Часть 1.

СУДОВОМУ МЕХАНИКУ
ОБ ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Часть 1

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. 

ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОБСЛУЖИВАНИЯ СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Целью технического обслуживания электрооборудования является обеспечение его безотказной работы в течение всего времени, предусмотренного изготовителем до полного износа.

Техническое обслуживание включает в себя:

• визуальные осмотры корпусов оборудования, его кабельных вводов, целости и закрепления кабельных трасс, надежности крепления и заземления оборудования.
• проверки посредством стационарных и переносных приборов режимов нагрузки и состояния сопротивления изоляции оборудования.
• профилактического обслуживания токоведущих элементов его в соответствии с указаниями техдокументов на каждое из элементов оборудования и в предписанных объемах работ.
• подготовка оборудования к проверкам, ремонтам, заменам и приемке его из ремонта, проверок работоспособности во всех предписанных режимах.

Кроме того, к обслуживанию относят рутинные работы по замене электрических ламп, восстановление работоспособности, перенос кабелей и светильников переносного низковольтного («переноски») и нормального напряжения («трюмные люстры») светильников, устранение непредвиденных повреждений оборудования и кабелей, восстановление проржавевших корпусов и последующая окраска, также, как правило, относится к обслуживанию.

В основе организации технического обслуживания лежит план-график проверок состояния всего технического оборудования.

План составляется на основании сведений технической документации на каждое оборудование о времени износов элементов, из которых состоит это оборудование.

При длительных изменениях режимов эксплуатации судна необходима корректировка плана.

Принцип составления плана-графика профилактического обслуживания механикам знаком. Поэтому здесь приводятся особенности составления для электрического оборудования.

Перед составлением плана все оборудование разделяют по функциональным группам. Например, для судна без электродвижения такими группами бывают:

Генераторы электростанции;

Электропривод насосов, обслуживающих главный двигатель;

Электроприводы вентиляторов МО, электроприводы компрессоров ВД;

Электроприводы пожарных, балластных и т.п.

Отдельно рассматриваются, как правило комплектно, электроприводы рефрижераторного оборудования, оборудование вспомогательного котла, генератрные секции и распределительные секции ГРЩ, оборудование станций автоматического включения резервных генераторов, автоматического управления главным двигателем (для ВФЩ), АТС, других систем связи и контроля.

Электроприводов групповых механизмов (группа) и швартовных (по отдельности).

Оборудование осветительное целесообразно разделять по помещениям и пространствам (палубное, МКО, машинных помещений, грузовых помещений, жилых, пассажирских помещений) светильники при их принципиальной одинаковости конструкций требуют ухода за различными элементами и в разные сроки, в зависимости от своего расположения.

По технической документации каждого вида оборудования в группах выявляется период освидетельствования его токонесущих элементов или конструкций. Этот рекомендованный период времени является обязательным и фиксируется в графике. В той же документации указывается и необходимые для выполнения с этим элементом оборудования работы.

Таким образом, по сведениям  документации, можно судить и о необходимых для работы приборах, материалах, запасных частях и инструментах. Зная из плана-графика количество работ на каждый месяц, целесообразно подсчитать необходимое количество расходного материала, моющих и смазочных веществ, изоляционных материалов и лаков, а также необходимых (плановых) запасных частей.

Итак, для организации обслуживания нужна документация. О ней и пойдет дальнейшая информация.

СУДОВАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ.

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ

Каждое вновь построенное судно снабжается комплектами документации, необходимой для безопасного существования судна.

Аналогичный комплект документации, как правило, имеется у Судовладельца,

Судовую документацию можно подразделить в первую очередь на:

• документацию, составляемую судостроительным заводом или конструкторским бюро, изготовляющего ее для судостроительного завода;
• документацию фирм-поставщиков оборудования и материалов, примененных на судне.

Кроме того, на судно выдаются документы, подтверждающие пригодность его к плаванию в оговоренных акваториях. Эти документы выдаются от имени государства,  под флагом которого судно находится, государственными или частными организациями, имеющими на это распоряжение правительственных органов.

Документация первых двух упомянутых выше родов на судах распределено по папкам с индексами «Н» (эйч) – корпусное.

«М» — механическое, «Е» — электротехническое и электромеханическое оборудование, возможна отдельная папка  «Р» (латинское первая буква слова «радио») с описаниями, касающимися радиооборудования внешней связи.

