Vianetsintä rele-kontaktoripiireissä. Osa 1

Eri ammattien sähköasentajat valmistavat, asentavat, konfiguroivat, korjaavat ja huoltavat erilaisia ​​sähkölaitteita. Tässä tapauksessa välttämätön osa heidän työtään on vikojen etsiminen. Vikojen oikea-aikaisen havaitsemisen ja korjaamisen tarvetta on vaikea yliarvioida, sillä mitä täydellisempi ja tehokkaampi sähkölaite on, sitä suurempi on taloudellinen vahinko sen seisokkeista tai järjettömästä käytöstä jopa lyhyitä aikoja. Siksi sähköasentajien kyky havaita erilaisten sähkölaitteiden viat on erittäin tärkeä.

Sanakaaviota käytetään osoittamaan sähköasennuksen tai sähkötuotteen dokumentaatiota. Jos on tarpeen viitata johonkin asiakirjaan, siihen lisätään selittävä sana, joka ilmaisee kyseessä olevan järjestelmän.

Jos rele-kontaktorin piiri (lyhennyksen vuoksi tulevaisuudessa tuote tai esine) täyttää kaikki dokumentaatiossa asetetut vaatimukset, on tapana sanoa, että se on hyvässä kunnossa... Kun sellaista ei ole kirjeenvaihtoa, sitten he puhuvat viallisista tuotteista tai sen vuoksi toimintahäiriöistä.

Tuotteen siirtyminen käyttötilasta vialliseen tapahtuu vioista johtuen. Sanavirhe, jota käytetään osoittamaan, että tuote ei ole asiakirjoissa sille asetettujen vaatimusten mukainen.

Määritelmistä seuraa, että tuotteessa olevaa virhettä ei voida poistaa, mutta tuotteessa oleva virhe on mahdollista poistaa. Jos se on ainoa, tuote menee pystyasentoon.

Tuotteen viat voivat ilmaantua eri aikoina sen elinkaaren aikana – tuotannon, kokoonpanon, säädön, käytön, testauksen, korjauksen aikana, ja niillä voi olla erilaisia ​​seurauksia.

Seuraukset jaetaan kriittisiksi, merkittäviksi ja vähäisiksi virheiksi.

Kriittisten vikojen esiintyminen tekee tuotteen käyttötarkoituksen mahdottomaksi tai mahdottomaksi.

Esimerkki 1. Kriittinen vika.

Esimerkkituotteeksi valitaan DC-rele nimellisjännitteelle 110 V, jonka kelan wx = 10 000 kierrosta ja resistanssi Rx = 2200 ohmia.

Muut parametrit: nimellisvirta Inom = 0,05 A, käyttövirta Israb = 0,033 A, turvallisuuskerroin Kzsh = 1,5, nimellinen MDS (magneettinen käyttövoima) Aw = 500 A.

Olkoon kelassa vika, joka oikosulkee 90 % kierroksista ja pienentää käämin resistanssin arvoon R2 = 220 ohmia (olettaen, että kaikki kierrokset ovat samanpituisia).

110 V:n jännitteellä tämä vastus vastaa virtaa I2 = 0,5 A ja MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.

Vaikka luvut osoittavat, että MDS:n arvo ei muutu ja rele pystyy vetämään ankkurinsa, releen jatkuva toiminta tällaisella vialla on mahdotonta, koska sen jälkeen, kun vialliseen käämiin on kytketty nimellisjännite, kela johto ylikuormitettu virralla 10 kertaa, se palaa melkein välittömästi.

Merkittävät viat rajoittavat mahdollisuutta käyttää tuotetta aiottuun tarkoitukseen tai heikentävät sen kestävyyttä (katso esimerkki 6).

Esimerkki 2. Suuri vika

Oletetaan, että esimerkissä 1 käsitellyssä relekelassa on vika, joka aiheuttaa 20 % kierroksista sulkeutumisen, eli 8000 kierrosta jää aktiiviseksi.

Olettaen, että kierrosten lukumäärän ja käämin resistanssin välinen suhteellisuus on edelleen verrannollinen, viallisen kelan resistanssiksi voidaan määrittää R3 = 1760 ohmia.

Tämä vastus 110 V:lla rajoittaa kelan virran arvoon I3 = 0,062 A.

Siksi MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.

Siten jopa tämän vian kanssa MDS riittää ohjaamaan relettä, mutta käämin läpi kulkevan virran lisääminen lähes 25 % aiheuttaa kelan ylikuumenemisen yli sen eristyksen sallitun ja ennenaikaisen vikaantumisen, vaikka se saa tehdä töitä jonkin aikaa.

Jos vian esiintyminen ei vaikuta tuotteen suorituskykyyn, sitä kutsutaan vähäiseksi.

