МУ по лабораторным работам МДК01.02
методическая разработка на тему

Министерство образования и науки РФ

Лянторский нефтяной техникум (филиал) федерального государственного бюджетного  образовательного  учреждения высшего профессионального образования «Югорский государственный университет»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для студентов по выполнению лабораторных работ

по ПМ 01. Организация технического обслуживания и ремонта электрического и электромеханического оборудования

МДК01.02 Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования

для специальности 140448 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

г. Лянтор

2015

Одобрено на заседании методического совета техникума

протокол № ___ от _________2015 г

председатель _____________ Энвери Л.А.

Разработала Карпунина Л.Н. – преподаватель высшей квалификационной категории ЛНТ (филиала) федерального государственного бюджетного  образовательного  учреждения высшего профессионального образования «Югорский государственный университет»

Рецензенты: Медведева Л.В. - преподаватель первой квалификационной категории ЛНТ (филиала) федерального государственного бюджетного  образовательного  учреждения высшего профессионального образования «Югорский государственный университет»

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания составлены в соответствии с программой профессионального модуля ПМ01 Организация технического обслуживания и ремонта электрического и электромеханического оборудования по специальности 140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)» и предназначены для выполнения лабораторных работ по МДК01.02 Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования очной и заочной форм обучения.

Междисциплинарный курс 01.02 Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования базируется на знании учебных дисциплин и прежде всего электротехники и электроники, а так же охраны труда. Программой профессионального модуля  предусмотрено 24 часа лабораторных работ по МДК01.02.

Дидактическая цель лабораторных работ – осмыслить и закрепить материал лекций, а также получить первые практические навыки в изучении разделов МДК.

Лабораторные занятия являются одним из важнейших элементов учебного процесса. При проведении лабораторных занятий преследуется три основные цели: возможность на практике убедиться в теоретических положениях; развитие творческого мышления (критическое осмысление результатов эксперимента); пробудить любознательность и воображение студента.

Поэтому приобретенные практические навыки при выполнении лабораторных работ не могут быть восстановлены другими видами учебных занятий. Подготовке, выполнению и защите лабораторных работ, обработке и анализу полученных результатов студенты должны уделять самое серьезное внимание. Все этапы работы, связанные с лабораторными занятиями, должны отвечать определенным требованиям.

В данный сборник входит 10 лабораторных работ, в каждой работе даются краткие методические указания, и их следует строго выполнять. Далее указаны номер, наименование и количество часов, отведенного на каждую работу.

В результате выполнения лабораторных работ студент должен:

 уметь:

• подбирать технологическое оборудование для ремонта и эксплуатации электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем, определять оптимальные варианты его использования;
• организовывать и выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования;
• проводить анализ неисправностей электрооборудования;
• эффективно использовать материалы и оборудование;
• заполнять маршрутно-технологическую документацию на эксплуатацию и обслуживание отраслевого электрического и электромеханического оборудования;
• оценивать эффективность работы электрического и электромеханического оборудования;
• осуществлять технический контроль при эксплуатации электрического и электромеханического оборудования;
• осуществлять метрологическую поверку изделий;
• производить диагностику оборудования и определение его ресурсов;
• прогнозировать отказы и обнаруживать дефекты электрического и электромеханического оборудования;

знать:

• условия эксплуатации электрооборудования;
• действующую нормативно-техническую документацию по специальности;
• порядок проведения стандартных и сертифицированных испытаний;
• правила сдачи оборудования в ремонт и приёма после ремонта;
• пути и средства повышения долговечности оборудования;
• технологию ремонта внутрицеховых сетей, кабельных линий, электрооборудования трансформаторных подстанций, электрических машин, пускорегулирующей аппаратуры.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Выполнение лабораторной работы

1) Предварительная (домашняя) подготовка к выполнению лабораторной работы.

Перед выполнением лабораторных работ студент должен строго выполнить весь объем домашней подготовки; знать, что выполнению каждой работы предшествует проверка готовности студента.

Подготовка к выполнению лабораторной работы должна включать в себя следующее:

• повторение соответствующего теоретического раздела курса по учебнику и конспекту лекций;
• тщательное изучение содержания работы по руководству и усвоение ее целевого назначения и программы;
• составление заготовки отчета или конспекта каждым студентом отдельно.

Заготовка отчета должна включать в себя: цель и порядок работы, рабочие схемы, таблицы и основные расчетные соотношения.

2)  Получение допуска к работе. Знакомство в лаборатории с оборудованием стенда и требованиями техники безопасности.

К выполнению лабораторных работ могут быть допущены студенты, прошедшие инструктаж по ТБ. Инструктаж проводится в учебной группе в начале семестра на первом лабораторном занятии. На этом же занятии студентов знакомят с основными требованиями, предъявляемыми к выполнению лабораторных работ и оформлению отчетов по ним. На последующих занятиях студенты обязаны придерживаться указаний преподавателя в отношении мер предосторожности, а также целесообразной сборки электрических цепей.

Студенты допускаются к лабораторным занятиям, во-первых, только после представления преподавателю отчета по лабораторной работе, выполненной на предыдущем занятии, во-вторых, после того, как представлены каждым студентом заготовки нового отчета. При этом студенты должны показать удовлетворительные знания при ответах на контрольные вопросы на допуск, составленные к данной лабораторной работе, знать порядок выполнения работы.

3) Проведение лабораторной работы и предварительная обработка полученных результатов.

Уяснив последовательность эксперимента, усвоив электрическую схему соединения отдельных элементов цепи, студенты записывают паспортные данные электрического оборудования, аппаратов, измерительных приборов и элементов исследуемой электрической цепи.

Изучая теоретическое обоснование, студент должен иметь в виду, что основной целью изучения теории является умение применить ее на практике для решения практических задач.

4) Составление отчета и представление его преподавателю.

После выполнения работы студент должен представить отчет о проделанной работе с полученными результатами и выводами и устно ее защитить. Отчеты по лабораторным работам выполняются в отдельной тетради в клетку. Необходимо оставлять поля шириной 25…30 мм для замечаний преподавателя. Содержание отчета должно включать в себя: цель работы, порядок выполнения, электрические схемы, выводы по работе, представленные в виде письменных ответов на вопросы. Вычерчивание схем, таблиц, графиков необходимо выполнять чертежным инструментом (линейка, циркуль, лекало и т.д.) карандашом либо чернилами. Элементы схем должны быть вычерчены тщательно с использованием обозначений по ГОСТ.

Дифференцированный зачет выставляется по итогам выполнения и защиты каждой лабораторной работы. При отсутствии студента по неуважительной причины студент выполняет работу самостоятельно, в свое личное время и защищает на консультации по указанию преподавателя.

Неаккуратное выполнение лабораторной работы, несоблюдение принятых правил и плохое оформление чертежей и схем могут послужить причиной возвращения работы для доработки.

Критерии оценки лабораторных работ

Оценка «5» ставится в том случае, если обучающийся:

1. выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений;
2. самостоятельно и рационально выбрал и подготовил для работы необходимое оборудование, все эксперименты провел в условиях и режимах, обеспечивающих получение результатов и выводов с наибольшей точностью;
3. в представленном отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления и сделал выводы;
4. соблюдал требования безопасности труда.

Оценка «4» ставится в том случае, если выполнены требования к оценке «5», но:

• эксперимент проводился в условиях, не обеспечивающих достаточной точности измерении;
• было допущено два-три недочета, или не более одной негрубой ошибки и одного недочета исправленных самостоятельно по требованию преподавателя.

Оценка «3» ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы, или если в ходе проведения эксперимента и измерений были допущены следующие ошибки:

1. эксперимент проводился в нерациональных условиях, что привело к получению результатов с большей погрешностью;
2. в отчете были допущены в общей сложности не более двух ошибок (в записях единиц, измерениях, в вычислениях, графиках, таблицах, схемах, анализе погрешностей и т. д.), не принципиального для данной работы характера, но повлиявших на результат выполнения;
3. работа выполнена не полностью, однако объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы по основным, принципиально важным задачам работы.

Оценка «2» ставится в том случае, если:

1. работа выполнена не полностью, и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов;
2. опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно;
3. в ходе работы и в отчете обнаружились в совокупности все недостатки, отмеченные в требованиях к, оценке «3».

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТАХ В ЛАБОРАТОРИИ

Лабораторные стенды в лаборатории «Электромеханического оборудования» являются действующими электроустановками, отдельные элементы которых находятся под напряжением. Поэтому при определенных условиях, возникающих из-за нарушения установленных правил, лабораторные стенды могут стать источником поражения человека электрическим током и других видов травматизма. Положение усугубляется еще и особенностью монтажа элементов лабораторного стенда, предусматривающего максимальную доступность учащихся к приборам, машинам и пускорегулирующей аппаратуре, создающего дополнительные опасности при выполнении лабораторных и практических работ.

Тело человека обладает электропроводностью, а поэтому при соприкосновении с двумя неизолированными элементами установки, находящимися под напряжением через тело человека проходит электрический ток. Достигнув опасных значений, этот ток приводит либо к сильным ожогам (электрическая травма), либо к тяжелым поражениям нервной, сердечной и дыхательной систем организма человека (электрический удар). Последствия поражения электрическим током бывают тяжелыми и могут привести к смертельному исходу.

Специфика работы студентов с электрооборудованием состоит в том, что при несоблюдении правил техники безопасности студенты подвергается не только опасности поражения электрическим током, но и опасности механических ударов со стороны вращающихся частей электрических машин и тормозных устройств. Необходимо помнить, что многие элементы схемы лабораторной установки, находящиеся под напряжением, доступны для прикосновения, а вращающиеся части, хотя и имеют обычно защитные устройства, все же не исключают «захвата» частей одежды или механического удара. Поэтому студенты в лаборатории должны соблюдать исключительную осторожность и правила техники безопасности: 

1. студент, находясь в лаборатории, должен быть предельно дисциплинированным и внимательным; беспрекословно выполнять все указания преподавателей и лаборантов; находиться непосредственно у исследуемой лабораторной установки;
2. запрещается подходить к другим установкам, распределительным щитам и пультам и делать на них какие-либо включения или переключения; включать схему под напряжение, если кто-нибудь касается ее неизолированной токоведущей части; производить какие-либо пересоединения в схеме, находящейся под напряжением; во время работы электрической машины касаться вращающихся частей или наклоняться к ним близко; оставлять без наблюдения лабораторную установку или отдельные приборы под напряжением;
3. при перемещениях движков и рукояток пускорегулирующей аппаратуры необходимо следить за тем, чтобы рука была в соприкосновении только с изолированной рукояткой;
4. одежда студента не должна иметь свободно свисающих концов шарфов, косынок, галстуков и т. п., а прическа или головной убор должны исключать возможность «свисания» прядей волос;
5. если схема содержит конденсаторы, то после ее отключения необходимо разрядить конденсаторы, замкнув накоротко их выводы;
6. при работе с лабораторной установкой, находящейся под напряжением, студенты должны стоять на изоляционных резиновых ковриках, имеющихся у каждой лабораторной установки;
7. о всех замеченных случаях неисправности в работе установок и нарушении правил техники безопасности каждый студент должен немедленно доложить преподавателю;
8. если произошел несчастный случай, лабораторную установку следует немедленно отключить, оказать пострадавшему первую помощь и сообщить об этом преподавателю.

