Характерные неисправности электрооборудования и способы их устранения
Внешними признаками неисправности электропроводки является перегорание предохранителей или автоматических защитных устройств и появление специфичного запаха горелой изоляции, иногда искрение или перегрев проводки.
Повреждения электропроводки и ее элементов могут происходить из-за небрежного или неосторожного с ней обращения, в результате некачественного выполнения монтажных работ, при физическом износе проводов и кабелей.
При техническом обслуживании внутренних электропроводок проверяют состояние проводов и кабелей и их изоляции, натяжение и закрепление проводов на роликах и изоляторах. Обвисшие и незакрепленные провода и кабели подтягивают и надежно закрепляют. При обнаружении поврежденных роликов, изоляторов, изоляционных трубок, фарфоровых воронок и втулок их немедленно заменяют другими. Поврежденные участки проводки заменяют новыми. Если повреждена изоляция проводов, допускается поврежденный участок проводки изолировать липкой изоляционной лентой или трубкой из изолирующего материала.
При ремонте помещения не допускается замазывание проводки известью, побелкой или закрашивание краской, так как попадание на провода воды и растворителей краски ухудшают их изоляцию, что может привести к короткому замыканию. Вода проникает в трещины, впитывается в гигроскопические материалы, смешивается с грязью, растворяет кислоты и щелочи, образуя электролиты. Последние разрушают не только изоляционные материалы, но и металлы.
Не допускается завешивать провода коврами, портьерами, гардинами и другими легковоспламеняющимися материалами. Нельзя подвешивать провода на гвозди, оттягивать их проволокой или веревкой.
Электропроводку и ее элементы периодически осматривают и проверяют. Количество периодических осмотров электропроводки зависит от ее конструктивного исполнения и характеристики помещения. Выявленные при осмотре неисправности, дефекты, повреждения устраняют немедленно.
К электроустановочным устройствам относятся: штепсельные розетки, выключатели, вилки, патроны, предохранители и т. п.
Неисправности электроустановочных устройств.
Характерной неисправностью выключателей является механическое заедание рычажка или клавиши. При осмотре выключателя могут быть обнаружены отломанные контактные пружины, подгоревшие контактные пластины, обломанные пластмассовые детали, трещины в основаниях и крышках. Как правило, такие выключатели ремонту не подлежат и заменяются новыми.
В штепсельных розетках со временем ослабевают пружины, сжимающие контактные гнезда, в результате чего штепсельное соединение нагревается, контакты покрываются нагаром и оплавляются. Для надежной работы штепсельного соединения необходимо сжать или заменить пружины и обеспечить контакт, при котором штифты штепсельных вилок плотно держатся в гнездах розетки. При отсутствии запасных сжимных пружин, наличии трещин и сколов в основании и крышке штепсельные розетки подлежат замене.
При выдергивании штепсельной вилки из скрытой розетки она может выпасть вместе с проводами из коробки. Вставлять ее обратно можно, только предварительно обесточив электросеть. При закреплении штепсельной розетки в коробке необходимо следить за тем, чтобы провода не попали под распорные лапки. Винты крепления лапок завинчивают поочередно и равномерно.
Использование тройников. Иногда в одну розетку через тройник-разветвитель подключают одновременно несколько мощных электроприборов. Этого делать не рекомендуется, так как большая нагрузка на подводящие к розетке провода приводит к перегреву последних и быстрому высыханию изоляции.
Светильники с лампами накаливания
Наиболее распространенной неисправностью осветительной сети является перегорание электрической лампочки. Для проверки лампы накаливания необходимо воспользоваться заведомо исправной лампой. Если такая замена не дает положительного результата, причину следует искать в патроне. Необходимо проверить, имеется ли касание цоколя с центральным контактом. При необходимости его нужно немного отогнуть. При плохом контакте «цоколь-патрон» возможны приваривание цоколя лампы к патрону, перегрев лампы патрона, светильника и подводящих проводов. При наличии механических поломок контактных стоек, обгорании пластмассовых корпусов, наличии трещин и сколов патрон необходимо заменить на заведомо исправный.