В «корпусной» папке собрана документация по прочности, устойчивости, скорости, маневренности судна, его грузоподъемности, родов перевозимых грузов, балластировки, хранения топлива, судовых помещений и т.п.  эти документы, а также документы подтверждающие проведение и результаты необходимых испытаний представляются заводом – строителем судна.

Кроме того, в тех же папках находятся описания, чертежи, электротехнические схемы установленного на судне навигационного оборудования, такого как автоматизированная система управления рулевой машиной, оборудования и схем электрических гирокомпасов, эхолотов, лагов, пеленгаторов, радиолокационных станций, установок пожарной сигнализации, дистанционного управления средствами стационарного пожаротушения.

ПРИМЕНЕНИЕ СВЕДЕНИЙ ДОКУМЕНТОВ ПАПОК «Н».

Всем механикам, осуществляющим обслуживание электрооборудования судна, целесообразно знать места подключения электропитания всего электро-радио-навигационного оборудования к судовым электрическим сетям, основным и аварийным (щиты, пульты, панели), назначения коммутационных устройств на панелях управления этим оборудованием и порядок их включения для пуска их в работу и выключения из работы.

Знать положения установки переключателя «Коэффициента Обратной Связи» (КОС) на пульте автоматизированного рулевого устройства в зависимости от осадки судна, бальности моря, и предельную бальность (высоту волны) при которой фирма-изготовитель требует отключения автоматизированного управления рулем и перехода на ручное управление по соображениям работоспособности (надежности) системы автоматического управления рулевым приводом и маневром судна.

Последнее из вышеназванного следует согласовать со всем штурманским  составом судна для убежденности во взаимном понимании необходимых действий.

Из документаций форм-изготовителей каждого вида оборудования необходимо:

• уяснить правила пользования оборудованием (включение, управление, отключение)
• изучить инструкцию по проведению технического обслуживания, выяснить сроки и объемы требуемых работ, рекомендованные способы проведения работ, необходимые расходные материалы запасные части, их наличие в ЗИПах оборудования, характерные неисправности, их поиск, правила безопасного проведения работ, рекомендации по уходу за ЗИП.

Вышеупомянутые сведения необходимы для правильной эксплуатации оборудования, составления плана периодического технического обслуживания электромеханической части этого оборудования, предписываемой фирмой-производителем, с соблюдением указанных мер безопасности.

Папки «М». документация папок «М», составленная судостроительным заводом содержит сведения по расположению механического оборудования, принадлежащих к нему электротехнических устройств, правила пользования оборудованием в целом и правила безопасности при работе или обслуживании оборудования.

Документация, поставляемая фирмами-изготовителями оборудования содержит описания и чертежи механических и электрических элементов (частей) оборудования по отдельности.

Рабочие параметры электротехнических частей механического оборудования могут содержится как в документации судостроительного завода, так и в документации фирм-изготовителей – это величины токов и напряжений, номинальные числа оборотов двигателей, пределы срабатывания защит, допустимые рабочие зазоры, допустимый минимум сопротивления изоляции.

Причем, сведения данные в документации судостроительного завода, сообщают о величинах на каждом конкретном оборудовании именно на этом судне. Возможны некоторые отклонения в сведениях на судах одной и той же серии.

Так, например, однотипные генераторы часто имеют неодинаковые уставки температурной сигнализации, регулировочные сопротивления их систем возбуждения, числа витков обмоток трансформаторов настройки, могут отличаться. Эти отличия по каждому генератору после настройки системы возбуждения вносятся в фирменную документацию каждого генератора. Это обусловлено тем, что при самой высокой технологической стандартизации магнитопроводные материалы все же отличаются способностью пропускать магнитный поток.

Электротехнические схемы оборудования делятся на принципиальные и монтажные. В документации фирм-изготовителей приводятся принципиальные схемы токопровождения по электрическим цепям оборудования. По описанию работы схемы и чертежу схемы выясняется взаимодействие электрических элементов при управлении оборудованием, — цепи каких элементов схемы должны быть под напряжением, а какие нет, в каждый момент управляющего воздействия на механическую установку в целом. Какие защитные элементы содержит схема и род воздействия на них – перемещение элементов механизма (например, концевые выключатели пера руля или троса крана), датчики давления (например, в схемах управления парового котла, температуры, термодатчики холодильных камер), пропадания напряжения, превышение допустимой величины тока, превышение оборотов и.т.д.

Контакты всех элементов защиты механизма и самой схемы включаются последовательно в электрическую цепь контактора отключающего электропитание схемы.