Esimerkki 3. Pieni vika

Relekelassa, jonka parametrit on annettu esimerkissä 1, 5% kierroksista on lyhyitä, joiden resistanssi on noin 2090 ohmia.

Tämä vastus rajoittaa kelan virran arvoon I4 = 0,053 A, mikä vastaa arvoa MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

Ottaen huomioon, että reledokumentaatiossa on 10 %:n toleranssi nimellisvirralle, ts. Inom max = 0,055 A, silloin 0,003 A virran lisäystä ei voida kohtuudella katsoa johtuvan releen tai sen kelan viasta, koska I4 < Inom max.

Koska virran lisäys ei ylitä tälle releelle sallittua, sen aiheuttanut vika ei vaikuta releen toimintaan.

Tarkasteltavat esimerkit osoittavat, että erilaisten vikojen lisäksi myös samantyyppisillä vioilla (tässä tapauksessa käämien kierrosten oikosulku) voi olla erilaisia ​​seurauksia. Pelkkä vian esiintyminen tuotteessa ei aina vaikuta sen kykyyn suorittaa tehtävänsä.

Yllä olevan tueksi annamme esimerkin, jossa sähkölamppujen sarjaa pidetään esineenä. Tätä melko yksinkertaista esinettä käytetään vielä muutamassa esimerkissä, kun tarkastellaan vianmetsästyksen teknisiä perusongelmia.

Esineen yksinkertaisuus mahdollistaa sen toimintaperiaatteen ja siinä tapahtuvien prosessien selittämisen huomioimatta vain vikojen etsimisen kysymyksiin.

Esimerkki 4. Samojen vikojen eri ilmenemismuotoja.

Anna esineessä, joka on kannettava lamppu (kuva 1, a), olla oikosulku lampun napojen välillä.

Riisi. 1 Samojen vikojen eri ilmenemismuoto: a — kannettavassa lampussa, b — sähkölamppujen seppeleessä

Kun valaisin liitetään virtalähteeseen, lähteessä tapahtuu oikosulku. Tässä tapauksessa seurausten kannalta lampun oikosulku on kriittinen vika.

Toinen esine on sähkölamppujen seppele (kuva 1, b). Sama vika tässä esineessä voi johtaa erilaisiin seurauksiin riippuen seppeleen lamppujen määrästä.

Erityisesti jos lamppuja on 25–30 tai enemmän ja niiden nimellisjännitteiden summa ylittää verkkojännitteen, oikosulku yhdessä lampussa ei johda jännitteen nousuun kunkin muun käyttölampun sallitun jännitteen yläpuolelle ja muiden lamppujen kirkkauden huomattavaan lisääntymiseen.

Vaikka ulkoisesti molemmat viat ilmenevät samalla tavalla (ilman viallisen lampun syttymistä), seurauksena oikosulku yhdessä seppeleen lampuista ei johda virtalähteen oikosulkuun, ja koko seppele se on hyväksytyn luokituksen mukaan pieni vika.

Teknisessä diagnostiikassa huollettavien ja viallisten tilojen lisäksi erotetaan toiminta- ja ei-toimitilat.

Tehokkaan tuotteen katsotaan kykenevän suorittamaan sille määrätyt toiminnot säilyttäen samalla määritettyjen parametrien arvot ennalta määrätyissä rajoissa.

Muuten tuote ei toimi.

Vaikka jokainen huollettu tuote huolletaan samanaikaisesti, ei aina voida sanoa, että huollettava tuote on huollettava.

Esimerkit 3, 4 osoittavat, että vialliset tuotteet voivat myös suorittaa niille määrätyt toiminnot.

Tuotteen käyttökelpoisuuden rikkominen sen käyttökelpoisuuden säilyttämisen jälkeen tapahtuu vaurion seurauksena ja toimintahäiriön yhteydessä - vaurion seurauksena.

Yllä olevista määritelmistä seuraa, että vaikka tuotteen vika johtuu siitä, että siinä on tiettyjä vikoja, vian ilmeneminen itsessään ei aina johda vikaan (ks. esimerkit 3, 4).

Vahinkoja, jotka eivät liity muiden elementtien toimintahäiriöön, kutsutaan itsenäisiksi ja ne ovat aiheutuneet toisesta, - riippuvaisesta.

Esimerkki 5. Riippuvainen kieltäytyminen.

Joissakin kontaktorityypeissä käytetään lohkokeloja (kuva 2).

Riisi. 2 Poikkileikkauskäämitys

Kun kontaktori kytketään päälle, kelan K1.2-1 osa, jota kutsutaan alku- tai päälle, toimii. Kelan K1.2-2 toinen osa on tällä hetkellä ohitettu kontaktorin avauskoskettimella K1:3. Käynnistysosan läpi kulkeva virta on kontaktorin koosta riippuen 8-15 A.