Лампы накаливания часто не выворачиваются из патрона из-за того, что заржавел цоколь или приварился центральный контакт. Применение большого усилия приводит, как правило, к отрыву цоколя. В этом случае необходимо обесточить электросеть, вывернув предохранительные пробки или отключив автоматические выключатели. Затем, осторожно вращая колбу лампы, отрывают проволочки, на которых она висит. Плоскогубцами выворачивают оставшийся в патроне цоколь лампы. В тех случаях, когда не удается вывинтить цоколь, разбирают патрон.
При перезарядке патрона необходимо тщательно проводить оконцовку проводов. После зачистки от изоляции многожильный провод скручивают, чтобы не было торчащих в стороны проволочек. Затем круглогубцами формуют колечко, желательно колечко облудить. Место зачистки изоляции и провод до колечка обматывают изоляционной лентой. Правильная перезарядка необходима и при присоединении проводов и шнуров к бытовым электроприборам. В случае неаккуратной оконцовки проводов возможно короткое замыкание между торчащими жилами или достаточно одному проводку из колечка коснуться наружных частей арматуры, чтобы при прикосновении к ним человек попал под напряжение.
Светильники с люминесцентными лампами
Люминесцентные светильники представляют собой сложное устройство со многими конструктивными элементами и большим количеством контактов. Поэтому неполадки при эксплуатации ламп бывают очень разнообразными. Возможные неполадки в работе люминесцентных ламп и способы их устранения приведены в табл. 38.
Люминесцентные лампы вынимают из патронов с большой осторожностью, чтобы не повредить цоколь и не разбить стекло лампы, так как в лампе находятся пары ртути, которые являются очень токсичными.
Таблица 39. Возможные неисправности в светильниках с люминесцентными лампами, причины и способы их устранения
При эксплуатации люминесцентных ламп необходимо знать, что характер газового разряда в значительной степени определяется величиной давления газа или паров, в которых происходит разряд. При понижении температуры давление паров в лампе падает и процесс зажигания и горения лампы ухудшается, а при температуре ниже 5 °C лампа вообще не зажигается.
Оптимальной температурой эксплуатации люминесцентных ламп является температура 20–25 С.
Техническое обслуживание светильников, как правило, проводят одновременно с техническим обслуживанием электропроводок.
В состав работ по техническому обслуживанию светильников входят следующие операции:
• проверка крепления, состояния крюков и кронштейнов;
• проверка соответствия мощности установленных ламп;
• проверка состояния изоляции проводов в местах ввода их в светильники и в местах оконцевания их;
• удаление пыли и грязи с арматуры светильников;
• снятие стекол и электроламп и их промывка;
• замена стекол, имеющих трещины и сколы;
• снятие корпуса патрона, зачистка контактов, подтягивание ослабевших зажимов;
• осмотр состояния осветительной арматуры и замена неисправных деталей;
• окраска металлических частей арматуры.
Все виды работ проводят при отключенном напряжении.
Соединительные шнуры и штепсельные вилки
Неисправности шнура. Наиболее часто во время эксплуатации изнашивается и повреждается присоединительный шнур электроприемника. Основными неисправностями соединительных шнуров являются излом или обрыв жил проводников, а также нарушение изоляции, в результате чего возможно короткое замыкание. Поэтому перед каждым включением проверяют состояние изоляции и оплетки шнура, особенно в местах входа его в вилку, штепсельный разъем или в прибор. Шнур или гибкий провод не должен перекручиваться, на нем не должны образовываться узлы, закрутки и т. д. В таких местах изоляция шнура быстро изнашивается, и оголяются токоведущие жилы. Оголенные места шнура тщательно изолируются. Если оголенных мест много, то шнур полностью заменяют.
Обрыв токоведущих жил по длине устраняют путем перезарядки шнура. Для этого шнур в месте обрыва или излома жилы разрезают разбежкой 10–20 мм, жилы зачищают и соединяют. Каждую жилу изолируют в отдельности, а затем накладывают общую изоляцию. При повреждении шнура в месте ввода в электроприбор конец шнура с контактными кольцами укорачивают на 60–80 мм, зачищают концы шнура от изоляции на длину 20–25 мм и делают контактные кольца, которые затем желательно облудить. Концы шнура с контактными кольцами покрывают на длине 10 мм изоляционной лентой так, чтобы из изоляции выступало кольцо, после чего шнур подсоединяют к прибору.
