2. Классификация контактов и причины их повреждений

Одной из наиболее частых причин выхода из строя электрического аппарата является недопустимый нагрев его токопроводящих частей или отказ контактной системы, используемой в большинстве электроустановок.

Электрический контакт -- это место перехода тока из одной токоведущей детали в другую. Контактирование -- наличие электрического контакта.

Под контактным соединением (рис. 2) понимают контактный узел, образующий неразмыкаемый контакт.

Контакты различают также по исполнению (рис. 3) и по назначению (рис. 4). Классификация контакт-деталей (контактов) приведена на рис. 5, а контактных узлов -- на рис. 6.

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

В аппаратах чаще всего повреждается контактная группа, т.е. основные рабочие контакты, а также промежуточные и вспомогательные (дугогасительные или разрывные) контакты.

Качество контактов зависит от свойств контактных материалов и от состояния рабочих поверхностей и приложенных к контактным группам сил сжатия.

Любые контактные поверхности имеют микронеровности, вследствие чего соприкосновение поверхностей контактов происходит не по всей площади, а лишь в отдельных точках (рис. 7), которые называются точками соприкосновения.

Рис.7

Когда к контактам приложены сжимающие силы F, выступающие неровности поверхностей деформируются и точки соприкосновения превращаются в небольшие площадки (рис. 8. Поэтому электрический ток течет не сквозь всю поверхность, а лишь в участках с большим электрическим сопротивлением, называемым переходным.

Рис.8

Переходное сопротивление -- основной показатель качества контакта. Оно зависит от качества обработки и состояния контактных поверхностей. Плохо обработанные и окислившиеся контакты имеют большое переходное сопротивление. Поверхности медных контактов рекомендуется обрабатывать надфилем или напильником, в результате чего образуется поверхность с меньшим переходным сопротивлением, чем при полированных или шлифованных поверхностях.

В слаботочных аппаратах для контактов используются бронза и медь, посеребренная медь: в аппаратах, переключающих большие токи через дугу, -- тугоплавкие материалы на основе вольфрама и молибдена, а также металлокерамика с добавками меди или серебра для повышения электропроводности.

Довольно часто контакты выполняются комбинированными -- механические части выполнены из конструкционных материалов, а контактные из материалов с высокой электрической проводимостью.

В электрических аппаратах повреждаются также обмотки, детали механизмов, пружины, пластины дугогасительных камер и изоляция. Признаком неисправности аппарата являются повышенный нагрев отдельных частей, произвольное отключение.

Обычно электрические аппараты ремонтируют в специальных электроремонтных подразделениях предприятия, кроме крупногабаритных пультов, сборок, щитов, ремонт которых осуществляется на месте, и высоковольтных, ремонт которых предпочтительно выполнять на специализированных предприятиях. В настоящее время около 80% электрических аппаратов на напряжения до 1000 В ремонтируется силами электроремонтных цехов.

3. Проверка электрических цепей аппаратов

Для проверки электрических цепей используется непосредственный способ, не требующий создания вспомогательных электрических цепей. Для контроля используются пробники -- устройства, состоящие из источника питания, индикатора целостности цепи, токоограничивающего резистора и щупов. В качестве индикатора целостности цепи используются стрелочные приборы, лампочки, звуковые индикаторы и др. При проверке получаемая о дефектах информация может искажаться. Ошибки возникают из-за шунтирования проверяемой цепи другими цепями схемы, наличия полупроводниковых элементов либо из-за образования дополнительных электрических цепей вследствие замыканий. Для исключения ошибок необходимо перед подключением пробника проанализировать схему аппарата и при наличии контактов, шунтирующих проверяемую цепь, принудительно отключить их.

При анализе схемы следует обратить внимание на образования ложных цепей через диоды при той или иной полярности щупов пробника, а также через нагрузку (лампы, обмотки электродвигателей или трансформаторов и др.).

Примеры обнаружения ошибок при проверке электрических цепей аппаратов. Проверить нумерацию выводов в схеме аппарата (рис. 9) с полупроводниковыми диодами (в такой схеме возможно образование ложных электрических цепей). Подключим один из щупов к выводу 1, и, поочередно прикасаясь другим щупом к выводам 2, 3, 4, увидим, что показания индикатора ничем не отличаются. Это говорит о том, что дефект либо существует в самой схеме, либо внесен нашими неправильными действиями.

Рис. 9

При подключении пробника к выводам 1--3 образуется замкнутая цепь: минусовой щуп пробника -- вывод 1 -- контакт К -- вывод 2 -- диод V1 -- вывод 3 -- плюсовой щуп пробника.