Инструктаж по технике безопасности должен быть зафиксирован в специальном журнале, где каждый студент должен расписаться.

При выполнении лабораторных работ необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

Категорически запрещается:

• трогать руками оголенные провода и части приборов, находящихся под напряжением, даже если оно не велико;
• прикасаться к вращающимся частям электродвигателей;
• заменять или брать оборудование или приборы с других мест без разрешения преподавателя или лаборанта;
• отходить от приборов и машин, находящихся под напряжением или оставлять схему под напряжением.

Помните, что электрический ток, проходящий через тело человека, величиной в 0,025 А уже является опасным для жизни человека.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Тема: Измерение сопротивления защитного заземления электрооборудо-вания и сопротивления петли «фаза-нуль».

Цель: Изучить инструкцию по измерению сопротивления цепи «фаза-нуль» и выбору номинальных токов предохранителей и уставок автоматических выключателей.

 Студент должен знать: 

- критерии выбора предохранителей и автоматических выключателей;

- назначение и определения заземлений;  

- виды измерения сопротивления петли «фаза-нуль»;

уметь

- измерять сопротивление цепи «фаза - нуль».  

Теоретическое обоснование

     1) Общие указания      

Измерение сопротивления цепи «фаза-нуль» - это основная проверка действия системы заземления, т.е. отключения аварийного участка при замыкании на корпус. Это измерение дает возможность проверить правильность выбора плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов, т.е. определить, не завышены ли их номинальные токи сверх необходимости, что может привести к затяжке, а то и вовсе к отказу отключения при повреждении в сети.

Сопротивление цепи «фаза-нуль» состоит из сопротивления фазы трансформатора Zт/3, и из сопротивления цепи образованной фазным, нулевым и зануляющим проводниками имеющей сопротивление Zц.

Различают два вида измерения сопротивления петли «фаза-нуль»: с отключением испытуемого оборудования (амперметр-вольтметр) и без  отключения напряжения (приборы типа М-417).

2) Измерение сопротивления методом «амперметра – вольтметра».  

2.1) Для измерения Zц какого-либо электроприемника по методу амперметра-вольтметра, от питающей его линии на всем протяжении должны отключаться все        остальные электроприемники.

2.2) От всех питающих линий, имеющих общий участок заземляющей магистрали с испытуемой линией, должна быть отключена однофазная нагрузка.

2.3) Все естественные проводники, используемые в заземляющей проводке, например, броня кабелей, трубопроводы, металлоконструкции и т.п., а также повторные заземления нулевого провода должны оставаться присоединенными.

2.4) Перед измерением необходимо проверить изоляцию испытуемой цепи.        

2.5) Измерение производится по схеме показанной на рисунке 1.1 на переменном токе, при этом в качестве источника питания может быть использован любой понижающий трансформатор: котельный, сварочный, нагрузочный и т.п. Регулирование тока производится реостатом или регулировочным трансформатором  (АР).

2.6) Измерительные приборы должны иметь класс точности 0,5. Вольтметр следует выбрать с пределами измерения 0...7,5...60 В; амперметр на 5 А с трансформатором тока либо прямого включения до 20 А.

Рисунок 1.1 – Схема измерения полного сопротивления цепи «фаза-нуль» по методу амперметра-вольтметра с отключением испытуемого электрооборудования

2.7) Величина нагрузочного тока выбирается около 10...15 A.

2.8) Вторичная обмотка понижающего трансформатора присоединяется на подстанции к нулевому проводу и к одному из фазных проводов как можно ближе к питающему трансформатору (Т), чтобы учесть сопротивление всей испытуемой цепи. Измерительная схема может также  питаться от  постороннего источника переменного тока.

2.9) Для проверки тока короткого замыкания с целью оценки возможности сгорания вставки предохранителей 1П; (рисунок 1.1) один из фазных проводов соединяют с корпусом электроприемника (двигателя 1Д в точке 2 на рисунке 1.1) с целью создания цепи. Рубильник 1P включают, а автомат А и все остальные коммутационные аппараты данной линии (например 2Р) отключают. Ролик автотрансформатора АР устанавливают в начальное положение. Пределы измерения А и V выбирают соответственно ожидаемым величинам тока и напряжения.

Включив рубильник 3Р, плавно увеличивают ток при помощи автотрансформатора АР, до 10...15 A. Сделав отсчет напряжения U в вольтах и тока I в амперметрах, определяют полное сопротивление цепи (Ом) по формуле:

Zц = U/I                                                          (1.1)

Измеренная величина Zц должна быть сложена арифметически с расчетной величиной полного сопротивления одной из фаз питающего трансформатора Zт/3    (величина Zт берется из таблицы приложения А и Б и затем делится на 3).                              

Тогда полное сопротивление петли (Ом): фаза трансформатора – фазный провод - нулевой провод определяется из выражения        

Zп = Zц + Zт/3                                                     (1.1)

2.10) Для проверки отключения автомата А,  ближайшего к трансформатору Т (например установленному на щите до 1000 В подстанции см. рисунок 1.1) фазный провод присоединяют к корпусу сборки зажимом в точке 1, все коммутационные аппараты, за автоматом должны быть отключены, а автомат А - включен. Фазный провод, с которым производится опыт, отключают от выводов трансформатора Т и к нему присоединят вывод вторичной обмотки трансформатора ТН.

Измерительная схема в этом  случае должна питаться или от постороннего источника, или с другой фазы, подключенной к обмотке трансформатора Т, с соблюдением необходимых мер  предосторожности.

1 – защитный аппарат (предохранитель); 2 – прибор для измерения

петли «фаза-нуль»; 3 – электроприемник; 4 – защитный проводник;

Рисунок 1.2 – Схема измерения сопротивления петли «фаза-нуль» без отключения напряжения

3) Измерение сопротивления цепи «фаза-нуль» без отключения напряжения.    

Для этой цели служат специальные приборы типа М-417. Измерение производится по схеме рисунка 1.2. Настройка прибора и отсчет показателей производится согласно инструкции на этот прибор.

3.1) Проверка полного сопротивления петли «фаза-нуль» проводится в установках напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали.

Величина сопротивления должна быть такова, чтобы при замыкании между любой из фаз и заземляющими проводниками возникал ток КЗ в соответствии с требованиями отношения краткости токов КЗ к номинальным токам предохранителей и расцепителей автоматов.

3.2) Проверка должна быть выполнена для наиболее удаленных, а также наиболее мощных электроприемников. В эксплуатации проверка производится только для ВЛ до 1000 В с глухозаземленной нейтралью не реже 1 раза в 6 лет.

Результаты измерения сопротивления оформляются протоколом (приложение В), который хранится в паспорте ТП, КТП.

Ход работы

1. Изучить инструкцию.
2. Нарисовать  схему измерения полного сопротивления цепи «фаза-нуль» по методу амперметра-вольтметра с отключением испытуемого электрооборудо-вания (рисунок 1.1).
3. Описать  измерение сопротивления методом «амперметра – вольтметра».  
4. Нарисовать схему измерения сопротивления петли «фаза-нуль» без отключения напряжения (рисунок 1.2).
5. Описать измерение сопротивления цепи «фаза-нуль»  прибором типа М-417.
6. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Какова основная цель измерения сопротивления цепи «фаза-нуль» ?
2. Какие различают виды измерения сопротивления петли «фаза-нуль» ?
3. В каких электроустановках проводится измерение сопротивления петля «фаза-нуль»?
4. В какие сроки проводится проверка петли «фаза-нуль» для ВЛ до 1000 В?
5. Классификация помещений в соответствии с ПУЭ.

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Схема 1.1 и ее описание.
3. Схема 1.2 и ее описание.
4. Ответы на контрольные вопросы письменно.

Литература

1. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Технология электромонтажных работ. – М.: Высшая школа, 1999, с. 189…213.

Приложение А

Величины

полных расчетных сопротивлений Zт (Ом · 10-3) масляных трансформаторов с вторичным напряжением 400/230 В

Приложение Б

 Величины полных сопротивлений Zт (Ом·10-3) масляных трансформов старых типов (ГОСТ 401-41) со схемой соединения Υ/Υ0  и вторичным напряжением 400/230 В

Приложение В

Протокол измерения сопротивления цепи «фаза-нуль»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Тема: Прозвонка жил контрольных кабелей.

Цель: Научиться прозванивать, маркировать и определять концы жил контрольных кабелей для присоединения их к приборам и аппаратам.

Студент должен знать:

• назначение, классификацию и конструкцию контрольных кабелей;
• назначение устройство и принцип работы омметра М41070/2;
• порядок прозвонки жил контрольных кабелей;

уметь:

• проводить прозвонку жил контрольных кабелей.

Теоретическое обоснование

На электрических станциях и подстанциях силовую, осветительную и контрольно-измерительную проводку выполняют с помощью кабелей. Силовая и осветительная проводка осуществляется силовыми кабелями, а проводка цепей управления, сигнализации, блокировки - контрольными.

Вторичные цепи - это провода и кабели, соединяющие между собой электрооборудования для дистанционного управления аппаратурой первичных цепей, защиты электрооборудования, измерения электрических величин в первичных цепях, осуществления различных видов оперативных управлений и сигнализаций.

Контрольные кабели применяются во вторичных цепях распределительных устройств для соединения контрольных, измерительных и сигнальных аппаратов при напряжении не выше 1000В и имеют такую же выше конструкцию, как и силовые, для отличия в их обозначения вводят букву К.

Расшифровка обозначений букв марок кабеля следующая:

первая буква К - контрольный кабель;

вторая буква - материал изоляции жилы; В - винил, Р - резина, П и Пс - полиэтилен и самозатухающий полиэтилен;

третья буква - материал оболочки: С - свинец, В - поливинилхлоридный пластикат, Н - негорючая резина, Ст - стальная гофрированная;

четвертая и пятая буквы - наличие защитных покровов: Г - голая (без покровов), Б - бронированная двумя стальными лентами, К - бронированная круглыми проволоками, БГ - бронированная двумя стальными оцинкованными лентами, БбГ - бронированная одной стальной оцинкованной лентой, Шв - наружный покров, выпрессованный поливинилхлоридный шланг поверх брони или стальной гофрированной оболочки, ГЭ - общий экран под оболочкой из медной или алюминиевой фольги;

Кабели с алюминиевыми жилами имеют в начале маркировки букву А, без буквы (А) - медные.