Схемы монтажные показывают пространственное расположение отдельных элементов внутри корпусов станций управления, пускателей, пультов, щитов, на стойках или переборках электротехнических помещений и т.п.

Если станция, пускатель, пульт управления поставляется в законченном виде с фирмы-изготовителя подключаются к источникам питания и исполнительному оборудованию на судостроительном заводе, то монтажные схемы находятся в документации фирм-изготовителей, а также внутри корпуса оборудования. Если же монтаж ведется на судостроительном заводе, то монтажные схемы находятся среди документации завода-строителя судна и также внутри корпуса электромонтажного оборудования.

Если принципиальные схемы служат для понимания принципа действия электротехнических устройств, то монтажные – для убыстрения поиска каждого элемента и соединительных цепей устройства.

Папки «Е». включают в себя электротехнические схемы, описания конструкций управления и технического обслуживания всего оборудования в котором используется электроэнергия. Зачастую в папки «Е» не включают документацию судового оборудования с электропитанием, вошедшим в папки «Н», «М», и «Р». В документации судостроительного завода находятся сведения о всех кабельных трассах, их принципиальные соединения и монтажное расположение на судне. Документ – кабельный журнал содержит перечень всех электрических цепей, соединяющих распределителдьные устройства с приемником электроэнергии, цепей судовой связи, сигнализации, контроля и управления:

• указывается тип кабеля, примененный в каждой цепи, его наружный диаметр, сечение жил или диаметр жил;
• длина каждой цепи;
• маркировка цепей. Маркировка делается посредством закрепления на обоих концах кабеля пластиковой или металлической «марки», на которых обозначено: индекс приемника, на стороне кабеля отходящего от распределительного устройства; индекс клемм в распределительном устройстве и индекс устройства на стороне приемника.

Указываются такие типы кабеля, диаметры и сечения участков цепей, соединяющих отдельные приемники общих цепей. Например, кабели, соединяющие между собой светильники или сигнальные датчики, кнопки управления, в которых каждый предыдущий в цепи элемент, является «источником питания» или «распределительным устройством» для последующего в этой же цепи.

Таким образом, сведения кабельного журнала дают возможность определять необходимый для перемонтажа (замены) кабель и заказывать нужный тип кабеля, сечение жил и его длину.

В заводских чертежах даются и сведения о прокладке трасс, т.е. район, направление прокладки, способ прокладки (открытый или в трубах, в желобах или на скоб-мостах, панелях, по поверхности или под обшивкой), о расположении распредустройств и приемников электроэнергии. По таким чертежам видно по какому борту, палубе и номерам шпангоутов (координаты расположения) проходит искомая трасса, или где располагается щит ((панель, соединительная коробка, мотор, светильник и т.п.), в каких местах кабель проходит через водонепроницаемые переборки, палубы и участки каких кабелей проходят в районах воздействия топливных паров и высоких температур.

Документация на конкретные приемники электроэнергии, например, электрооборудование швартового шпиля (брашпиля), грузового крана, системы дистанционного автоматизированного управления главным двигателем, автоматического включения резервного генератора электростанции, система возбуждения генератора, зарядное устройство аккумуляторных батарей, системы пожарной сигнализации или контроля наличия воды в трюмах и под паёлами МКО, устройства телефонной связи, сигналы отличительных фонарей и тому подобные находятся как среди документации, поставляемой судостроительным заводом, так и в документации фирмы-изготовителя изделий, из которых такой приемник (обобщенный)комплектуется.

Из первых документов выявляется – места расположения отдельных узлов приемника, марки и условные обозначения соединительных кабелей, конструктивный состав блоков, инструкция по пользованию (управлению) приемником, принципиальная схема приемника в целом и схемы его блоков.

Следовательно, из этой документации можно выявить особенности соединений, т.е. подключений, фазности жил, задействованных в схеме, расположение блоков приемника по судовым пространствам и помещениям, принцип работы или правила пользования приемником, его силовые, задающие и управляющие цепи. Также получить сведения об общей расходуемой мощности и применяемых напряжениях – это в случаях, когда отдельные блоки или их комплектующие элементы получают иное, не номинальное напряжение.

Другая документация – на комплектующие элементы, готовые – собранные фирмой-изготовителем, блоки находится в виде книг, брошюр, проспектов, паспортных листов на изделие.

