Лабораторная работа №4 эксплуатационные испытания электромагнитных приводов выключателей
Цель работы: изучение методики эксплуатационных испытаний электромагнитных приводов выключателей.
4.1. Теоретические сведения
Высоковольтные выключатели в значительной мере определяют надежность эксплуатации распределительных устройств и безопасность их обслуживания. Поэтому выключатели в процессе монтажа, после его окончания и в условиях эксплуатации подлежат проверке, опробованию и наладке в соответствии с требованиями § 1-8-18 Правил устройств электроустановок (ПУЭ).
Основной характеристикой любого выключателя является его коммутационная способность, т.е. способность выключателя многократно включать и отключать номинальные токи нагрузки и токи коротких замыканий.
В значительной степени коммутационная способность выключателя обеспечивается правильным функционированием приводного устройства.
Приводное устройство должно не только включать или отключать выключатель, но и выполнять эти операции с определенной скоростью.
Скорость движения контактов выключателей непосредственно не влияет на их коммутационную способность, но отклонение значений скоростей от требуемых может вызвать повреждение контактов и самого выключателя за счет роста ударных нагрузок при больших скоростях в момент включения или затяжное горение дуги при снижении скорости.
На скорость движения контактов выключателя с электромагнитным приводом существенное значение оказывает величина напряжения питания электромагнитов привода. Так при пониженном напряжении отключающий электромагнит может не создать необходимого усилия для освобождения механизма свободного расцепления - т.е. выключатель при этом не отключится.
В случае включения выключателя на пониженном напряжении питания включающий электромагнит может не обеспечить требуемого усилия для включения и выключатель будет поврежден в результате длительного горения дуг на его контактах. При повышенном напряжении резко возрастет усилие и механизм удержания выключателя во включенном состоянии может отказать.
Любой отказ выключателя приводит или к развитию аварии или отказу электроснабжения.
В этой связи после монтажа или ремонта выключателя с электромагнитным приводом проверяется правильность его функционирования при разных нормированных уровнях напряжения питания электромагнитов. Для электромагнита включения - 1,1Uн; Uн; 0,8Uн, а для отключающего электромагнита -1,2Uн; Uн; 0,65Uн. При этом заключение о правильности и надежности функционирования выключателя можно сделать путем сопоставления измеренных времен включения и отключения выключателя и скорости движения его контактов с заводскими данными. Если результаты испытаний отличаются менее чем на 10 % от данных завода изготовителя то можно утверждать, что выключатель будет надежно включаться и отключаться.
Время включения и отключения выключателя вместе с приводом измеряют при помощи электросекундомера (схема измерения показана на лабораторном стенде). Скорости движения контактов выключателя измеряют при помощи вибрографа. Последний используется в качестве отметчика времени.
Виброграф (элемент 3 лабораторной установки) состоит из сердечника, катушки, подвижного якоря с укрепленным на нем карандашом и корпуса. К обмотке вибрографа подводится переменный ток напряжением 12 В промышленной частоты. При этом колебания якоря с карандашом повторяются через 0,01с и записываются на бумажной ленте, прикрепленной к тяге выключателя или специальной планке, связанной с подвижным контактом.
Виброграф включают одновременно с подачей команды на включение или отключение выключателя. Полученную графическую запись движения, называемую виброграммой, расшифровывают. Для этого виброграмму разбивают на участки между двумя смежными максимумами виброграммы (рис. 4.1) и на каждом из них подсчитывают среднюю скорость движения υср по формуле:
,
м/с, (4.1)
где ΔSi – длина i-го участка в см;
Δt - время движения на участке равное 0,01 с.
На рис. 4.1 показано разбиение диаграммы на участки по положительным и отрицательным амплитудам, что позволяет определять среднюю скорость на перекрывающихся интервалах пути движения.
Рассчитанные
таким образом значения средних скоростей
относят к середине соответствующих
участков и по ним строят зависимость
скорости движения контактов от пути
.
Построенные зависимости скорости
сравнивают с типовыми.
Рис. 4.1.
По полученной зависимости дополнительно можно определить время движения подвижного контакта:
от начала движения до полного включения выключателя;
от начала движения до входа в гасительное устройство;
прохождения в неподвижном контакте выключателя;
причину отклонения скорости движения контактов от требуемых значений (износ деталей, дефекты в сборке, неправильная регулировка натяжения отключающих пружин и др.).