Характерными неисправностями штепсельной вилки являются:
• обрыв (излом) шнура при входе в корпус вилки;
• ненадежный контакт оконцованного провода с контактным штырем;
• окисление и коррозия контактного штыря.
При осмотрах квартирных щитков необходимо обращать внимание на состояние контактов в местах присоединения проводов. Ненадежное соединение приводит к нагреву и обгоранию контакта, разрушению изоляции и образованию искрения. Такие контакты очищают от копоти и туго затягивают.
Автоматические выключатели, ПАРы и плавкие вставки предохранителей должны соответствовать нагрузкам и сечениям проводов и кабелей. Не подлежат ремонту и заменяются новыми аппараты защиты с поврежденными корпусами.
Квартирные щитки со шкафами должны иметь исправные замки, надежное уплотнение дверей. Не разрешается хранить в этих шкафах посторонние предметы.
Электросчетчики не должны иметь повреждение корпуса, смотровых стекол, клеммных крышек и др. На счетчике устанавливают две пломбы: одну – на винтах, крепящих кожух счетчика, другую – на клеммной крышке при установке или замене счетчика.
Исправность счетчика можно определить по вращению его диска. При отключении диск счетчика должен останавливаться, совершив не более одного оборота. Если же диск после отключения всех токоприемников продолжает вращаться, то счетчик следует снять и перепроверить в соответствующих организациях. Если же счетчик окажется исправным, но при отключенной нагрузке диск продолжает вращаться, то это значит, что изоляция электропроводника повреждена и имеет место значительная утечка тока. В этом случае необходимо прекратить пользование электроэнергией, установить место повреждение проводки и исключить утечку электроэнергии.
Эксплуатация электропроводки с повышенными токами утечки опасна с пожарной точки зрения (возможно возгорание строения), и с точки зрения электробезопасности, так как под напряжением могут оказаться сырые стены здания.
Определить правильность показания счетчика можно и в домашних условиях. Для этого отключают все светильники, нагревательные приборы и другие потребители. На 10–15 минут включают один потребитель с заведомо известной мощностью, например электролампу, и определяют фактический расход электроэнергии, который должен совпадать с показаниями счетчика с учетом погрешности последнего.
Внешними признаками перегрузки счетчика являются специфический запах подгоревшей изоляции, ненормальное гудение счетчика, пожелтение стекла смотрового окошка.
Жужжание счетчика, если оно не сопровождается самоходом, не является признаком его неисправности.
Срабатывание средств защиты происходит из-за коротких замыканий в электропроводке и токоприемниках или от перегрузки.
Чтобы быстро и точно определить место замыкания, пользуются методом последовательного включения нагрузок. Для этого отключают все электроприемники. Заменяют сгоревшую пробку, включают ПАР или автоматический выключатель. Если защита опять срабатывает сразу, то наиболее вероятным местом короткого замыкания является электропроводка или штепсельная розетка. Если срабатывание защиты сразу не произойдет, то поочередно включают осветительные приборы, затем другие токоприемники до возникновения короткого замыкания. В светильниках повреждение чаще всего бывает в патронах. В том случае, когда защита срабатывает через некоторое время после включения нагрузки, необходимо отключить часть электроприемников (уменьшить нагрузку), так как в этом случае нагрузка сети превышает ток срабатывания защиты.
Нельзя ставить вместо заводской пробки проволочные перемычки (жучки), так как они не сгорают даже при больших токах, в результате чего может загореться изоляция и произойти пожар.
Перед включением в сеть любого бытового электроприбора убеждаются, что напряжение, на которое рассчитан прибор, соответствует напряжению электросети. Нельзя включать в сеть приборы, не соответствующие напряжению сети. Перед включением в сеть нового прибора следует обратить внимание на потребляемый ими ток или мощность и подсчитать, выдержат ли предохранители и электропроводка включение этих приборов.