Изоляция 2 контрольных кабелей может быть бумажной или резиновой (рисунок 2.1). Кроме того применяются контрольные кабели с пластмассовой изоляцией. Контрольные кабели выполняют многожильными и на сравнительно небольшое сечение от 0,75 до 10мм. Жилы имеют различную расцветку.

Контрольные кабели обычно укладываются на специальные конструкции, размер которых зависит от типа и количества кабелей. Для присоединения кабелей к зажимам должна быть выполнена разводка и изоляция концов кабеля. Для контрольных кабелей применяют сухую концевую заделку, для кабелей с бумажной изоляцией применяют заделку с эпоксидным компаундом.

а – КСБГ (с бумажной изоляцией), б – КСРГ (с резиновой изоляцией);

1 – жила, 2 – изоляция жил, 3 – поясная изоляция, 4 – свинцовая оболочка,  

5 – кабельная пряжа, 6 - броня

Рисунок 2.1 – Контрольные кабели

Для удобства монтажа и эксплуатации вторичных цепей маркируют все основные элементы. Маркировка состоит из условных обозначений, наносимых на кабели, клеммы, сборки, предохранители, зажимы реле и приборов и др. Маркировка дает возможность быстро определить цепь, к которой подсоединен контрольный кабель, его жилу, фазу тока или напряжения, подводящиеся к зажиму прибора, и др. Маркировка должна быть простой, понятной и легко запоминающейся. В пределах одной установки не должно быть одинаковых условных обозначений или индексов. Бирки-оконцеватели для маркировки выполняют из изоляционного материала (Фарфор, пластмасса, поливинил хлоридные трубки и др.). На провода и жилы кабеля нельзя подвешивать бирки на проволоке.

Для того чтобы прозвонить жилы кабеля можно пользоваться прибором омметром М41070/2, который предназначен для измерения электрического сопротивления различных электрических цепей.

Устройство и принцип действия омметра

Омметр переносной, снабжен ремнем для переноски. Омметр состоит из корпуса, лицевой панели и крышки. В нижней части корпуса расположен отсек для размещения сухого элемента. Крышка предназначена для защиты от механических повреждений элементов, находящихся на лицевой панели, при транспортировании и хранении омметра. Электрический монтаж выполнен на печатной плате. Взрывозащищенность обеспечивается за счет ограничения тока с помощью ограничительного резистора, включенного последовательно с элементом питания. Ограничительный резистор залит компаундом.

Измерительным механизмом служит микроамперметр М42304, с диапазоном измерений 0…50мА.

Омметр работает по принципу измерения тока, протекающего через измеряемое сопротивление. Переход с одного диапазона измерений на другой осуществляется изменением шунтов и добавочных сопротивлений. Для компенсации измерения напряжения источника питания последовательно с измерительным прибором установлен переменный резистор (ручка УСТ 0).

Рисунок 2.1 – Схема электрическая принципиальная

Примечания: 1) Резисторы R1…R6 – C2-14 - 0,125±0,5%; R7 – ППБ – 1А±10%.

2) Прибор измерительный Р собран на основе микроамперметра М42304,                  0-50 μА - ┌┐

Указания мер безопасности

Во избежание нарушений искробезопасности омметра М41070/2 запрещается:

1. Эксплуатировать омметр с неопламбированным батарейным отсеком;
2. Производить замеры сопротивления необесточенных элементов и цепей;
3. Вскрывать омметр;
4. Производить замену элементов А332 другими источниками питания;
5. Эксплуатировать омметр при нарушении уплотнительных прокладок.

Ход работы

Оборудование: лабораторный стенд с установленным на нем омметром М41070/2, контрольным кабелем, соединительные провода, зажимы, маркировочная поливинилхлоридная трубка.

1. Изучить инструкцию.
2. Вставить штекер одного соединительного провода в гнездо «-» , а штекер второго провода в гнездо, соответствующее выбранного диапазона измерения.
3. Установить корректором стрелку омметра на отметку «∞».
4. Замкнуть накоротко свободные концы проводника и вращением ручки УСТ.0 установить стрелку на нулевую отметку шкалы.
5. Один конец провода подсоединить с помощью зажима на одну из жил контрольного кабеля, а другим проводом подключенным к прибору поочередно касаться всех жил.
6. Если стрелка прибора изменила показание, отличного от нуля, эта жила маркируется.
7. Произвести прозвонку остальных жил кабеля и все жилы маркировать с двух сторон.
8. Сделать вывод о выполненной работе.

Примечания:

1. Устанавливать стрелку на нулевую отметку шкалы необходимо при каждом переходе с одного диапазона измерений на другой.
2. Если не удается установить стрелку на нулевую отметку шкалы, необходимо заменить источник питания новым элементом.

Контрольные вопросы

1. Что называю вторичными цепями?
2. Для чего предназначен контрольный кабель?
3. Как маркируются контрольные кабели?
4. Приведите примеры марок контрольных кабелей.
5. Назначение и принцип работы омметра М 41070/2.        
6. Для каких целей можно еще применить омметр М 41070/2?

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Схема электрическая принципиальная омметра (рисунок 2.1).
3. Ход работы.
4. Ответы на контрольные вопросы.

Литература

1. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Технология электромонтажных работ - М.: Высшая школа, 2012, с.119…123.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема: Исследование правильности выполнения внутренних соединений обмоток машин переменного тока.

Цель: Научить учащихся определять правильность выполнения внутренних соединений обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Студент должен знать:

• назначение, классификацию и конструкцию асинхронного двигателя;
• маркировку концов обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя;

уметь:

• определять правильность выполнения внутренних соединений машин переменного тока.

Теоретическое обоснование

В собранных электродвигателях как после монтажа, так и после ремонта неисправности в обмотке статора обычно выявляются при включении двигателя на обкаточном стенде. Все вновь отремонтированные двигатели должны иметь такое же обозначение (маркировку) выводов обмотки, как новые.

Маркировка концов обмотки статора трехфазных асинхронных днигателей в соответствии с ГОСТ 183-74 приведена в таблицы 3.1.

Таблица 3.1 - Маркировка концов обмоток статора трехфазных асинхронных двигателей

Обозначения выводов обмоток электрических машин наносят непосредственно на кабельных наконечниках, на шинных концах, на специальных обжимах, плотно закрепленных на проводах обмоток, пли на вводной колодке рядом с выводами. В малых электрических машинах, где буквенные обозначения выводов наносить трудно, применяют обозначение выводов разноцветными проводами. Цвета проводов выводов приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Цвет проводов выводов для трехфазных асинхронных электрических машин

При отсутствии обозначений выводов обмоток или при их неправильном соединении и обозначении начала и концы обмоток могут быть определены индукционным методом по схемам рисунка 3.1.

а, б - на постоянном токе; в - на переменном токе

Рисунок 3.1 - Определение неправильных  соединений в обмотке трехфазного статора

В одну из фазных обмоток рисунок 3.1, а, б включается источник постоянного или переменного тока, реостат RR, кнопка SB. Две другие обмотки соединяются последовательно и к ним подключается милливольтметр.

Если оказалось, что обмотки соединены разноименными выводами (начало 1 с концом 2 или конец 1 с началом 2, рисунок 3.1, а), то при замыкании и размыкании кнопки SB индукционные токи вызовут резкие отклонения стрелки милливольтметра.

Если же обмотки соединены одноименными выводами (начало 1 с началом 2 или конец 1 с концом 2) (рисунок 3.1, б), то при включении и выключении кнопки SB стрелка милливольтметра останется неподвижной так как индуцируемые в обмотках 1 и 2 напряжения окажутся приложенными навстречу друг другу и, следовательно, индукционный  ток равен нулю.

Затем обмотку, включенную на милливольтметр, заменяют одной из  обмоток, включенных под напряжение, и аналогичным способом находят какой ее вывод является одноименным с ранее определенным. После чего производят маркировку обмоток.

На рисунке 3.1, в приведена аналогичная схема, но с питанием от сети переменного тока. Индуктором служит тот же милливольтметр, последовательно с которым включен выпрямительный элемент VD.

При испытаниях обмоток нельзя допускать их перегрева, поэтому испытывают обмотки при напряжении 10…15 % номинального. Для этого можно использовать как реостат, так и лабораторный автотрансформатор,

В качестве индикатора можно использовать вместо милливольтметра обычную лампу накаливания на соответствующее напряжение. Загорание лампочки при включении кнопки SB свидетельствует о правильном соединении обмоток. Если при включении кнопки свидетельствует о встречном соединении обмоток.

Ход работы

1. Собрать схему в соответствии с рисунком 3.2.
2. Убедиться, что рукоятка лабораторного автотрансформатора выведена до отказа.
3. Проверить установку переключателя SA в положении 0.
4. Установить перемычки С5-СЗ; C2-XG3; C6-XG4; C1-XG2;C4-XG2.
5. Включить автомат SF, при этом загорается лампа HL1, свидетельствующая о наличии напряжении в сети.
6. Установить с помощью лабораторного автотрансформатора TV на вольтметре FV  необходимое напряжение (10…15% от номинального напряжения двигателя).
7. Включить переключатель SA (в положение 1). Если при этом загорится лампочка HL2, значит проверяемые обмотки включены верно. Если лампа не загорится, то следует выключить переключатель SA, вывести ЛАТР, выключить автомат SF и поменять концы исследуемых обмоток. Повторить п. 1…7. Таким образом проверить правильность соединений и маркировку всех обмоток.
8. Составить отчет о работе.

Рисунок 3.2 - Электрическая схема для проведения лабораторной работы

Контрольные вопросы

1. Каким образом должны соединяться концы и начала обмоток в схеме «звезда»?
2. Каким образом должны соединяться обмотки в схеме «треугольник»?
3. Чем объясняется  загорание лампочки при правильном соединении обмоток?
4. Как маркируются концы и начала обмоток в соответствии с ГОСТом?
5. В какой цвет окрашивают выводы проводов трехфазных асинхронных  двигателей?

Содержание отчета

5. Номер, тема и цель работы.
6. Схема для проведения лабораторной работы (рисунок 3.2).
7. Ход работы.
8. Ответы на контрольные вопросы.

Литература

1. Акимова Н.А., Котолец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования - М.: Академия, 2013, с.69….76
2. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Технология электромонтажных работ - М.: Высшая школа, 2012, с.153…167.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Тема: Исследование работы люминесцентных ламп при включении с различными пускорегулирующими устройствами.

Цель: Исследовать работу люминесцентных ламп с различными пускорегулирующими устройствами.

Студент должен знать: 

• назначение ПРА;
• особенности эксплуатации  световых приборов с газоразрядными лампами;
• схемы включения люминесцентных ламп;

уметь:

• собирать схему включения люминесцентной лампы с различными ПРА;
• читать схемы включения люминесцентных ламп.