Следовательно, выводы 1 и 3 нельзя отличить. В цепь включен диод, сопротивление которого зависит от полярности прикладываемого к его выводам напряжения. Переключим пробник так, чтобы к выводу 1 был подключен плюсовой щуп пробника. В этом случае показания пробника равны нулю, что соответствует разомкнутой цепи. Поэтому выводы 1 и 3 можно отличить. Аналогично можно проверить цепь 1--4. Таким образом, при проверке цепей с диодами необходимо учитывать полярность щупов пробника.

Рис. 10

Электрическая цепь реле (рис. 10) может шунтироваться размыкающим контактом реле. Пусть перед включением реле в схему необходимо проверить параллельные цепи, подключенные к точкам 1 и 2, среди которых есть две с размыкающими контактами: цепь 1, в которую входит вывод 1, контакт К1 и вывод 2, и цепь 2, в которую входит вывод 1, контакт К2, контакт КЗ и вывод 2.

Подключив пробник к выводам 1--2 обесточенной схемы, выясним, что цепь между ними замкнута и, следовательно, исправна. Включим реле в работу. электрооборудование ремонт контакт полупроводниковый

Однако при этом наблюдается дефект, заключающийся в том, что в одном из режимов цепь между точками 1 и 2 не замыкается, хотя для правильной работы реле она должна быть замкнута контактами К2 и КЗ. Проверим исправность этих контактов. Подключим пробник Р в обесточенной схеме к выводам 1--3 и 4--2. Показания индикатора свидетельствуют об исправности контактов, но цепь между выводами 1 и 2 при работе реле все равно не замыкается. В чем причина?

Так как цепи контактов К2 и КЗ исправны, проверим, существует ли цепь между точками 1 и 2 при работе реле. Для этого подключим пробник Р к точкам 3 и 4. Показания пробника говорят об обрыве проверяемой цепи. Однако если проверить цепь между точками 3 и 4 в обесточенной схеме, то пробник покажет, что она замкнута.

Для выяснения причины дефекта рассмотрим схему. К выводам 1 и 2 подключены три параллельные цепи, две из которых образованы нормально замкнутыми контактами (замкнутыми, когда реле обесточено). Так как эти цепи включены параллельно, подключением пробника к выводам 1 и 2 нельзя определить, какая из них замкнута. Подключение пробника к выводам 3 и 4 не позволяет найти обрыв, так как при этом образуется следующая замкнутая цепь: щуп пробника -- вывод 3 -- контакт К2 -- контакт К1 -- вывод 2 -- контакт КЗ -- щуп пробника. Проверка не позволила сделать заключение об исправности всех параллельных цепей, поэтому необходимо проверить каждую из них.

Для этого следует цепь между точками 1 и 2 проверить дважды, так как существуют две замкнутые в обесточенном состоянии цепи. Первый раз надо разомкнуть контакт К1, тогда показания пробника позволят судить только о цепи, в которую входят контакты К2 и КЗ.

Второй раз необходимо разомкнуть контакт К2 или КЗ, что позволяет проверить цепь от точки 1 к точке 2 через контакт К1. Выполнив проверки, мы обнаружили, что цепь, в которую входят контакты К2 и КЗ, имеет обрыв.

Дополнительный контур может образоваться и через цепь нагрузки (рис. 11). Пусть в задание входит проверить цепи между выводами 1, 2, 3 перед включением схемы и выполнить маркировку выводов. При подключении пробника к любым парам выводов (1--2, 2--3, 1--3) его показания говорят о том, что цепи между ними существуют, но выводы 1, 2, 3 неразличимы. Как следует поступить?

Рис. 11

Один из приемов -- принудительное размыкание контактов. В рассматриваемой схеме есть два таких контакта -- контакт К1 реле и кнопка S. Разомкнув кнопку S, находят вывод 3 по отсутствию цепи между ним и двумя другими выводами. Разомкнуть контакт К1 без подачи питания на реле невозможно, поэтому и различить выводы 1 и 2 пока нельзя. Между этими выводами образуется следующая цепь: вывод 1 -- контакт К1 -- лампа H1 -- вывод 2, которая может быть также разомкнута отключением лампы.

Н1. Поэтому, вывернув лампу из патрона, можно отличить выводы 1 и 2 по отсутствию цепи между выводами 3 и 1.

В электронных аппаратах часто применяется метод поиска дефектов, связанный с заменой блоков. Он особенно удобен, когда в схеме имеются однотипные блоки. Переставив их местами и убедившись в изменении характера дефекта, можно сделать вывод о том, что один из блоков неисправен. Метод пригоден и в случае наличия у ремонтника заведомо исправного блока, которым он может последовательно заменять подобные блоки ремонтируемого аппарата для локализации неисправности.

4. Разборка электрических аппаратов