В этой группе документов находятся сведения об электрических параметрах-напряжениях, силовых и управляющих токах, величинах сопротивления резисторов, электромагнитных катушек, обмоток электрических машин, сроках службы до полного износа в часах или коммутационных циклов – включения-отключения способах поддержания рабочего состояния, способах и прилагаемых приборах контроля за выходными параметрами приемника или отдельных блоков.

Сведения о примененных в приемнике полупроводниковых элементах находятся в проспектах-справочниках, поставляемых на судно, определяя по типу (марке) примененного элемента строку в справочнике, в которой содержаться необходимые параметры.

В документах также имеются перечни запасных частей, которые фирма-изготовитель прилагает к своему изделию.

Следовательно, именно из этой группы документов получаем основные сведения для организации и проведения работ по техническому обслуживанию каждого из установленных на судне приемников электроэнергии.

Внимательное ознакомление с документацией фирм-изготовителей электрооборудования необходимо также потому, что в ней могут содержаться сведения о методах проведения замеров и работ, рекомендованных только для этих изделий этой фирмы и отличающихся от общеизвестных. При рассмотрении же различных аварийных случаев, связанных с отказами электрооборудования проверяется соответствие проводившегося обслуживания оборудования требованиям и рекомендациям фирм-производителей.

Там же, в папке «Е», находится важный для эксплуатации документ – «Таблица нагрузок судовой электростанции». В ней представлены нагрузки на генераторную установку в разных режимах работы судна, как в ходу, так и на стоянке. Из таблицы видно количество работающих в каждом из режимов генераторов, их нагрузки по току.

Таблица расчетная. Поэтому реальная нагрузка может, хотя и не значительно, отличаться от табличной. Изучая таблицу, целесообразно обратить внимание на режимы, требующие работы более одного генератора на сеть. Увеличение нагрузки требует подключения дополнительного генератора. Это может быть предварительным действием, персонал подключает генератор заранее, в ожидании возрастания нагрузки, но может быть автоматическим, в процессе роста нагрузки. Как правило, ток имеет индуктивный характер. Генератор, подключаясь по сигналу перегрузки уже работающего, может «запоздать» с включением. Продолжительность существования тока перегрузки может превысить время взятия нагрузки подключаемым генератором и привести к отключению ранее работавшего, и к дальнейшему обесточиванию судна.

Длительность действия большого тока подключаемой к станции нагрузки возможна, к примеру, при включении привода мощного насоса с большими маховыми массами и загустевшей по каким-то причинам перекачиваемой жидкостью в нем. Приводной двигатель до выхода на максимальный режим создает значительную нагрузку по току.

Проверьте по таблице разные возможные варианты включения приемников, и при вероятности такого затяжного тока нагрузки, обдумайте, что целесообразнее – включить самому дополнительный генератор или ожидать его автозапуска и подключения.

НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Для проведения осмотров и профилактических работ с электрообрудованием судна снабжаются переносными приборами и приспособлениями.

Так, на судах любого назначения с электростанцией любого рода тока должны быть:

• мегоометры для замера сопротивления изоляции приемников электроэнергии и соединительных трасс-кабелей, шинопроводов.
• многофункциональные измерительные приборы (тестеры) для измерений величин напряжений, спротивлений отдельных элементов электроустройств, аппаратов, участков проводящих цепей, целости полупроводниковых приборов, величин малых (от I A) токов.
• тахометр для измерения частоты вращения валов электромашин.
• Динамометры на разные усилия, для замера силы нажатия электроконтактов и щеток скользящих токопереходов.

Для измерений токов применяются: при постоянном токе наборы измерительных щунтов с показывающим амперметром постоянного тока и, для оборудования переменного тока, токоизмерительные клещи с амперметром.

При наличии на судах оборудования, требующего точных измерений омического сопротивления, имеется «мост Винстона» (Уинстона). Для контроля за нагревом болтовых соединений в распредщитах, пускателях, станциях управления приводами под напряжением и наргузкой целесообразно пользоваться прибором дистанционного измерения (без непосредственного контакта) температур сред и поверхностей.

На судах, оснащенных устройствами дистанционного контроля температур газов и жидкостей энергетической установки, фирмы-изготовители таких контрольных систем снабжают суда аппаратами-иммитаторами (симуляторами). Посредством их – заменяя, на время проверки, реальный датчик, можно проверить и работоспособность цепи до показывающего прибора, и точность его показаний. Такие «симуляторы» хранятся в ящиках ЗИПа, поставленных фирмой.