Теоретическое обоснование

Как известно, для зажигания люминесцентных ламп используется различная аппаратура: дроссели, компенсирующие конденсаторы для повышения коэффициента мощности и конденсаторы, блокирующие радиопомехи, накальные трансформаторы. Эти устройства объединяются под общим названием «пускорегулирующие аппараты (ПРА)». По способу зажигания ПРА подразделяют на три группы: стартерного (условное обозначение УБ), быстрого и мгновенного зажигания (условное обозначение всех схем бесстартерного зажигания АБ). В помещениях промышленных предприятий особенно широко применяются стартерные схемы включения как наиболее экономичные. Все ПРА имеют обозначения, состоящие из ряда цифр и букв, которые расшифровываются следующим образом:

• на первом месте стоит цифра, указывающая количество ламп, включающееся аппаратом;
• на втором месте - буквенное обозначение УБ, АБ или ДБ (дроссель балластный для ламп ДРЛ, ДРИ, НЛВД);
• на третьем месте - буква, характеризующая сдвиг фаз потребляемого аппарата тока (И - индуктивный, Е - емкостный, К - компенсированный);
• на четвертом - дробь, числитель которой - мощность и тип лампы, знаменатель - напряжение питающей сети;
• буквенный индекс в конце маркировки дает дополнительную характеристику аппарата (Н - независимый, В - встроенный, П - с пониженным уровнем шума, ПП -с особо низким уровнем шума);
• три  цифры   после буквенного обозначения указывают номера серии  и  модификацию аппарата;
• в конце обозначения ПРА указывается климатическое исполнение, предназначенное для эксплуатации в районах с разными климатами (У - умеренным, ХЛ - холодным, ТБ – тропическим влажным, ТС - тропическим сухим, Т – как с сухим, так и с влажным тропическим, О – с любым на суше); и категория размещения (1 - на открытом, воздухе; 2 - в помещениях, плохо изолированных от окружающего воздуха; 3 - в обычных естественных вентилируемых помещениях; 4 - в помещениях с искусственно регулируемым климатом; 4,1 - с кондиционированным воздухом; 4,2 - в лабораторных помещениях; 5 - в помещениях с повышенной влажностью.

Некоторые из основных типов ПРА приведены в приложении А и Б. Основные функции ПРА состоят в том, что аппараты должны обеспечивать:

• зажигание ламп, заключающееся в пробое межэлектродного промежутка и формировании в нем разряда;
• разгорание ламп, т. е. установление в лампе рабочих характеристик после зажигания;
• устойчивость режима работы лампы, определяемая наличием балласта.

Тип балласта зависит от вольт-амперной характеристики лампы. В сетях переменного тока используется индуктивный либо емкостно-индуктивный балласт. Использование чисто активного балласта в сетях переменного тока неоправданно ввиду больших потерь мощности. Чисто емкостный балласт также не рекомендуется применять ввиду, резкого снижения светового потока, и срока службы лампы. Ёмкостно-индуктивный балласт практически по всем показателям уступает индуктивному и его использование оправданно (за исключением специальных случаев) лишь совместно с индуктивным в двухламповых схемах с расщепленной фазой для уменьшения пульсаций светового потока двухлампового светильника.

Кроме того, ПРА выполняют ряд дополнительных  функций:

1) компенсацию реактивной мощности, необходимую для обеспечения рациональной загрузки трансформаторных подстанций и осветительных распределительных сетей. Увеличение коэффициента мощности схем, работающих с индуктивным балластом, может быть достигнуто включением параллельно сетевым выводам компенсирующего конденсатора - индивидуально для каждого ПРА (рисунок 4.1), или общего для группы индуктивных комплектов ГЛ-ПРА. Компенсация реактивной мощности в двухламповых комплектах (схемы с расщепленной фазой) достигается параллельным включением газоразрядной лампы (ГЛ) с индуктивным балластом и ГЛ с емкостно-индуктивным балластом (рисунок 4.2).

Необходимо помнить, что коэффициент мощности в компенсированных ПРА всегда принципиально меньше единицы из-за несинусоидальности формы тока ГЛ;

2) подавление радиопомех, которые создаются при работе комплекта ГЛ-ПРА, достигается введением в ПРА специальных, фильтров. Источником радиопомех являются наружные электромагнитные поля, создаваемые ГЛ и элементами контура, а также распределительная сеть, в которую попадают высшие гармонические составляющие тока лампы. В качестве фильтров применяются, как правило, конденсаторы очень малой емкости (сотые, тысячные доли микрофарады), которые подключаются параллельно лампе или сетевым выводам ПРА (см. рисунок 4.1);

3) снижение пульсаций светового потока лампы обычно осуществляется в двухламповых схемах при использовании ПРА с расщепленной фазой. Однако при малых значениях коэффициента использования напряжения питающей сети    m = Uл/U (Uл - номинальное напряжение лампы, В; U - напряжение сети, В), которое обычно колеблется в пределах 0,45…0,7; сдвиг фаз в параллельных ветвях схемы достигает почти 180° и пульсация не снижается. В этих случаях наиболее распространенным способом снижения пульсации является включение ламп на разные фазы питающей сети.

Методические указания

При ознакомлении с лабораторной установкой записать технические (паспортные) данные приборов, аппаратов и лампы. Сборка электрической схемы включения лампы и измерительных приборов производится согласно схеме рисунку 4.3. После сборки схемы правильность выполнения сборки дать проверить преподавателю до включения в сеть. В момент включения схемы необходимо быть очень внимательным при снятии пусковых характеристик, так как время пуска очень мало (несколько секунд).

Все показания приборов для схем с компенсацией реактивной мощности и без компенсации реактивной мощности заносят в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Исследуемые параметры

а - с некомпенсированный балластным устройством;

б - с компенсированным балластным устройством (а) и диаграммы стартерного зажигания (б)

Рисунок 4.3 - Схемы включения люминесцентных ламп

Ход работы

1) Собрать схему включения люминесцентной лампы с некомпенсированным ПРА согласно рисунка 4.3,а.

2) Включить автомат SF, предварительно убедившись, что рукоятка автотрансформатора TV выведена до отказа. Загорание сигнальной лампы HL свидетельствует о наличии напряжения на схеме.

3) Рукояткой ТV установить напряжение U = 220 В на вольтметре PV1.

4) Произвести необходимые измерения и занести их в таблицу 4.1.

5) Собрать схему включения люминесцентной лампы с компенсированным ПРА согласно рисунка 4.1, б.

6) Повторить  выполнение пунктов 2…4.

7) Сравнить результаты измерений для компенсированной и некомпенсированной схем в пусковом и установившемся режимах и сделать соответствующие выводы.

8. Составить отчет по работе.

Контрольные вопросы

1)        Что такое ПРА и для чего они предназначены?

2)        Из чего может состоять ПРА?

3)        В  чем отличие компенсированного ПРА от некомпенсированного?

4)        В чем достоинства и недостатки стартерных схем?

5)        Чем объясняется преимущественное применение индуктивных ПРА?

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Схема опыта (Рисунок 4.3).
3. Ход работы.
4. Таблица результатов.
5. Ответы на контрольные вопросы.
6. Выводы.

Литература

1. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок - М.: Высшая школа, 2010, с.358…362.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Тема: Проверка исправности люминесцентных ламп и пускорегулирующей аппаратуры.

Цель: Научиться производить отбраковку люминесцентных ламп, дросселей, стартеров.

Студент должен знать: 

• устройство и принцип работы люминесцентной лампы;
• характеристики люминесцентных ламп;
• область применения люминесцентных ламп;
• назначение дросселей, стартеров;

уметь

• собирать схему для проверки люминесцентной лампы и ПРА;
• производить отбраковку люминесцентных ламп, дросселей, стартеров.

Теоретическое обоснование

Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядные источники света низкого давления, в которых ультрафиолетовое излучение ртутного разряда преобразуется люминофором в более длинноволновое видимое излучение. Люминесцентные лампы получили широчайшее распространение благодаря следующим характеристикам:

• высокая световая  отдача - до 90 лм/Вт;
• большой  срок  службы – 18…20  тыс.ч;
• благоприятный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи;
• низкая яркость;
• низкая температура колбы.

По характеру разряда люминесцентные лампы подразделяют на лампы дугового разряда с горячими катодами и лампы тлеющего разряда с холодными электродами. Лампы дугового разряда, зажигаемые с предварительным подогревом катодов, наиболее просты и экономичны в эксплуатации, поэтому наиболее широко применяются.

В зависимости от многочисленных световых оттенков, которые можно получить у люминесцентных ламп, в помещениях промышленных предприятий применяют следующие типы ламп:

Л Б - лампа белого света;

ЛТБ - лампа тепло-белого света;

ЛХБ - лампа холодно-белого света;

ЛД - лампа дневного света;

ЛЕ - лампы естественно-белого света;

ЛБЦ, ЛТБЦ, ЛДЦ, ЛЕЦ - те же лампы с улучшенной цветностью. Улучшенная цветность ламп достигается добавками различных люминофоров, излучающих главным образом о красной области спектра.

На сегодняшний день наилучшими экономическими характеристиками (наибольшая световая отдача) и наименьшей степенью пульсации светового потока обладают лампы ЛБ, поэтому в большинстве случаев (за исключением жестких требований к цветопередаче) им следует отдавать предпочтение в осветительных установках. Параметры некоторых люминесцентных ламп приведены в приложении А.

Для стабилизации разряда и ограничения  тока люминесцентных ламп применяются балластные сопротивления, чаще всего дроссели (катушки с железным сердечником), к которым  предъявляются следующие  требования:

• во время работы дроссель не должен нагреваться выше 600С;
• по габаритам и массе он должен быть как можно меньше;
• магнитопровод дросселя должен быть собран так, чтобы во время работы не было гудения.

В качестве зажигающего устройства, входящего в состав ПРА люминесцентных ламп, применяются стартеры тлеющего разряда. Стартер выполняет следующие функции:

• замыкает цепь пускового тока лампы, в результате чего электроды лампы должны нагреваться пусковым током, а напряжение сети падать на балластном сопротивлении и электродах лампы;
• по возможности быстро размыкать контакты, шунтирующие лампу после разогрева электродов и при этом за счет энергии, запасенной в индуктивном балласте, на разомкнутых контактах стартера возникает импульс высокого напряжения (около 1000 В), который прикладывается к лампе и зажигает ее;
• поддерживать контакты разомкнутыми в течение всего времени горения лампы, в противном случае контакты стартера вновь зашунтируют лампу и она погаснет.

Стартер (рисунок 5.1) состоит из стеклянного баллона 3, наполненного инертным газом. В баллон впаяны металлический неподвижный электрод 2 и биметаллический электрод 4, имеющие выводы 1, проходящие через цоколь 5. баллон заключен в металлический или пластмассовый корпус с отверстием в верхней части.

