu ir turėti skirtingas pasekmes.
Pasekmės išskiriamos kaip kritiniai, reikšmingi ir smulkūs defektai.
Esant kritiniams defektams, pagal paskirtį naudoti gaminį neįmanoma arba nepriimtina.
1 pavyzdys. Kritinis defektas.
Kaip pavyzdinį gaminį pasirenkame 110 V vardinės įtampos nuolatinės srovės relę, kurios ritės wx = 10 000 apsisukimų, o varža Rx = 2200 omų.
Kiti parametrai: vardinė srovė Inom = 0,05 A, darbinė srovė Israb = 0,033 A, saugos koeficientas Kzsh = 1,5, vardinė MDS (magnetinė varomoji jėga) Aw = 500 A.
Tegul yra ritės defektas, kuris trumpai sujungia 90% posūkių ir sumažina ritės varžą iki R2 = 220 omų (darant prielaidą, kad visi posūkiai yra vienodo ilgio).
Esant 110 V įtampai, ši varža atitiks srovę I2 = 0,5 A ir MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.
Nors skaičiai rodo, kad MDS reikšmė nesikeis ir relė galės pritraukti savo armatūrą, bet koks nenutrūkstamas relės veikimas su tokiu defektu yra neįmanomas, nes sugedusiai ritei sujungus vardinę įtampą, ritė 10 kartų perkrautas laidas sudegs beveik akimirksniu.
Esminiai defektai apriboja galimybę naudoti gaminį pagal paskirtį arba sumažina jo ilgaamžiškumą (žr. 6 pavyzdį).
2 pavyzdys. Didelis defektas
Tarkime, kad yra 1 pavyzdyje aptartos relės ritės defektas, dėl kurio užsidaro 20% posūkių, tai yra, joje lieka aktyvūs 8000 apsisukimų.
Darant prielaidą, kad proporcingumas tarp vijų skaičiaus ir ritės varžos vis dar yra proporcingas, galima nustatyti, kad sugedusios ritės varža yra R3 = 1760 omų.
Ši varža esant 110 V įtampai apribos ritės srovę iki I3 = 0,062 A.
Todėl MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.
Taigi, net ir esant šiam defektui, MDS pakaks, kad veiktų relė, tačiau padidinus srovę per ritę beveik 25%, ritė perkais daugiau nei leidžiama izoliacijai ir per anksti suges relė, nors galėtų kurį laiką dirbti.
Jei defektas neturi įtakos gaminio veikimui, jis vadinamas nedideliu.
3 pavyzdys. Nedidelis defektas
Relės ritėje, kurios parametrai pateikti 1 pavyzdyje, 5% posūkių yra trumpi, kurių varža yra maždaug lygi 2090 omų.
Ši varža apribos srovę ritėje iki vertės I4 = 0,053 A, o tai atitinka MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.
Atsižvelgiant į tai, kad relės dokumentacija turi 10% vardinės srovės nuokrypį, t. Inom max = 0,055 A, tada srovės padidėjimas 0,003 A negali būti pagrįstai siejamas su relės ar jos ritės defektu, nes I4 < Inom max.
Dėl to, kad srovės padidėjimas neviršija leistinos šiai relei, jį sukėlęs defektas neturi įtakos relės veikimui.
Nagrinėjami pavyzdžiai rodo, kad ne tik skirtingi defektai, bet ir tos pačios rūšies defektai (mūsų atveju trumpasis ritių apsisukimų jungimas) gali turėti skirtingas pasekmes. Vien tai, kad gaminyje yra defektas, ne visada turi įtakos jos gebėjimui atlikti savo funkcijas.
Pagrįsdami tai, kas išdėstyta pirmiau, pateiksime pavyzdį, kai elektrinių lempų virtinė laikoma objektu. Šis gana paprastas objektas bus panaudotas dar keliuose pavyzdžiuose, nagrinėjant pagrindines defektų medžioklės technologines problemas.