В ЗИПах можно найти и другие приборы или приспособления, которые поставщики электрооборудования предназначают для обслуживания именно этих изделий.

Для замеров рабочих зазоров среди приспособлений имеются щупы. Помещения аккумуляторных батарей снабжены посудой для электролитов и ареометрами для замера плотности электролита, а также «нагрузочной вилкой» со сменными сопротивлениями, для контроля падения напряжения в одной банке-аккумуляторе или в целой батарее аккумуляторов.

ПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИБОРАМИ

Мегоометр. Существуют приборы с собственным источником повышенного напряжения или с внешним подключенным питанием, преобразуемым в приборе, повышенное напряжение.

Существуют приборы со встроенной батареей гальваноэлементов. Показывающие приборы мегоометров – либо стрелочные, либо дисплеи. Для соединения прибора с объектом измерения имеются клеммы и соединительные провода.

Приборы бывают – рассчитанные на одно испытательное напряжение 500 В или 1500 В., или на оба напряжения, с переключением. Перед проведением измерения отключите проверяемый объект от источника питания и сделайте так, чтобы никто иной, кроме вас, не включил его во время измерения.

Установите нужное испытательное напряжение на приборе 500 В. для электрооборудования до 240 В рабочего напряжения, или 1500 В для оборудования более высокого напряжения.

Подключите провода (см. рис. 3):

• От клеммы «–» («минус» или со значком «земля») к металлу корпуса судна или корпусу объекта, а другой провод – зачищенному проводнику внутренних соединений объекта (обмотка машины, клеммы подключения питания, клеммы станции) управления.

Вращая, быстро, ручку генератора мегоометра или нажав кнопку подачи напряжения (это зависит от типа прибора) наблюдают за показаниями прибора. Максимальное показание во время подачи напряжения соответствует величине сопротивления изоляции в испытуемом оборудовании, в МГОМ или КОМ – в зависимости от того, какое предельное измерение вы задаете переключателем на приборе перед началом измерений. Величину измеренного сопротивления изоляции сравнивают с величиной предельно допустимой для работы данного оборудования (по нормам). Включение оборудования в работу допускается, если сопротивление изоляции выше минимально допустимой величины.

Рис. 1.1.

Измерение величины тока в цепях переменного тока производится с помощью «токоизмерительных клещей» (см. рис. 1,2).

Рис. 1.2.

В отличие от постоянного тока измерения не требуют разрывания токовой цепи для подключения шунта. Измерительные приборы – «клещи» бывают со шкалой на один предел измерения величины тока – к примеру, на токи от 0 до 250 А, или со шкалой градуированной на два предела измерения, с переключателем на приборе, например – от 0 до 50 А, и от 40 до 250 А. перед началом измерений на двушкальном приборе установите переключатель на шкалу ожидаемой величины тока.

Рис. 1.3.

Ток замеряется по очереди в каждой одной жиле (фазе) многожильного кабеля. Наилучшие места для измерений тока в фазах приемников электроэнергии – места подключения кабелей к пускателям или станциям управления. Там, жилы фаз раздвинуты на расстояние, достаточные для просовывания «клешни» прибора между жилами. На приведенном рисунке 2 изображен прибор в положении измерения тока фазы приемника.

Измерение производятся при нахождении приемника в работе. Замеренные величины тока сравниваются с номинальными для приемников в которых производят измерения. При измерении, прибор следует держать под одинаковым наклоном к каждой из проверяемых жил. Наиболее точны показания, если «губки клещей» находятся под углом 90⁰ к направлению жилы, как это изображено на рисунке.

Электроизмерительные приборы, обычно именуемые «тестер» в части измерения напряжений применяют для измерений в цепях любого рода тока в диапазоне указанном на лимбе переключателя, не выше 1000 В. показывающие приборы, в зависимости от типа «тестера» — стрелочные или кристаллические дисплеи. Источник питания прибора – сменная батарейка. Она действует при измерении величин сопротивлений, и проверке работоспособности полупроводниковых приборов. Измеренные величины сопротивлений считываются с той же шкалы по градуировке сопротивлений при предварительном переключении прибора на режим измерения сопротивлений.