Профилактические испытания электропроводок
При испытаниях проверяют целостность жил и правильность фазировки – подключение фазы на выключатель и на центральный контакт патрона.
Не реже одного раза в три года проверяют изоляцию электропроводки мегомметром напряжением 500 или 1000 В. Сопротивление изоляции измеряют между каждым проводом и землей. Наименьшее сопротивление изоляции – 0,5 МОм. Если сопротивление меньше 0,5 МОм, то необходимо определить причину и исправить поврежденную часть электропроводки.
Основные неисправности и их устранение
Разнообразие конструкций и условий применения насосов определяет разнообразие возможных неисправностей. В руководстве по эксплуатации каждого насоса приводится подробный список характерных неисправностей и способов их устранения.
Здесь приведен краткий обзор типичных неисправностей насосного оборудования.
Основные признаки неисправностей, проявляющиеся в процессе эксплуатации: вибрация агрегата, повышенный уровень шума и изменение его тональности, повышенные рабочие токи, пульсации давления.
Причины выхода насоса из строя можно разделить на несколько групп.
1. Механические неисправности:
1.1. дефекты изготовления, сборки и монтажа насосного агрегата ;
1.2. вызванные износом насосного агрегата.
2. Неисправности системы управления:
2.1. работа в недопустимых режимах (вне рабочей зоны);
2.2. неисправности системы электропитания;
2.3. неисправности электродвигателя.
3. Неисправности гидравлической системы:
3.1. неправильный подбор насоса;
3.2. изменение параметров сети.
4.1. Механические неисправности
Дефекты изготовления или сборки определяются во время предпусковой подготовки и во время пробного пуска. Часть заводских дефектов проявляется лишь через некоторое время работы.
В процессе работы происходит износ подшипников, рабочих колес или роторов, уплотнений, резиновых деталей муфт. У химических насосов кроме этого— коррозия проточной части.
Износ подшипников приводит к повышенной вибрации агрегата. При длительной работе на изношенных подшипниках возможен перекос ротора. Последствия—рост потребляемой мощности, повышенный нагрев подшипников и стойки, задевание за корпус рабочего колеса, перекос и задевание за корпус сальникового уплотнения.
Износ рабочих колес приводит к падению подачи и напора при практически неизменной потребляемой мощности. При сильном износе колеса и щелевого уплотнения на входе нарушается балансировка: возникает неуравновешенная осевая сила. Последствия—нагрузка на подшипники и их износ, смещение рабочего колеса в полости насоса, трение его о корпус (всасывающий патрубок) и износ колеса и корпуса.
Износ торцовых уплотнений особенно опасен для погружных насосов (ГНОМ, НПК, ЦМК. ), так как вода попадает в полость электродвигателя и вызывает повреждение обмотки.
Основные неисправности и их причины приведены в таблице:
Проявления неисправностей
Причины неисправностей
Дефекты изготовления,
сборки
нарушение правил эксплуатации
Насос не выдает заявленных подачи и напора
Не выдержаны размеры рабочего колеса или допуски при его установке
Износ рабочего колеса,
смещение рабочего колеса
Объемный насос не выдает заявленных подачи и напора
Засорение клапанов
Износ уплотнений и клапанов
Повышенная потребляемая мощность
Нарушение центровки агрегата
износ рабочего колеса
Перегрев подшипников
Нарушение центровки агрегата, неправильная установка подшипников
Неправильная смазка подшипников,
износ подшипников
Течь по валу насоса
Не выдержаны допуски изготовления сальникового уплотнения
Низкое качество манжет
Износ сальникового уплотнения,
износ торцового уплотнения
Повышенная вибрация
Нарушение центровки агрегата,
недостаточная жесткость рамы
или муфта
нарушение затяжки резьбовых соединений крепления насоса или двигателя
Заклинивание ротора
Не обеспечен требуемый «разбег» ротора в многоступенчатых насосах
Превышение допустимой температуры перекачиваемой жидкости
Попадание твердых частиц
4.2. Работа в недопустимых режимах
Для всех насосов недопустима работа «всухую» (без заполнения полости насоса жидкостью).