Objekto paprastumas leis, nesiblaškant nuo jo veikimo principo ir jame vykstančių procesų paaiškinimo, atkreipti dėmesį tik į defektų paieškos klausimus.
4 pavyzdys. Skirtingos tų pačių defektų apraiškos.
Tegul objektas, kuris yra nešiojama lempa (1 pav., a), turi trumpąjį jungimą tarp lempos gnybtų.
Ryžiai. 1 Skirtingas tų pačių defektų pasireiškimas: a — nešiojamoje lempoje, b — elektros lempų girliandoje
Kai šviestuvas yra prijungtas prie maitinimo šaltinio, šaltinyje įvyks trumpasis jungimas. Šiuo atveju, pasekmių požiūriu, trumpasis jungimas lempoje yra kritinis defektas.
Kitas objektas – elektrinių lempų girlianda (1 pav., b). Tas pats šio objekto defektas gali sukelti skirtingas pasekmes, priklausomai nuo lempų skaičiaus girliandoje.
Visų pirma, kai lempų yra 25–30 ar daugiau, o jų vardinių įtampų suma viršija tinklo įtampą, trumpasis jungimas vienoje iš lempų nepadidės įtampos virš leistinos kiekvienos kitos veikiančios lempos ir pastebimai padidės kitų lempų ryškumas.
Nors išoriškai abu defektai pasireiškia vienodai (neuždegant sugedusios lempos), dėl to trumpasis jungimas vienoje iš girliandos lempų nesukelia trumpojo maitinimo šaltinio jungimo, o visa girlianda pagal priimtą klasifikaciją yra nedidelis defektas.
Be techninės diagnostikos tinkamumo ir defektų būsenų, skiriamos darbinės ir neveikiančios būsenos.
Veiksmingas produktas laikomas galinčiu atlikti jam priskirtas funkcijas, išlaikant nurodytų parametrų vertes iš anksto nustatytose ribose.
Priešingu atveju produktas neveiks.
Nors kiekviena aptarnaujama prekė aptarnaujama vienu metu, ne visada galima teigti, kad tinkama eksploatuoti prekė yra tinkama eksploatuoti.
3, 4 pavyzdžiai rodo, kad nekokybiški gaminiai taip pat gali atlikti jiems priskirtas funkcijas.
Gaminio tinkamumo naudoti, išlaikant jo tinkamumą, pažeidimas atsiranda dėl sugadinimo, o gedimo atveju - dėl žalos.
Iš aukščiau pateiktų apibrėžimų išplaukia, kad nors gaminio gedimą lemia tam tikri jos trūkumai, tačiau pats defekto atsiradimas ne visada sukelia gedimą (žr. 3, 4 pavyzdžius).
Žala, nesusijusi su kitų elementų gedimu, vadinama nepriklausoma ir atsirado dėl kito, priklausomo.
5 pavyzdys. Priklausomas atsisakymas.
Kai kurių tipų kontaktoriuose naudojamos sekcijų ritės (2 pav.).
Ryžiai. 2 Sekcinė apvija
Įjungus kontaktorių, veikia ritės K1.2-1 sekcija, vadinama pradine arba įjungta. Antroji ritės K1.2-2 sekcija šiuo metu yra manevruojama kontaktoriaus atidarymo kontaktu K1: 3. Priklausomai nuo kontaktoriaus dydžio, per paleidimo sekciją tekanti srovė siekia 8-15 A.
Judančiai kontaktoriaus sistemai pajudėjus į galinę padėtį, atsidarys kontaktas K1.3 ir įsijungs laikymo ritė K1.2-2, o srovė sumažės iki 0,2-0,8 A.
Tarkime, kad yra kontaktoriaus defektas, neleidžiantis atsidaryti kontaktui K1: 3.