Диапазон измеряемых величин также меняется посредством переключателя и показания считываются (на  стрелочном приборе) с соответствующих шкал. Кристаллический дисплей дает цифровые показания в соответствии с подключенным диапазоном измерений. Диапазоны могут быть: от 0 до 1 Ом, 0-20 Ом, 0-200 Ом, 0-1000 Ом и далее до сотен МгОм. Показания в диапазоне долей Ом точны до сотен долей Ом. Более точные измерения делаются с помощью «мостика Винстона» в соответствии с описанием пользования прибором.

Измерение токов в пределах 1 А для токов обоего рода.

Переключатель вида измерений ставят в положение «измерения тока» постоянного или переменного. Цепь, в которой подлежит произвести измерения разъединяют (распаивают) и в разрыв включают провода прибора. При этом, в цепи постоянного тока, провода подключают в соответствии с полярностью – минусовый провод (по знаку на приборе) к отрицательному концу (стороне разъема, распайки). У прибора с кристаллическим дисплеем это не обязательно, ибо при «обратном» подключении на дисплее  появится значок «минус». Это сообщает, что «минусовый» провод прибора подключен к положительной стороне разъема. Если прибором с переключателем в положении измерения тока или сопротивления измерять напряжение – то прибор будет испорчен!

При измерении динамометром величин нажатия на разъемные (в реле, контактора) щеток скользящих контактов (на кольцах, на коллекторах) проверьте по техническому описанию оборудования – в каких единицах дана величина нажатия – просто в граммах, или в граммах на квадратный сантиметр поверхности щетки. Ибо динамоментр показывает величину в граммах. При измерении держите пружину динамометра со шкалой в том положении, как это требуется в описании к прибору.

Пользование остальными вышеназванными приборами у механиков затруднений не вызывает.

ЧТЕНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СХЕМ

 Умении «читать схемы» необходимо для убыстрения нахождения мест отказов в работе приемников электроэнергии. Как правило, «чтение схемы» идет совместно с чтением описания принципа работы и назначения отдельных элементов приемника, к которому схема прилагается. Следует заметить, что термин «схема» в электротехническом обиходе обозначает

– чертеж электрических соединений (цепей) между элементами, образующими весь приемник энергии или составные блоки по отдельности,

– реально смонтированные приемники, все входящие в него блоки, соединительные проводники, клеммники,  контрольно-измерительные приборы и сигнализации. Здесь в дальнейшем речь будет идти о схемах-чертежах.

Для достаточно сложных по конструкции и функционированию приемников в техническом описании кроме принципиальных схем приводятся функциональные блок-схемы. На чертеже отдельные блоки, выполняющие в приемнике индивидуальную функцию изображаются в виде простейших геометрических фигур в «поле» которых либо приводятся краткое назначение блока в приемнике, либо цифра. Назначение блоков в соответствии с цифрами указываются на чертеже отдельное колонкой.

Для «чтения» принципиальных (монтажных) схем нужно помнить условное обозначение электротехнических элементов.

Блоки при наличии электротехнической связи между ними, изображаются соединенными одной сплошной линией, при наличии механических связей – двойной штриховой линией.

Отказ работы любого приемника проявляется тремя признаками:

Внезапным изменением режима работы, вплоть до остановки, прекращения функционирования безо всякого управляющего воздействия, со стороны персонала или сигнала автоматизированного управления.

Не включение приемника при подаче сигнала на включение (кнопками «пуск» или рычагом командоконтроллера, или замыканием контактов некоего датчика узла автоматического управления и т.п.).

Не отключение, продолжение работы после срабатывания отключающего элемента (кнопки «стоп», постановка рукояток управления в положение «0», размыкание контактов датчика и т.п.).

В общем, в электрических цепях появление отказов связано или с появлением разрыва цепи, где для каждого конкретного режима работы такого разрыва быть не должно, или появление «побочной» электрической цепи, шунтирующей отключающий элемент, и которой быть не должно в любом режиме работы приемника.

В практической эксплуатации оборудования разрывы электрических цепей чаще всего возникают в местах неподвижных соединений между элементами (узлами) схемы и в подвижных контактных соединениях штатных коммутационных устройств. К первым относят болтовые соединения, многоконтактные штекерные соединения-разъемы, кольцевые переходы. Ко вторым – контактные пары электромагнитных контакторов и реле. Такие разрывы цепей, как правило, являются следствием небрежного технического обслуживания электрической части оборудования.

Не редко прекращение работы приемника происходит от действия элементов защит, защищающих от не нормальных режимов работы в электрических цепях приемников, короткое замыкание, перегрузка по току, снижение напряжения, а также элементов защит механических устройств, исполнительных элементов оборудования – от не нормальных температур, давлений, разряжений и т.п.