Это особенно опасно для погружных насосов (ЭЦВ, ГНОМ, НПК и др.), т.к. нарушается охлаждение двигателя и далее происходит разрушение изоляции. Работа «всухую» приводит к перегреву и разрушению уплотнений. В сальниковом уплотнении истирается набивка, а затем повреждается защитная втулка. В торцовом уплотнении разрушаются кольца. У ряда насосов (ЭЦВ, UPS, ХЦМ) разрушаются подшипники скольжения, которые в нормальных условиях смазываются и охлаждаются перекачиваемой жидкостью.
Для защиты от работы «всухую» необходима установка датчика сухого хода или датчика давления на входе, установка защиты по току (от работы с током, меньшим номинального).
В ряде случаев при вероятности работы «всухую» возможно использование центробежных насосов с двойными уплотнениями (с подводом затворной жидкости).
Для динамических насосов недопустимым режимом является также выход за пределы рабочей зоны (подача меньше Qmin или больше Q max),т.к. при этом возрастает вероятность возникновения кавитации. Работа с подачей, большей максимальной, приводит также к перегрузке электродвигателя.
4.3. Неисправности системы электропитания
Здесь различают две группы неисправностей: отклонения параметров сети от номинальных и неисправности, связанные с соединительными проводами.
При пониженном напряжении в сети электродвигатель не развивает паспортной мощности, и при запуске насоса возможен срыв параметров. Колебания и броски напряжения, перекос фаз (неравенство напряжений в различных фазах) приводят к колебаниям скорости вращения, повышенным вибрациям электродвигателя и в худшем случае к пробою изоляции обмотки.
Основными неисправностями, связанными с соединительными проводами, являются неправильный подбор кабеля (повышенное сопротивление), обрыв фазы, неправильное чередование фаз (реверс электродвигателя).
При повышенном сопротивлении кабеля может наблюдаться картина, как при пониженном напряжении питания. Как правило, при этом кабель сильно греется, что может привести к повреждению изоляции и короткому замыканию.
При обрыве фазы двигатель продолжает работать, но при этом резко возрастают токи обмоток электродвигателя. Если в этом случае не срабатывает защита, результат—перегрев и разрушение изоляции обмоток.
Направление вращения трехфазного электродвигателя определяется чередованием фаз. При противоположном направлении вращения наблюдаются значительное снижение параметров центробежных насосов и сильный нагрев. У вихревых насосов (ВКС, СВН), шестеренных насосов изменяется направление потока жидкости—из напорного патрубка во всасывающий.
Для стационарных насосов направление вращения электродвигателя определяется при монтаже и может измениться только при проведении работ в электросети. Направление вращения переносных насосов (ГНОМ, НПК. АНС…. ) необходимо проверять при каждом подключении.
Заключение о техническом состоянии устройств автоматики делают по результатам измерения и контроля совокупности Параметров, определяющих работоспособность устройств автоматики и системы в целом. Различают виды контроля: работоспособности, диагностический и другие.
Контроль работоспособности проводят при подготовке устройств автоматики и системы в целом к применению (работе), при ТО и ремонте, периодически в процессе хранения. Основная задача — определение технического состояния системы автоматики в целом, В процессе контроля выполняют настройку, и регулировку.
Диагностический контроль автоматизированной или автоматической системы проводят для отыскания неисправностей и установления причин их возникновения.
Одна из важнейших задач при проведении диагностического контроля — выбрать такую стратегию (программу) поиска неисправностей, при которой требуется минимальное время для обнаружения неисправного элемента. Программа поиска неисправностей зависит от принятого метода. Наибольшее распространение получили методы последовательных поэлементных проверок, последовательных групповых проверок и комбинированный.
Метод последовательных поэлементных проверок состоит в том, что поиск неисправности ведут путем проверки элементов системы по одному в определенной, заранее установленной последовательности. При обнаружении неисправного элемента поиск прекращают и заменяют элемент, а затем проводят комплексную проверку работоспособности всей системы. Если комплексная проверка показала, что работоспособность не восстановлена, продолжается поиск следующей неисправности с той позиции, на которой был обнаружен неисправный элемент. При нахождении второго неисправного элемента снова проверяют систему и т. д. до восстановления работоспособности автоматизированного устройства.