Kun kontaktorin liikkuva järjestelmä siirtyy pääteasentoon, kosketin K1.3 aukeaa ja pitokela K1.2-2 kytkeytyy päälle ja virta laskee 0.2-0.8 A:iin.

Oletetaan, että kontaktorissa on vika, joka estää koskettimen K1:3 avautumisen.

Tässä tapauksessa jonkin aikaa sen jälkeen, kun käämiin on kytketty jännite, lanka, jolla sulkukäämi on kierretty, palaa ylikuormituksesta. Tämän kelan johdin on tarkoitettu vain lyhytaikaiseen, sekunnin murto-osaan, kun kontaktori on päällä. Siten vika koskettimessa K1:3 johtaa kontaktorin vikaantumiseen.

Riippuen syistä, jotka aiheuttivat vahingon, ne jaetaan systemaattisiin ja satunnaisiin.

Systemaattisia vaurioita tuotteille syntyy, kun niiden valmistuksen tai kokoonpanon, säätämisen tai käytön, korjauksen tai testauksen teknisiä prosesseja rikotaan. Tällaisten vikojen syyt voidaan tunnistaa ja korjata.

Vahingon sattuminen on, vaikka se ei ole toivottavaa, täysin luonnollinen ilmiö ja on ominaista kaikille teknisille esineille.

Tällaisten vikojen todennäköisyys määräytyy sen luotettavuusindikaattoreiden avulla: MTBF, häiriöttömän toiminnan todennäköisyys, kestävyys jne.

Havainnollistetaan joidenkin yllä olevien käsitteiden suhdetta.

Esimerkki 6. MTBF ja pitkäikäisyys

"Joskus uusi asennus epäonnistuu välittömästi tai toimii huonosti. Tällaisissa tapauksissa ryhdy välittömästi tarvittaviin toimenpiteisiin. Tai aluksi kaikki on hyvin, sitten suorituskyky huononee ja lopulta tapahtuu vika: sähköasennus epäonnistuu esimerkiksi 3 kuukauden kuluttua, vaikka sen käyttöikä on 16 vuotta. "...

Tässä on kaksi luotettavuuden ominaisuutta — MTBF (aika ensimmäiseen vikaan) ja kestävyys (käyttöikä). Korjattavien tuotteiden hyväksytyn käsitejärjestelmän mukaisesti MTBF on aina niiden käyttöikää lyhyempi. Jos MTBF on asetettu tuotteelle, joka on enintään 3 kuukautta, sen epäonnistuminen on luonnollista. Samassa tapauksessa, kun vahvistettu MTBF ylittää 3 kuukautta, voimme puhua tämän tuotteen alhaisesta todellisesta luotettavuudesta.

Tilanne on toinen korjaamattomien tuotteiden kanssa, joiden MTBF:n tulee aina olla vähintään niiden käyttöikä. Siten korjaamattoman tuotteen, jonka käyttöikä on 16 vuotta, vikaantuminen 3 kuukauden käytön jälkeen on epänormaalia.

On kuitenkin muistettava, että kaikki luotettavuusindikaattorit luonnehtivat satunnaisia ​​arvoja, joten yksittäisen tuotteen ennenaikainen epäonnistuminen ei voi kohtuudella arvioida muiden tämäntyyppisten tuotteiden luotettavuutta.

Esimerkissä 3 tarkastellaan tapausta, jossa tuotteessa oleva virhe ei ilmene ulkoisesti. Kuinka voit saada selville tämän tai muun vian olemassaolosta tietyssä tuotteessa odottamatta vikaa, onnettomuutta tai muita ei-toivottuja seurauksia?

Ensinnäkin tuotteen vika ilmenee sen säädön, testauksen tai suunnitellun ennaltaehkäisevän tarkastuksen yhteydessä sellaisten merkkien perusteella, joiden avulla voidaan todeta sen toiminta- tai toimivuusrikkomus.

Näiden merkkien perusteella tuotteen todellinen tila viittaa johonkin neljästä yllä mainitusta tilasta (toimiva, viallinen, toimiva, ei toimi) tai rajatilaa, jossa on epäkäytännöllistä tehdä säätöjä tai korjauksia ja tuote on vaihdettava uuteen.

Edellä mainittuja merkkejä kutsutaan yleensä vikakriteereiksi ja ne on määritelty tuotedokumentaatiossa parametrien tai ominaisuuksien luettelona, ​​jossa on ilmoitettu niiden muutoksen sallitut rajat – toleranssit.

Oleg Zakharov "Vianetsintä rele-kontaktoripiireissä"

Artikkelin jatkoa:

Vianetsintä rele-kontaktoripiireissä. Osa 2