Такие отключения и препятствия к новому включению – вполне нормальны. Не отключения называются, чаще всего, привариванием контактов к контактам контакторов силовых цепей. Реже – отсыреванием оборудования управления.

Таким образом «чтение» схем начинается с выявления следующих цепей:

• Цепи питания приемника в целом, начиная от источника питания (РШ, соединительной коробки и т.п.) со всеми выключателями, защитными элементами, соединительными контактами.
• Цепь исполнительного устройства приемника (например, электродвигателя) от клемм поступление электропитания к клеммам обмотки до клемм поступления энергии от источника питания, при этом отметить все коммутационные контакты с их обозначениями (буквенными или цифровыми) защитные элементы, включенные в эту цепь (термореле, катушки максимальных реле и.т.п.). защитные элементы также имеют каждый свои обозначения.
• Для приемников с электродвигателями или нагревательными элементами в качестве исполнительных ЗТУ, цепь называют главной, в отличие от цепи управления, защиты или сигнализации.
• По буквенным или цифровым обозначениям контактов в силовой цепи находим в схеме управления электромагнитные катушки их контакторов или реле, и далее, отмечаем все контакты коммутационных элементов (промежуточных реле, командоконтроллеров, контактов автоматического управления работой привода, включенных в цепь катушек. Замечаем также обозначение таких контактов. Эти контакты и катушки относят уже к цепи управления приводом.
• Далее определяются «источники сигнала» по которым происходит включение контактов силовой цепи. Ими бывают ручные пусковые кнопки, контакты реле блокировок и управление работой привода. Контактор силовой цепи включится, к примеру (то есть его катушка получит питание) если будут замкнуты все контакты в ее цепи от одной фазы питания до другой. Размыкание любого из управляющих катушкой контактов, приведет к отключению привода.
• Наконец, выявляется цепь защит. В нее входят контакты всех реле, датчиков предельных электрических и механических параметров работы привода или его отдельных блоков. Контакты всех элементов в цепи защиты включены последовательно. Рабочим элементом отключающим привод является реле, контролирующее наличие напряжения на схеме управления приводом (см. рис. 4).

На рис. 4 изображена принципиальная схема приемника электроэнергии – электронагревателя жидкости.

Схема изображена так, что отдельные цепи, о которых шла речь выше, уже разделены для удобства работы со схемой. Отсутствует только цепь подачи электроэнергии от распределительного щита. Эту цепь не сложно найти по общей схеме распределения энергии по судовым приемниками.

По перечню условных обозначений в правом нижнем углу чертежа находим, что силовой приемник – нагревательные элементы, включенные «звездой» включаются в работу контактором и защищены от перегрузки термореле, а от К.З. предохранителями, которые находятся в силовой цепи. Цепь управления получает питание через понижающий трансформатор.

Включающий контактор управляется электрическими контактами датчиков температуры жидкости. Кроме того, цепь управления контакторов может отключаться контактом датчика предельной температуры, контактом реле напряжения на цепи управления. Кроме того, в цепь включен ручной пакетный выключатель для отключения нагревателя, когда он не должен функционировать.

Рис. 1.4.

На чертеже обозначены места клеммных соединений отдельных цепей – силовой и управляющих – в единую электрическую схему приемника.

О ПОНЯТИЯХ «СТЕПЕНЬ ЗАЩИЩЕННОСТИ» И «КЛАССЕ ИЗОЛЯЦИИ» ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Первая из них относится к механической защите внутренних элементов электрооборудования, находящегося под напряжением, от попадания туда предметов, пыли  и воды.

Условным обозначением такой защищенности, степенью ее служит буквенно-цифровой знак «ІР» (латинские начальные буквы «изолир» «протекцион») и двух цифр рядом от 00 до 65. Первая означает защиту от попадания предметом, вторая открытость для попадания воды. При самых больших цифрах – в оборудование не может попасть пыль и вода с любой стороны заливания оборудования.

Класс изоляции обозначается латинскими буквами (см. Правила классификационных обществ, где даются обозначения и подробные описания материалов, которые используются для изолирования токоведущих элементов обмоток).

Каждому классу соответствует стойкость изоляции к нагреву.

В случае необходимости замены и невозможности приобрести аналогичное по всем данным, возможна установка оборудования более высокого класса изоляции при одинаковой степени защищенности.