Метод последовательных поэлементных проверок применим для любых функциональных схем аппаратуры и вариантов ее конструкции. Недостаток его — сравнительно большое число проверок, что, в свою очередь, приводит к большим затратам времени на поиск даже при оптимальных программах. Им удобно пользоваться "J при малом числе элементов в автоматизированной системе.
Метод последовательных групповых проверок состоит в том, что всю систему делят на отдельные группы элементов, устройств, блоков, узловий т.д. Поиск неисправности начинают с измерения одного или нескольких параметров — так выявляют группу элементов, в которой имеется неисправность. Затем путем последовательного деления этой группы на подгруппы область неисправной части сужают до тех пор, пока не будет выявлен неисправный элемент.
Основная задача, которая решается при разработке программы поиска, сводится к определению, с какой контрольной точки следует начинать проверку групп и какие шаги должны быть сделаны после анализа результатов контроля, чтобы получить минимальное время поиска, В практике эксплуатации при решении этой задачи используют три способа разделения структурной схемы автоматизированной установки на группы элементов схемы автоматики: средней точки, половинной вероятности, половинного времени.
Наибольшее распространение получил способ средней точки, который состоит в том, что схему автоматики разбивают на две примерно равные части и измерение делают в средней точке. Определив группу, содержащую неисправный элемент, снова разбивают ее примерно на равные части и т. д. до определения отказавшего элемента. Этот метод даст оптимальное решение в том случае, если элементы равнонадежны и среднее время проверок групп элементов примерно одинаково (триггерные ячейки). В остальных случаях минимизируется только число проверок, необходимых для отыскания отказавшего элемента.
Комбинированный метод применяется для сложных систем. Он заключается в том, что в процессе поиска неисправностей измеряют определенную совокупность параметров и до результатам этих измерений делают заключение о неисправном элементе. После контроля всей совокупности контролируемых параметров анализируют состояние системы и принимают решение. Последовательность проверок значения не имеет.
При практической реализации комбинированного метода целесообразно составить специальную таблицу, в которой следует указать, при каком сочетании нормального и ненормального состояний параметров неисправен тот или иной элемент (узел, блок и т. д.).
Комбинированный метод может быть применен и для отыскания одновременно двух и более отказов.
Для сложной автоматизированной установки наилучшие результаты удается получить при комплексном использовании методов. При этом комбинированный метод используется для определения неисправного устройства (блока, тракта); метод групповых проверок — для отыскания неисправного узла, каскада; метод поэлементных проверок — для отыскания неисправных элементов (деталей) в узлах (каскадах).
После выбора и оптимизации программы поиска необходимо выбрать -способ проверки исправности конкретного элемента. При эксплуатации автоматических и автоматизированных устройств используются следующие способы: внешнего осмотра, замены, промежуточных измерений, характерного признака.
Способ внешнего осмотра. Это наиболее распространенный способ. Путем внешнего осмотра аппаратуры проверяют состояние электрического монтажа (отсутствие повреждений изоляции, обрывов, замыканий, подгорания, пробоев), внешний вид деталей (резисторов, конденсаторов, полупроводниковых элементов и др.), наличие предохранителей, их исправность и соответствие номинальным данным, свечение ламп, отсутствие искрений, степень нагрева элементов и т.д. Способ эффективен при наличии внешних признаков отказов.
Способ замены. Подозреваемые блоки, узлы, электровакуумные приборы заменяют исправными. Достоинства способа — простота реализации и быстрота проверки. Недостатки — необходимость иметь большой запасной комплект исправных блоков, элементов и возможность выхода из строя вновь установленного из-за неустраненного отказа.
Способ промежуточных измерений. При этом способе с помощью контрольно-измерительной аппаратуры измеряют напряжения, токи, сопротивления, снимают осциллограммы в различных точках. Результаты измерений сравнивают с данными эксплуатационной документации и делают вывод о состоянии элемента.
Способ характерного признака. Сущность состоит в том, что на вход контролируемого устройства подают сигнал с определенными, заранее заданными характеристиками. По характерным признакам выходного сигнала судят о месте повреждения.