Стартеры выпускаются для включения люминесцентных ламп в сеть на напряжение 127 и 220 В. При подаче напряжения на схему (рисунок 5.2) на электроды стартера и одновременно на лампу подается напряжение сети Uс. Это напряжение значительно ниже напряжения сети зажигания лампы с холодными электродами, но достаточно для образования тлеющего разряда между разомкнутыми электродами стартера. По цепи дроссель - электрод лампы - стартер - второй электрод лампы течет ток тлеющего разряда стартера (0,01…0,04 А). Этот ток не может обеспечить необходимый нагрев электродов лампы, но теплоты, образуемой в баллоне, стартера, достаточно для разогрева биметаллической пластины 4. В результате этого она изгибается в направлении неподвижного электрода 2 и через 0,2…0,4 с контакты стартера замыкаются (момент времени t1 показан на рисунке 6.1,б) и в цепи начинает протекать ток нагрева электродов. Значение этого тока определяются значениями напряжения сети, сопротивления балластного дросселя и электродов лампы. Пусковой ток, проходя по замкнутым контактам стартера, нагревает электроды лампы. Одновременно в стартере прекращается тлеющий разряд и происходит остывание биметаллического электрода. Через время tзам электроды стартера размыкаются, на лампе возникает импульс напряжения (момент времени t2),  который и зажигает лампу. Время подогрева электродов определяется временем замыкания электродов стартера и составляет 0,2…0,8 с.

В ряде случаев этого времени недостаточно дли разогрева электродов лампы и существенного снижения напряжения зажигания. Поэтому лампа при первом импульсе может не зажечься, тогда процесс зажигания повторяется. Общая длительность пускового режима зависит от параметров зажигания лампы и стартера, а также от напряжения сети и находится в пределах 3…15 с. Длительность пускового импульса составляет 1…2 мкс и недостаточна для надежного сжигании лампы, так как за это время межэлектродное пространство в лампе не успевает достигнуть необходимой степени ионизации. Поэтому параллельно контактам стартера включают конденсатор емкостью 5…10 нФ, что увеличивает длительность импульса в 50…100 раз.

При эксплуатации ламп встречаются различные неисправности, которые необходимо уметь обнаруживать и устранить. Чаще всего встречаются следующие неисправности:        

• новая люминесцентная лампа незагорается (причиной этого может быть плохой контакт в патроне, разрыв приводов в электродах, наличие воздуха в лампе);
•  новая лампа при включении мигает и не загорается. В этом случае ее рекомендуется несколько раз включить и выключить, это может устранить мигание. Если же лампа продолжает мигание. То причиной может быть неисправность стартера, рекомендуется его заменить;
• у лампы наблюдается потемнение концов трубки с одной или с обеих сторон на 50-70 мм от основания. Это означает, что срок службы лампы подходит к концу;
• концы лампы при включении светятся, а лампа не зажигается. Причина либо неисправность стартера, либо короткое замыкание в конденсаторе;
• дроссель сильно гудит. В этом случае его необходимо укрепить на резиновых или других звукоизолирующих прокладках;
• сильный нагрев дросселя может быть следствием плохой изоляции пластин. При этом дроссель необходимо заменить;
• сгорание электродов. Причины - поломка патронов, короткое замыкание проводов на корпус осветительной арматуры.

Методические указания

Записать технические данные ламп, дросселей, стартеров, используемых в работе, разобрать стартер и составить эскиз основных его элементов.

При исследовании работы лампы желательно проверить качество ее работы, учитывая, что хорошая лампа должна зажигаться при напряжении сети                 Uc = 90 % Uном. Кроме проверки исправной работы лампы необходимо проверить наличие «выпрямляющего эффекта», который почти вдвое уменьшает световой поток лампы. «Выпрямляющий эффект» возникает в том случае, если у лампы отсутствует эмиссия одного из электродов, при этом ток будет проходить по лампе только в одном направлении и амперметр постоянного тока зафиксирует значение тока на 25…30 % меньше номинального тока лампы Такая лампа подлежит отбраковке.

При испытаниях стартера необходимо иметь в виду, чти, несмотря на простоту конструкции, они часто выходят из строя из-за залипания контактов. В таком режиме стартер отрицательно влияет на срок службы лампы, так как она начинает работать в длительном пусковом режиме.

При испытаниях дросселя необходимо убедиться в отсутствии короткого замыкания в дросселе, а также измерить ток короткого замыкания и сравнить его с каталожными данными. Отсутствие перегрева и гудения при работе дросселя свидетельствуют о его исправности

Ход  роботы

1. Собрать схему согласно рисунку 5.3 и показать преподавателю.
2. Включить автомат SF, о наличии напряжения на схеме свидетельствует загоревшая лампa HL1.
3. Установить лабораторным автотрансформатором TV необходимое напряжение.
4. Произвести проверку исправности лампы, для чего: 

• поставить переключатель SA в положение II;
• нажать кнопку SB6: после отпускания кнопки лампа должна зажечься;
• значения тока и напряжения лампы снять по показаниям приборов PA1 и РV2 и занести в таблицу 5.1. Отклонения параметров не должны быть более 10…12 % по сравнению с данными таблицы в приложении А; если при нажатии на кнопку нити электродов не светятся, то для выяснения, какой из электродов испорчен, необходимо поочередно нажать кнопки SВ2 и  SB3;
• если электроды целы, а лампа не горит, то ее следует зажечь с помощью конденсатора С2 емкостью 4 мкф, нажав на кнопку SB5, не отпуская кнопку SB6. Затем для обнаружения у лампы выпрямляющего эффекта необходимо нажать кнопку SB1 и, если амперметр постоянного тока РА2 покажет 25…30 % от показания амперметра РА1, то лампа подлежит замене;
• в случае исправной лампы зажечь ее нажатием кнопки SB6, предварительно установив напряжение на вольтметре РV1, равное 198…200  В.

5. Произнести прочерку исправности дросселя, для чего необходимо:

• подключить дроссель к зажимам XG3 и XG4;
• установить переключатель SA к положение I;
• проверить отсутствие короткого замыкания, при этом накал нити лампы НL6 должен быть нормальным при разомкнутой кнопке SВ4;
• нажать кнопку SB4, измерить ток короткого смыкания, записать в таблицу 5.1 и сравнить с данными таблицы Приложения Б.

6. Произвести проверку стартера, для чего подключить стартер к зажимам XGI и XG2; у исправного стартера с момента его включения через глазок в корпусе можно увидеть оранжевое свечение газового разряда, которое исчезнет через 1…3 с, когда электроды стартера замкнуться. В этот момент зажигаются лампы HL4 и HL5 мощностью 15…20 Вт. Далее процесс срабатывания повторяется, при этом лампы будут часто мигать. Если лампы не горят или горят, но не мигают, то стартер неисправен и подлежит замене.
7. Сделать необходимые выводы и составить отчет по работе.

Рисунок 5.3 – Электрическая схема для проверки люминесцентных ламп, стартеров и дросселей

Таблица 5.1 – Данные испытаний люминесцентных ламп

Контрольные вопросы

1) Каково назначение стартера? Поясните его конструкцию.

2) Каково назначение дросселя? Поясните его конструкцию.

3) Рассмотрите конструкцию люминесцентной лампы.

4) Укажите основные неисправности люминесцентных ламп и их причины.

5) Чем объяснять, что с течением времени уменьшается световой поток лампы?

6) В каких случаях в лампе обнаруживается явление выпрямляющего эффекта?

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Схема опыта (рисунок 5.3).
3. Ход работы.
4. Таблица результатов.
5. Выводы.
6. Контрольные вопросы по указанию преподавателя.

Литература

1. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок - М.: Высшая школа, 2010, с.358…362.

Приложение А

Параметры люминесцентных ламп общего назначения

Приложение Б

Характеристика балластных дросселей

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Тема: Изучение методов определения мест повреждения в кабельных линиях.

Цель: Изучить методы определения мест повреждения в кабельных линиях.

Студент должен знать: 

• особенности эксплуатации кабельных линий;
• методы определения мест повреждения в кабельных линиях;
• область применения методов определения мест повреждения кабельных линий;

уметь

• применять методы определения мест повреждения в кабельных линиях;

Теоретическое обоснование

Выбору метода определения зоны повреждения кабелей предшествует выяснение характера повреждений, определяемых путем измерении мегомметром на 1000…2500 В.

При этом измеряют сопротивление изоляции каждой токоведущей жилы относительно земли, сопротивление изоляции между каждой парой токоведущих жил, проверяют целостность токоведущих жил. Для обнаружения обрыва жил испытание следует проводить с обоих концов, закорачивая все три фазы на конце, противоположном подключению мегомметра.

При наличии короткого замыкания определяют переходное сопротивление. Если оно в месте повреждения велико (более 5 МОм), а кабель не выдержал испытания, то для более точного определения места неисправности производят прожигание кабеля. Прожигание кабелей производят как на постоянном токе от специальных установок, так и на переменном токе от трехфазных повышающих трансформаторов. Целью прожигания кабелей является создание переходного сопротивления определенного значения в месте повреждения кабеля.

Выбор метода отыскания мест повреждения кабелей зависит от вида повреждения, пробивного напряжения в месте повреждения и переходного сопротивления. Отыскание места повреждения производят обычно в два этапа. На первом этапе отыскивают зону повреждения, для чего применяют импульсный метод, метод колебательного разряда, емкостный метод и метод петли. На втором этапе определяют точное место повреждения: для чего применяют метод накладной рамки, акустический и индукционный методы. Область применения различных методов приведена в приложении А.

Метод колебательного разряда является одним из наиболее применимых методов при «заплывающих пробоях», которые часто наблюдаются в кабельных муфтах. Суть «заплывающего пробоя» заключается в том, что при имеющейся мощности выпрямительной установки при прожиге кабеля с увеличением его длины для заряда емкости кабеля до напряжения пробоя потребуется большее время. В результате этого частота разряда уменьшается, и место повреждения успевает «заплывать». Для определения места повреждения при большой длине кабеля необходимы выпрямительные установки большой мощности, которые и используются при использовании метода колебательного разряда. Суть метода заключается в измерении периода (полупериода) свободных колебаний, возникающих в заряженной кабельной линии при пробое изоляции в месте повреждения. При измерении на жилу кабеля подается высокое напряжение, но не выше допустимого, отрицательной последовательности (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Напряжение на зажимах кабеля при пробое изоляции

В месте повреждения в момент пробоя напряжение падает до нуля, что соответствует моменту времени

                                                               (6.1)

где t1 - время прохождения волны до места повреждения;

      lx - расстояние от конца кабеля до места повреждения;

      υ - скорость распространения волны, равная для силовых кабелей  60±1 м/мкс.