Tokiu atveju, praėjus tam tikram laikui po įtampos įjungimo į ritę, viela, su kuria suvyniota uždarymo ritė, perdegs nuo perkrovos. Šios ritės laidininkas skirtas tik trumpalaikiam, sekundės dalies veikimui tuo metu, kai įjungtas kontaktorius. Taigi, kontakto K1: 3 defektas sukelia kontaktoriaus gedimą.
Pagal priežastis, sukėlusias žalos atsiradimą, jos skirstomos į sistemines ir atsitiktines.
Sistemingas gaminių sugadinimas atsiranda, kai pažeidžiami jų gamybos ar surinkimo, derinimo ar eksploatavimo, remonto ar testavimo technologiniai procesai. Tokių gedimų priežastis galima nustatyti ir ištaisyti.
Atsitiktinis sugadinimas, nors ir nepageidautinas, yra visiškai natūralus reiškinys ir būdingas bet kuriam techniniam objektui.
Tokių gedimų tikimybę lemia jo patikimumo rodikliai: MTBF, be trikdžių veikimo tikimybė, ilgaamžiškumas ir kt.
Iliustruojame kai kurių aukščiau paminėtų sąvokų ryšį.
6 pavyzdys. MTBF ir ilgaamžiškumas
„Kartais nauja instaliacija iškart sugenda arba veikia prastai. Tokiais atvejais nedelsdami imkitės būtinų priemonių. Arba iš pradžių viskas gerai, paskui pablogėja veikimas, galiausiai ištinka gedimas: sugenda elektros instaliacija, pavyzdžiui, po 3 mėnesių, nors jos tarnavimo laikas – 16 metų. "...
Štai dvi patikimumo charakteristikos – MTBF (laikas iki pirmojo gedimo) ir ilgaamžiškumas (tarnavimo laikas). Pagal priimtą remontuojamų gaminių koncepcijų sistemą MTBF visada yra trumpesnis nei jų tarnavimo laikas. Taigi, jei MTBF yra nustatytas gaminiui, mažesniam nei 3 mėnesiams, tada jo gedimas yra natūralus. Tuo pačiu atveju, kai nustatytas MTBF viršija 3 mėnesius, galime kalbėti apie žemą realų šio gaminio patikimumą.
Kitaip yra su netaisomais gaminiais, kurių MTBF visada turi būti ne trumpesnis nei jų tarnavimo laikas. Taigi nepataisomo gaminio, kurio eksploatavimo laikas yra 16 metų, gedimas po 3 mėnesių eksploatacijos yra nenormalus.
Tačiau reikia atsiminti, kad visi patikimumo rodikliai apibūdina atsitiktines reikšmes, todėl vieno gaminio pirmalaikis gedimas negali pagrįstai įvertinti kitų tokio tipo gaminių patikimumo.
3 pavyzdyje nagrinėjamas atvejis, kai prekės trūkumas nepasireiškia išoriškai. Kaip sužinoti, ar tam tikroje prekėje yra toks ar kitas trūkumas, nelaukiant gedimo, avarijos ar kitų nepageidaujamų pasekmių?
Visų pirma, prekės trūkumas pasireiškia jos derinimo, testavimo ar planinės profilaktinės patikros metu pagal požymius, leidžiančius nustatyti jos eksploatavimo ar darbingumo pažeidimo faktą.
Remiantis šiais ženklais, faktinė gaminio būsena reiškia vieną iš keturių aukščiau paminėtų būsenų (veikianti, su trūkumais, efektyvi, neveikianti) arba ribinę būseną, kai nepraktiška atlikti bet kokius reguliavimo ar remonto darbus ir produktas turi būti pakeistas nauju.
Minėti ženklai dažniausiai vadinami defektų kriterijais ir yra pateikiami gaminio dokumentacijoje parametrų ar charakteristikų sąrašo forma, nurodant leistinas jų kitimo ribas – leistinas nuokrypas.
Olegas Zacharovas „Defektų paieška relių-kontaktorių grandinėse“
Straipsnio tęsinys:
Gedimų nustatymas relės-kontaktoriaus grandinėse. 2 dalis
