Наиболее часто встречающиеся дефекты выключателей: отказы функционирования, ухудшение изоляции и недопустимые нагревы токоведущих частей. Специфическим дефектом газонаполненных конструкций является потеря герметичности.
Потеря герметичности выявляется, как правило, штатными средствами контроля (по снижению давления, повышенному расходу газа и т.п.). Для выявления других дефектов необходимы специальные испытания.
Проверка функционирования.
Отказы функционирования в значительной мере являются следствием нарушений в механической системе. К отказам механической системы, число которых может достигать 70-80% всего количества отказов, ведут поломки или изменение характеристик пружин, увеличение трения в рабочем механизме, повреждения клапанов, уменьшение усилий приводов и т.п.
Контроль общего состояния механической системы возможен только путем проверки функционирования выключателя. Проверка производится на выведенном из работы аппарате.
В объем проверки входят контроль регулировочных и установочных характеристик приводов, определение наименьшего напряжения или давления воздуха (масла), обеспечивающего нормальное выполнение рабочих циклов, а также измерение временных и скоростных характеристик работы выключателя.
Состояние механизмов можно оценить по усилиям, необходимым для их перемещения. Усилие на штанге привода, связанной с контактной системой, при медленном ее перемещении позволяет выявить появление недопустимых люфтов, разрегулировок, ухудшение смазки, износ контактов.
Измерения при проведении операций позволяют определить время срабатывания и его разброс по фазам, перемещения, скорости и ускорения подвижных частей, расход воздуха на операцию, потребление привода, а также ряд других параметров, характеризующих состояние механизмов (в зависимости от конструкции выключателя).
Временные характеристики определяются осциллографированием работы контактов. Характеристики движения механических частей могут быть получены путем снятия виброграммы или преобразования их перемещения в последовательность импульсов, интервалы между которыми соответствуют скорости движения. Такое преобразование производится при помощи растра, связанного с контролируемым механизмом. Применяются также электромагнитные датчики скорости движения.
Рис. 7.24. Схема осциллографирования работ контактов полюса выключателя ВВБ-220: SA1 — главные контакты; SA2 — вспомогательные контакты; Rш — шунтирующие резисторы; PG — гальванометры осциллографа GB и Rβ - источники питания и резисторы схемы осциллографирования
Проверка функционирования включает Также многократное опробование выключателя во всех режимах.
Приведем примеры определения временных характеристик при контроле воздушных и масляных выключателей.
Для проверки воздушных выключателей производится опробование с одновременным осциллографированием работы контактов и тока в цепи электромагнитов управления (рис. 7.24). Осциллографирование производится со скорость») определяемой быстродействием выключателя (обычно отметка времени на осциллограмме - не реже 10 мс).
По осциллограммам (рис. 7.25) определяются собственное время отключения (т0) и включение (Тв), разновременность размыкания главных и вспомогательных контактов (tp.r и (р.в). разновременность смыкания главных и вспомогательных контактов (tc. г. и tс.в). запаздывание размыкания и включения вспомогательных контактов (tз .р. и tз.в.), а также ток привода управления (длительность и характер изменения).
Эти параметры, а также выполнение сложных циклов работы (OB, ОВО, ВО) определяют работоспособность выключателя.
Рис. 7.25. Осциллограммы проверки выключателя ВВБ-220:
а — отключение; б — включение; 1, 2 — главные контакты; 3—6 — вспомогательные контакты; 7 — ток электромагнита; S — отметка времени. Номера осциллограмм соответствуют номерам гальванометров (рис. 7.24)
Рис. 7.26. Виброграмма контроля масляного выключателя. Наибольшая скорость: L1/t1. Скорость при замыкании контактов: L2/ t2
Измерение скоростей включения и отключения масляных выключателей позволяет проверить правильность регулировки всей механической системы. Измерение производится путем снятия виброграммы (рис. 7.26). Виброграмма записывается вибрографом - электромагнитом, питаемым током частотой 50 Гц, к якорю которого прикреплено пишущее устройство. Во время движения траверсы включателя записывается синусоидальная кривая, длина периода которой на виброграмме определяется скоростью подвижных частей. Одновременно эта синусоида дает отметку времени.
При расшифровке виброграммы определяются моменты замыкания или размыкания контактов и скорость движения подвижных частей (наибольшая, в моменты замыкания или размыкания). Скорость определяется путем деления длины участков виброграммы на время (каждый период виброграммы — 20 мс).
Дефекты работы привода можно выявить путем осциллографирования тока его потребления. Контроль ведется по изменению осциллограммы и по значению тока в заданные моменты времени.
Контроль изоляции.
Испытания изоляционной конструкции производятся путем приложения повышенного напряжения, а также измерения сопротивления или тока проводимости. Контролируется также изоляционное масло или другая изолирующая или защитная среда.
В выключателях и других устройствах, где в качестве изолирующей и защитной среды применен элегаз (в КРУЭ), необходимы дополнительные методы контроля. Каждый такой аппарат помещен в газоплотной оболочке, заполненной элегазом при определенном давлении, большем, чем атмосферное. Внутри оболочек имеются сорберы, обеспечивающие поддержание низкой влажности элегаза и поглощение продуктов его разложения (в выключателях). Хотя сорберы рассчитываются на поддержание требуемых характеристик элегаза в течение всего межремонтного периода, за его состоянием нужен контроль.
Практика показала, что испытания повышенным напряжением, проводимые при монтаже, не обеспечивают достаточной надежности изоляции устройств с элегазом. Мелкие частицы, оставшиеся в замкнутом объеме оболочки или возникшие при работе механизмов, могут стать причиной ЧР в элегазе. Поэтому надо контролировать разряды.
Одним из основных методов контроля КРУЭ является проверка элегаза. Контролируются пробивное напряжение, влажность и наличие продуктов разложения. Пробивное напряжение определяется в специальном сосуде, заполняемом пробой из контролируемого объема. Путем контроля продуктов разложения элегаза можно обнаружить длительно протекающие процессы ЧР и недопустимые нагревы токоведущих частей и контактов.
Химические методы контроля (по продуктам разложения элегаза) позволяют обнаруживать лишь длительно протекающие ЧР с интенсивностью в сотни пикокулон. Более чувствительные акустические методы (порог чувствительности - десятки пикокулон), однако большой уровень помех от внешних шумов препятствует проведению измерений простыми приборами. Наибольшую чувствительность обеспечивают электрические методы измерений, использующие специальные электроды, встроенные в конструкцию. Контроль электрическими методами можно вести, используя также электромагнитные датчики, располагаемые на поверхности оболочки, или измеряя на ней разность потенциалов, вызванную импульсами ЧР.
Контроль нагрева.
Недопустимые нагревы токоведущих частей и контактов могут быть обнаружены по изменению температуры наружных поверхностей выключателей.
Наиболее эффективны при этом радиометрические методы контроля. При отключении оборудования дефекты, вызывающие повышенное выделение тепла, выявляются путем измерения сопротивления токоведущего тракта или его частей.