Затем потенциал жилы резко возрастает и возникает волна напряжения положительной полярности, которая приходит к концу кабеля и, не меняя знака, возвращается к месту повреждения. В момент времени  волна достигает места пробоя, потенциал жилы вновь резко падает до нуля и волна уходит к концу линии с переменой знака. В момент времени  волна отрицательной полярности приходит к концу линии, возвращаясь к месту пробоя с тем же знаком. В момент  и волна приходит к месту повреждения и в момент пробоя напряжения опять падает до нуля. На этом завершается полный период, за время которого волна 4 раза проходит расстояние от конца кабеля (места подключения кабеля к испытательной установке) до места повреждения. Поэтому

                                                  (6.2)

где Т - период колебаний.

Для повышения точности обычно измеряют время первого полупериода, так как в связи с затухающим характером колебаний форма и значение напряжения сильно искажаются на экране осциллографа. Шкала прибора проградуирована в километрах, измерение времени (обычно полупериода t2) производится по электросекундомеру. Схема подключения прибора ЭМКС-58М, позволяющего определять расстояния от 40 м до 10 км для кабелей до 10 кВ, изображена на рисунке 6.2.

1 – выпрямитель высокого напряжения; 2 – зарядное сопротивление;

3 – делитель высокого напряжения

Рисунок 6.2 - Схема включения прибора ЭМКС-58М

Индукционный метод применяют для отыскания мест пробоя изоляции жил между собой или на землю, а также при обрыве линии с одновременным пробоем изоляции жил между собой или на землю.

При пропускании по кабелю однофазного переменного тока вокруг кабеля образуется магнитное поле, значение которого зависит от значения тока. Если в поле кабеля внести рамку (антенну) из проволоки, то изменяющееся поле будет наводить в ней ЭДС и при замыкании контура рамки в телефоне возникнет ток и появится звучание. Чем выше частота тока, тем отчетливее звук. Чтобы звучание от испытуемого кабеля отличалось от звучания других кабелей, по испытуемому кабелю с помощью генератора звуковой частоты пропускают ток частотой 800-1200 Гц.

Отыскание мест повреждения по цепи жила-земля является особенно сложным из-за растекания тока в месте повреждения по оболочке кабеля в обе стороны на десятки метров. Поэтому практически однофазные повреждения путем прожига переводят в двух-трехфазные и определяют повреждение по цепи жила-жила или искусственно создают цепь жила-оболочка кабеля, разземляя последнюю с двух сторон и подключая генератор к жиле и оболочке. Наводимая в рамке ЭДС зависит от токораспределения в кабеле и взаимного пространственного положения рамки и кабеля. Зная характер распределения поля для данного токораспределения в кабеле и при соответствующей ориентации рамки, по изменению силы звука в телефоне можно определить место повреждения.

Метод накладной рамки применяют для определения непосредственно на кабеле при открытой прокладке места короткого замыкания жила-жила или жила-оболочка. Сущность метода аналогична индукционному. После подключения генератора на кабель накладывают рамку с телефоном и поворачивают вокруг оси. Если измерение производится до места повреждения, то за один поворот рамки будет прослушиваться два максимума и два минимума сигналов от ноля пары токов: жила-жила или жила-оболочка. За местом повреждения поле создается одиночным током и в телефоне при повороте рамки будет слышен монотонный звук.

Импульсный метод применяют для определения зоны таких неисправностей, как одно-, двух- или трехфазное короткое замыкание, замыкание жил на землю, обрыв жил.

Ход работы

1. Изучить методы определения мест повреждения в кабельных линиях по инструкции.
2. Описать метод по указанию преподавателя.
3. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. В чем сущность метода отыскания мест неисправностей в кабельных линиях?
2. Какова область применения методов?
3. Отчего зависит выбор метода отыскания мест повреждения кабеля?
4. Опишите два этапа отыскания места повреждения кабеля.
5. Какие методы применяются для определения зон повреждений, а какие для определения точного места неисправностей?
6. Подберите метод для отыскания места повреждения кабельной линии при двойном замыкании на землю, при замыкании двух жил между собой, при «заплывающем пробое».

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Описание метода определения места повреждения в кабельной линии.
3. Ответы на контрольные вопросы.

Литература

1. Акимова Н.А., Котолец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования - М.: Академия, 2013, с.90…94.

Приложение А

Область применения методов определения мест повреждения кабельных линий

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Тема: Порядок отбора проб масла из маслонаполненного оборудования.

Цель: Изучить порядок отбора проб масла  из маслонаполненного оборудования.

Студент должен знать: 

• особенности эксплуатации трансформаторного масла;
• инструкцию по отбору проб масла  из маслонаполненного оборудования;

уметь

• производить отбор проб масла из маслонаполненного оборудования;

Теоретическое обоснование

При эксплуатации трансформаторных масел должны обеспечиваться:

• надежная работа маслонаполненного оборудования;
• повышение эксплуатационных свойств масел;
• сбор отработавшего свой срок масла;
• регенерация масла и повторное его использование.

В процессе работы свойства изоляционных масел меняются. В маслах накапливаются механические примеси, образуются нерастворимые вещества (шлам), увеличивается кислотное число масла, появляются водорастворимые кислоты, увеличивается тангенс угла диэлектрических потерь, поэтому в эксплуатации требуется периодический контроль (отбор и анализ проб) масла, залитого в электрооборудование.

Основными показателями, определяющими физико-химические свойства масла, является:

• плотность и вязкость;
• температура вспышки;
• температура затвердения;
• содержание воды, кислот, щелочей, механических примесей;

Качественными характеристиками масла как диэлектрика являются диэлектрические потери и электрическая прочность.

Если в ходе отбора проб масла, его уровень находится ниже минимального, то необходимо произвести доливку до необходимой отметки. Масло для доливки должно выбираться в зависимости от номинального напряжения электрооборудования.

При необходимости, допускается смешивание свежих масел, предназначенных для одного или близких областей применения. При смешивании масел следует руководствоваться рекомендациями ОАА.647.001.70 «Масла трансформаторные» или эксплутационного циркуляра Э14/73 «Об условиях смешения трансформаторных масел».

Смесь масел, предназначенных для разных классов напряжения, должна заливаться только в оборудование низшего класса напряжения;

Специальные масла, предназначенные для маслонаполненных выключателей, не допускается смешивать с маслами других марок.

Не допускается смешивание масел без присадки ДБК с маслами, содержащими эту присадку; смешивание указанных масел допускается при условии добавления присадки, при этом концентрация присадки в смеси должна быть равна концентрации ее в масле, содержащем присадку.

Трансформаторное масло, находящееся в эксплуатации, должно подвергаться сокращенному анализу и измерению тангенса угла диэлектрических потерь согласно «Нормам испытания электрооборудования».

В объем сокращенного анализа трансформаторного масла входят:

• определение температуры вспышки;
• определение пробивного напряжения;
• определение кислотного числа;
• определение реакции водной вытяжки;
• визуальное определение механических примесей.

При обнаружении в маслах шлама или механических примесей во время визуального контроля должны проводиться внеочередные сокращенные анализы масла.

Подготовка к работе.

Выполнить подготовку посуды для взятия проб:

• мытье посуды производится тринатрийфосфатом и порошком «Лотос» до тех пор, пока не будут удалены со стенок всякие загрязнения и масло, затем посуда ополаскивается;
• вода должна стекать по стенкам промытого стеклянного сосуда ровными струями, не оставляя характерных для масляной посуды не смачиваемых участков;
• промытая посуда сушится в сушильном шкафу в опрокинутом вверх дном состоянии;
• после сушки посуда охлаждается и сразу же закрывается пробками;
• контроль качества подготовки посуды, направляемой для взятия проб, осуществляется лабораторией СВИИЗотП.

Во избежание увлажнения запрещается открывать посуду до отбора пробы. Посуда, предназначенная для сбора проб, для других целей не используется.

Для отбора проб масла из оборудования заблаговременно следует подготовить:

• чистые, сухие стеклянные сосуды емкостью 1л с притертыми пробками;
• ящик с гнездами, соответствующими размерам для стеклянных сосудов;        
• чистую, сухую ветошь.

Порядок отбора проб масла из маслонаполненного оборудования.

Отбор проб масла из электрооборудования на анализ производится персоналом сетевых районов и бригад производственных служб Управления энергетического хозяйства.  

Взятые готовые пробы масла направляются в лабораторию СВИИЗотП на анализ.

К посуде с пробой трансформаторного масла необходимо прикрепить бланк направление - заказ, в который включается следующие данные:

• заводской номер;
• тип аппарата;
• место установки;
• причина отбора пробы;
• подпись лица, отобравшего пробу;
• дата отбора пробы масла.

Включение аппарата в работу после ремонта должно производиться только после получения удовлетворительного результата анализа масла. При неудовлетворительных результатах анализа масла оборудование немедленно выводится из работы для выяснения причин, принятия мер по ремонту оборудования или замены масла.

После замены масла в электрооборудовании (кроме баковых выключателей) необходимо выполнить внеочередные испытания масла.

Пробы масла из маслонаполненного оборудования, установленного на открытом воздухе, отбираются летом в сухую погоду, зимой - в морозную.

Отбор проб, как правило, производится через имеющееся на аппарате маслоотборное устройство.

Существуют следующие виды проб:

• низовая донная проба;
• нижняя боковая проба;
• проба из маслопровода.

Низовая проба берется для определения содержания в масле посторонних примесей, а также для оценки состояния масла в неработающем оборудовании. Для работающей аппаратуры можно пользоваться баковой пробой. В случае отсутствия крана для отбора низовой пробы масла пользуются стеклянным сифоном или трубкой.

При поступлении нового оборудования порядок отбора проб и периодичность производится согласно заводской сопроводительной документации.

Отбор проб масла из электрооборудования находящегося в эксплуатации производится согласно годовым графикам ремонта подстанций, и трансформаторов 6/0,4кВ.

На предприятии должен быть организован сбор грязного масла в специальные емкости герметичного исполнения, оборудованные воздухо-осушительными фильтрами для последующей его регенерации и очистки.

Технология отбора масла из маслонаполненного оборудования заключается в следующем:

1. количество масла, забираемого для испытания на пробой, должно быть не менее 0,5л.
2. при отборе масла до взятия пробы протереть краны; от пыли и грязи чистой, сухой ветошью;
3. перед взятием пробы необходимо промыть спускное отверстие, для этого следует спустить 2…3 л масла в предварительно подставленную под кран емкость, желательно чтобы емкость была герметичного исполнения для возможности транспортировать слитое масло на базу УЭХ.
4. для вводов объем спускаемого масла равен 1…1,5 л, при этом необходимо наблюдать за количеством в масле воды и загрязнений.
5. при наличии воды объем спускаемого масла должен быть увеличен;
6. после предварительной промывки, новая прочистка отверстий перед взятием пробы не допускается;
7. затем заполнить посуду примерно на 1/3 объема маслом и прополоскать два раза;
8. посуду заполнить до краев, струя масла должна быть непрерывной, без разбрызгивания и всплесков, причем, маслоотборный кран нельзя открывать до упора, во избежание образования резкой струи масла;
9. сразу же после заполнения посуды маслом закрыть ее пробкой, промытой тем же маслом;
10. после отбора пробы масла проверить его уровень по маслоуказателю, при необходимости - долить масло согласно инструкции по эксплуатации для конкретного типа оборудования.

Указания мер безопасности.

Для проведения отбора проб масла необходимо выполнить организационные и технические мероприятия согласно требованиям «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок», работы выполняются по наряду.

По степени воздействия на человека трансформаторное масло относится к четвертому классу опасности (ГОСТ 12.1.007-78).

Согласно ГОСТ 12.1.017-80 температурные пределы воспламенения трансформаторного масла составляют:

верхний .............163о С;

нижний ..............122о С;

Помещение, в котором производятся работы с маслом, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

Пролитое масло необходимо собрать в отдельную тару, место разлива протереть сухой тканью. На открытой площадке место разлива надо засыпать песком, после чего песок удалить лопатой.

При попадании масла на кожу и слизистую оболочку глаза промыть кожу теплой мыльной водой, глаза - теплой водой.

При загорании масла необходимо применить меры для предотвращения распространения огня и горящего масла.

Тушение огня производить согласно инструкции при тушении пожаров в электроустановках ИПБ-08.

Ход работы

4. Изучить теоретическое обоснование.
5. Описать подготовительные операции и технологию отбора масла из маслонаполненного оборудования.
6. Провести отбор масла из маслонаполненного трансформатора напряжения.
7. Составить отчет о проделанной работе.
8. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Что должно обеспечиваться при эксплуатации трансформаторных масел?
2. По каким свойствам судят о состоянии и качестве трансформаторного масла?
3. Какие требования предъявляются к трансформаторному маслу?
4. Перечислите основные показатели, определяющие физико-химические свойства масла.
5. Что входи в объем сокращенного анализа трансформаторного масла?
6. Перечислите виды проб масла.
7. Периодичность взятия проб масла из трансформатора.

Содержание отчета

4. Номер, тема и цель работы.
5. Подготовка к работе.
6. Порядок отбора проб масла из маслонаполненного оборудования.
7. Ответы на контрольные вопросы.
8. Вывод о проделанной работе.

Литература

2. Акимова Н.А., Котолец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования - М.: Академия, 2013, с.134…137.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Тема: Порядок отбора проб газа из газового реле силового трансформатора.

Цель: Изучить порядок отбора проб газа из газового реле силового трансформатора.  

Студент должен знать: 

• особенности эксплуатации силового трансформатора;
• инструкцию по отбору проб газа из газового реле силового трансформатора;

уметь

• производить отбор проб газа из газового реле силового трансформатора.

Теоретическое обоснование

При внутренних повреждениях трансформаторов, связанных с высоким нагревом, происходит разложение масла и твердой изоляции с образованием легких углеводородов и газов, которые растворяются в масле и выделяются из него, накапливаясь в газовом реле трансформатора.

Образование и растворение легких углеводородов в масле вызывает понижение температуры вспышки масла, что свидетельствует о наличии повреждения в трансформаторе.

По объему выделяющихся газов можно сулить о размере повреждения. По составу газов и разложений масла или твердой изоляции, а также по температуре нагрева - об ориентировочном месте повреждения. По этому отбору пробы газа следует уделять должное внимание.

Порядок взятия газа из газового реле.

Для отбора и хранения проб газа наиболее удобен прибор, который состоит из газовой пипетки - 1, емкостью 250…500 мл, с кранами - 5 и уравнительной склянки - 1, соединенной с пипеткой резиновой трубкой.

Рисунок 8.1 - Прибор для отбора газа из газового реле

Для удобства транспортировки прибор помещен в деревянный ящик.

Перед отбором пробы пипетку и резиновую трубку, надетую на верхний кран пипетки, заполняет запирающей жидкостью с помощью уравнительной склянки.

Для этого уравнительную склянку поднимают вверх, открывают краны и снимают зажим 3.

Необходимо следить, чтобы в верхней части пипетки и трубки не оставалось пузырьков воздуха. Если появились пузырьки, необходимо уравнительную склянку опустить вниз, тем самым слить жидкость из пипетки и вновь заполнить пипетку до тех пор,  пока из верхней резиновой трубки появится жидкость, после этого закрыть нижний и  верхний  краны и на  верхнюю резиновую трубку 4 надеть зажим 3.

Прибор готов и можно приступать к отбору газа из газового реле. Для этого свободный конец резиновой трубки надевают на штуцер газового реле и открывают кран газового реле и краны на пипетке, уравнительную склянку опускают вниз.

Газ набирают до тех пор, пока уровень масла в реле не достигнет верха смотрового стекла, или пока пипетка заполнится газом.

После итого закрывают кран  газового реле, поднимают уравнительную склянку на высоту верхнего крана пипетки для создания в пипетке избыточного давления, затем закрывают нижний и верхний краны пипетки. Снимают резиновую трубку со штуцера газового реле и пробу газа доставляют на анализ.

В качестве запирающей жидкости в летнее время может быть использован 22%-ный раствор поваренной соли (NaCl), подкисленный серной кислотой (Н2SO4) – 5…6 капель и подкрашенный метилоранжем.

В зимнее время лучше использовать водный раствор глицерина (1:1 по объему). Раствор для запирающей жидкости готовит химгруппа.

Указания мер безопасности.

Взятие проб газа из газового реле следует производить на отключенном оборудовании с соблюдением организационных и технических мер безопасности.

Новые технологии взятия газа из газового реле.

В связи с появлением и активным внедрением в энергосистемы Российской Федерации газоплотных пробоотборных устройств существующая методика отбора проб газов из газового реле может быть пересмотрена. Вместо громоздких и плохо приспособленных для перемещения проб газов на большие расстояния устройств в соответствии с РД 34.035.518-2001 целесообразно применение специализированных газоплотных пробоотборных пакетов «ЭЛХРОМ».

В этом случае упрощается процедура отбора проб газов из газового реле; сокращается время отбора; обеспечивается представительность пробы и отсутствует необходимость специальной подготовки персонала.

Важно отметить, что для качественного отбора как жидкой, так и газообразной пробы необходимы специальные переходники, позволяющие повышать качество пробоотбора.

В дополнение к сказанному представляется интересным применение индикаторных трубок (ИТ) для оценки наличия горючих газов в газовом реле.

Применение ИТ позволяет получить первичную информацию при минимуме затрат на её получение. В ряде случаев первичной информации бывает достаточно для принятия решения. Например, если при помощи ИТ не обнаруживаются горючие газы в газовом реле силового трансформатора, то отбор пробы газа для проведения хроматографического анализа в лаборатории становится невостребованным. Таким образом, достигается экономия средств и времени на перенос образцов в лабораторию и выполнение анализа. К другим преимуществам газового анализа с применением ИТ относятся малый вес и габариты, достаточная чувствительность и точность анализа, простота подготовки и выполнения анализа, что позволяет проводить газовый анализ лицам без специальной подготовки.

Рисунок 8.2 - Пробоотборное устройство с индикаторной трубкой для оценки газа на горючесть

ИТ могут быть приспособлены для работы с пробоотборным устройством (рисунок 8.2). Предлагаемое диагностическое обеспечение позволяет снизить стоимость анализа, т.к. в этом случае отпадает необходимость применять специальные аспираторы для прокачки исследуемого газа через ИТ и, следовательно, отбора проб газа из газового реле силовых трансформаторов, а вместо аспираторов используются газоплотные шприцы «ЭЛХРОМ», применяемые для отбора проб ТМ.

Примерный порядок работы с индикаторными трубками (ИТ):

• надрезаются и обламываются концы ИТ;
• в шприц набирается порция исследуемого вещества;
• с помощью гибкой трубки шприц присоединяется к ИТ;
• исследуемое вещество пропускается через ИТ;
• измеряется длина переокрашенных зон;
• с помощью формул или по цвету переокрашенных зон определяется содержание исследуемых веществ.

Ход работы

1. Изучить теоретическое обоснование.
2. Описать  порядок отбора газа из газового реле силового трансформатора.
3. Провести отбор газа из газового реле силового трансформатора.
4. Составить отчет о проделанной работе.
5. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Причины образования газа в силовом трансформаторе.
2. При каких повреждениях может сработать газовая защита силового трансформатора?
3. Как проверить газ на горючесть?
4. Опишите новые технологии отбора газа из газового реле.

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Порядок отбора проб газа из газового реле.
3. Ответы на контрольные вопросы.
4. Вывод о проделанной работе.

Литература

1. Акимова Н.А., Котолец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования - М.: Академия, 2013, с.134…137.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Тема: Ремонт внутренних электропроводок.

Цель: Изучить порядок ремонтных работ внутренних электропроводок.

Студент должен знать: 

• особенности ремонта внутренних электропроводок;
• порядок ремонта внутренних электропроводок;

уметь:

• составлять технологические карты на ремонт внутренней электропроводки;
• производить ремонт внутренних электропроводок.

Теоретическое обоснование

Ремонт внутренней электропроводки промышленных предприятий состоит из частичной или полной замены участка сети и относящихся к нему установочных деталей. По своему характеру такой ремонт мало отличается от монтажа новой проводки.

При ремонте старой проводки часто сталкиваются с устаревшими способами прокладки проводов, установочными материалами, не применяемыми в настоящее время, несовершенными способами соединения и оконцевания проводов и т. д. Такую проводку в процессе ремонта заменяют новой, которую прокладывают, соблюдая действующие правила и применяя новые провода и установочные материалы.

Осветительные и силовые проводки производственных предприятий выполняют открытым или скрытым способом. Открытыми называются проводки, проложенные по поверхности стен, потолков и конструкций, а скрытыми - проложенные под штукатуркой в междуэтажных перекрытиях или специальных бороздах, пробитых в стенах. Способ выполнения проводки выбирают в зависимости от характера помещения и особых условий, например наличия или отсутствия вредно действующих на изоляцию проводки паров, газов, химических веществ.

Открытым способом проводка в настоящее время практически не выполняется. С точки зрения безопасности скрытая проводка имеет много преимуществ. Прежде всего, при эксплуатации скрытой проводки гораздо ниже вероятность случайных механических повреждений изоляции.

В производственных помещениях предприятий проводку силовых и осветительных сетей прокладывают, как правило, в стальных (тонкостенных или газовых) трубах, укладываемых поверх стен, потолков и различных конструкций или в глубоких бороздах, пробиваемых в стенах, полах и потолках. При ремонте таких проводок часто возникает необходимость смены отдельных участков электрической сети, проложенной в трубах.

При ремонте осветительных линий производственных помещений нередко возникает необходимость в приближении светильников к освещаемым площадям и рабочим местам. В цехах, где отсутствуют мостовые краны, в некоторых случаях прибегают к подвешиванию проводов и светильников на стальных тросах одним из способов. Провода марок ПР ПРГ, АПР подвешивают на тросах и крепят к последним при помощи изолирующих подвесок или других опорных конструкций, применяя клицы, ролики, изоляторы и т. п. (Клица – изделие для крепления одного или нескольких кабелей к стене или потолку). В подвесных проводках стальной трос может быть использован в качестве заземляющего или рабочего нулевого провода при условии обеспечения надежных контактов во всех соединениях троса.

Для подвешивания проводов и светильников используют стальной трос, прикрепленный к стенам или конструкциям здания. Натяжку троса осуществляют с помощью концевого анкера. Трос подвешивают с таким расчетом, чтобы укрепленные на нем светильники находились на высоте не менее 2,5 м над полом. При устройстве тросовой подвески в помещениях сырых, с едкими парами и газами применяют защищенную осветительную арматуру, снабженную двумя отверстиями для раздельного ввода проводов. При подвеске на тросе люминесцентных ламп их устанавливают в короба, которые крепят к тросу держателями.

При ремонте светильников производят замены патронов, стекол, отражателей т.е. тех деталей, которые чаще всего выходят из строя. При этом, необходимо помнить, что устанавливаемые светильники в замен вышедших из строя должны соответствовать окружающей среде и не снижать освещенность помещения.

При капитальном ремонте электропроводок  следует знать, что в электроосвещении в настоящее время введены требования прокладки кабелей в трехжильном исполнении (3-я жила - защитный ноль), а штепсельные розетки должны иметь заземляющий контакт. Основным критерием исправности электропроводки является такой показатель, как сопротивление изоляции. При ремонте осветительных щитков чаще всего приходится производить замену вышедших из строя автоматов не по причине перегрузки по току, а в результате постоянного перегрева, от неправильного присоединения отходящего кабеля. Поэтому нужно знать, как правильно выполнить контактное соединение при выполнении ремонтных работ. Ремонт выключателей и розеток, как правило, не производится, а заменяется и вновь устанавливаемые должны быть аналогичными по току и исполнению. Необходимо научится составлять протоколы проверки сопротивления изоляции электропроводок.

Комплекс работ по ремонту электрооборудования при капитальном ремонте зданий предполагает следующие основные процессы:

1. замену пришедшей в негодность осветительной электропроводки и установочной арматуры, а при капитальном ремонте дома - устройство новой электропроводки;
2. реконструкцию электропроводки с установкой дополнительной электроарматуры в связи с перепланировкой помещений;
3. устройство вновь электропроводки в жилых и общественных зданиях и присоединение к питающей электросети;
4. установку новых и замену групповых распределительных и предохранительных коробок и щитков;
5. автоматизацию электроосвещения в лестничных клетках жилых домов и общественных зданий;
6. замену приборов учета и устройство защиты электроустановок;
7. замену обычных светильников на люминесцентные.

При ремонте силовых и осветительных проводок строго соблюдают правила техники безопасности, так как при этом помимо опасности поражения электрическим током существует также опасность падения с высоты. Работы по ремонту выполняют при полностью снятом напряжении на ремонтируемом участке. При этом должна быть исключена всякая возможность подачи напряжения в линию на все время ее ремонта. Пользуются только исправными лестницами, стремянками и инструментами. Электроинструменты до начала работы проверяют и заземляют.

При работе на высоте остерегаются падения инструмента, так как при этом может быть нанесена травма лицам, находящимся внизу в непосредственной близости от места производства ремонтных работ.

Заправлять и разжигать паяльные лампы на высоте запрещается. Ремонтные работы на высоте производят в защитных очках. После окончания ремонта убеждаются в том, что все инструменты убраны и временные закоротки сняты.

Допуск к ремонтным работам, выполнение их и подача напряжения в сеть после ремонта должны производиться с соблюдением действующих правил, а также местных инструкций и только с ведома и разрешения ответственных за это лиц.

Инструмент для ремонта электропроводки

Основными инструментами для ремонта электропроводки являются:

• указатель напряжения или мультиметр для проверки напряжения;
• плоскогубцы с изолирующими рукоятками - для скручивания проводов в распределительной коробке;
• отвертка на случай откручивания или поджатия клеммных зажимов защитных аппаратов (автоматы, УЗО и т.п.);
• изолирующая ПХВ лента – для изоляции оголенных частей провода после скрутки.

Ход работы

Стенд: Монтаж открытой электропроводки.

Инструмент и приспособления: набор электромонтажный, наждачная бумага или стеклянная шкурка, установочные провода и кабели, изолирующий материал, тестер, указатель напряжения, электроустановочные изделия.

1. Изучите теоретическое обоснование.
2. Запишите инструменты для ремонта электропроводок.
3. Составьте технологическую карту на ремонт внутренней электропроводки.
4. Выполните ремонт электропроводки на стенде.
5. Составьте отчет о проделанной работе.
6. Ответьте на контрольные вопросы.
7. Сделайте вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Поясните виды ремонтных работ.
2. Перечислите виды электропроводок.
3. Поясните неисправности осветительной аппаратуры.
4. Какие требования предъявляются к вновь устанавливаемым светильникам взамен вышедшим из строя?
5. Поясните критерии, по которым решается вопрос о ремонте проводки.
6. Перечислите основные неисправности, возникающие в осветительных щитках.
7. Поясните основные требования, предъявляемые к контактным соединениям при ремонте электрооборудования и замене электропроводок.
8. Перечислите основные правила техники безопасности при ремонтных работах.
9. Поясните основные правила работы на высоте (при использовании лестниц-стремянок, лестниц с площадками, телескопических вышек и т. д.).

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Инструменты для ремонта электропроводок.
3. Перечень работ, выполняемые при текущем ремонте электропроводки.
4. Вывод о проделанной работе.

Литература

1. Акимова Н.А., Котеленец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования – М. Академия, 2012, с.254…257.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Тема: Регулировка и ремонт магнитного пускателя.

Цель: Изучить основные неисправности магнитного пускателя; операции выполняемые при проведении технического обслуживания и текущего ремонта, освоить методику безразборной диагностики пускозащитной аппаратуры.

Студент должен знать:

• основные неисправности пусковой аппаратуры;
• методы определения возможных дефектов;
• порядок проведения ремонта и регулировки магнитных пускателей;

уметь:

• определять и устранять неисправности пускорегулирующих аппаратов.

Теоретическое обоснование

Низковольтная пускозащитная аппаратура служит для включения и отключения главных цепей в системах, передающих электрическую энергию от источника электрической энергии к потребителю. Кроме этого, они используются в цепях управления электроприводами. К пускозащитной аппаратуре могут быть отнесены: рубильники; магнитные пускатели; автоматические выключатели; защитно-отключающие устройства (например, УВТЗ, ФУЗ и т.д.).

Магнитные пускатели предназначены для дистанционного включения и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей и других токоприемников напряжением до 500 В с номинальным током до 150 А. При наличии тепловых реле они обеспечивают защиту токоприемников от перегрузок. Все типы магнитных пускателей предназначены для работы в среде с относительной влажностью 70% без наличия в воздухе агрессивных примесей.

В процессе эксплуатации электрооборудование подвергается воздействию различных факторов, что приводит к его износу. Поэтому для повышения его срока службы необходимо проводить плановые работы по техническому обслуживанию и текущему ремонту.

Техническое обслуживание (ТО) включает в себя контроль за техническим состоянием аппаратуры, с целью его прогнозирования до следующего технического обслуживания, и проверку работоспособности аппаратуры, а при необходимости ее регулирование.

Текущий ремонт (ТР) электрооборудования выполняют для обеспечения или восстановления его работоспособности. Он заключается в замене или восстановлении отдельных деталей электрооборудования. ТР можно проводить на месте установки или на пунктах технического обслуживания и ремонта. При проведении технического обслуживания можно выявить следующие основные неисправности магнитных пускателей (таблица 10.1).

Таблица 10.1 - Основные неисправности магнитных пускателей

Ход работы

Порядок проведения технического обслуживания магнитных пускателей, и тепловых реле приведен в таблицах 10.2 и 10.3.

Таблица 10.2 - Технология технического обслуживания магнитного пускателя

Таблица 10.3 - Технология технического обслуживания тепловых реле

Карты технического состояния пускателей, автоматических выключателей составляются по следующему образцу.

Карта технического состояния электрооборудования

Порядок проведения текущего ремонта магнитных пускателей приведен в таблице 10.4

Таблица 10.4 - Технология текущего ремонта магнитных пускателей

После проведения текущего ремонта магнитного пускателя необходимо провести его испытания и регулировки. Они выполняются в следующем порядке, показанном ниже.

Собрав магнитный пускатель, его осматривают. Правильность сборки проверяют, нажав рукой на подвижную часть магнитной системы, а затем отпустив ее. При этом не должно наблюдаться заеданий подвижной системы сердечника. Мегаомметром на 500 или 1000 В измеряют сопротивление изоляции магнитного пускателя между входом и выходом каждой фазы, каждого полюса блок-контактов при разомкнутых контактах; между соседними полюсами при замкнутых контактах и всеми токоведущими частями электрически соединенными между собой. Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 200 С. Затем проверяют работу магнитного пускателя при номинальном напряжении. При этом определяют напряжение втягивания и напряжение отпускания катушки которое должно быть не менее 70% от номинального напряжения. Далее определяют величины провала и раствора контактов пускателя. Величину провала определяют при помощи щупов. Провал во включенном состоянии определяется по величине перемещения поводка, на котором укреплен контактный мостик, от начала соприкосновения контактов до положения, соответствующего их полному включению. Раствор главных контактов определяют расстоянием между контактами при отключенном состоянии.

Контрольные вопросы

1. Что относится к пускозащитной аппаратуре?
2. Что включает техническое обслуживание?
3. Что включает в себя текущий ремонт?  
4. Перечислите наиболее часто встречающиеся неисправности магнитных пускателей.
5. Перечислите наиболее часто встречающиеся неисправности тепловых реле.
6. Приведите порядок проведения послеремонтных испытаний пускорегулирующей аппаратуры.

Содержание отчета

1. Номер, тема и цель работы.
2. Сведения о возможных неисправностях магнитного пускателя;
3. Методика проведения текущего ремонта  магнитного пускателя;
4. Карта технического состояния заданной преподавателем магнитного пускателя;
5. Ответы на контрольные вопросы.
6. Выводы о проделанной работе.

Литература

1. Акимова Н.А., Котеленец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования – М.: Академия, 2012, с.274…279.

Список литературы

1. Акимова Н.А., Котеленец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования – М.: Академия, 2013.
2. Бутырский В.И. Наладка электрооборудования - Волгоград: Издательский дом «Ин-Фолио», 2010.
3. Варварин В.К. Выбор и наладка электрооборудования - М.: Форум, 2013.
4. Правила устройства электроустановок. 7 издание - М.: Главгосэнергонадзор  России, 2014.
5. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок  - М.: Высшая школа, 2003.
6. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Технология электромонтажных работ  - М.: Высшая школа, 2002.