Эксплуатация и ремонт реле времени

В процессе эксплуатации аппаратуры релейной защиты и автоматики изнашивается и морально устаревает, т.е. перестаёт соответствовать современным требованиям. Кроме того, возможны различные повреждения вследствие ненормальных режимов в электрических цепях (короткие замыкания, перегрузки), не выявленные ранее заводские дефекты и дефекты монтажа, а также повреждения в результате неправильных действий обслуживающего персонала.
В связи с этим возникает необходимость выполнения ремонтных работ и организации соответствующих служб, обеспечивающих ремонт аппаратуры релейной защиты и автоматики.
Характер ремонтных работ разнообразен. К ним относят: ремонт реле, связанный с изготовлением и заменой отдельных частей и деталей, проверкой релейной аппаратуры; ремонт панелей, при котором приходится выполнять новые отверстия и заделывать старые, а также восстанавливать лакокрасочные покрытие; соединение контрольных кабелей и переразделку их концов; пайку контактных соединений и приклеивание отдельных деталей.
Если ремонт панелей управления защиты и автоматики и контрольных кабелей производят на месте их расположения, то для ремонта аппаратуры релейной защиты и автоматики и контрольных кабелей выделяют специально оборудованные помещения (производственные и вспомогательные), которые должны быть сухими, светлыми, чистыми и отапливаемыми.
К производственным относят помещения для проверки и регулировки реле, ремонта реле и приборов, электромонтажных и слесарных работ. В ряде случаев выделяют отдельные помещения для точных электрических измерений при проверке электроизмерительных приборов. Расчёт производиться в соответствии с санитарными нормами СН245-64. Объём помещения на каждого работающего должен составлять не менее 15 м3, площадь - не менее 4,5-6 м2, высота помещения – не менее 3 м. Вспомогательные помещения служат для хранения испытательного оборудования, измерительных приборов, материалов и инструментов.
Помещение для проверки и регулировки реле должны быть оборудованы стационарными стендами, оснащёнными устройствами для планового регулирования напряжения и тока (постоянного и переменного), а также сдвига фаз переменного тока, измерительными приборами (в том числе и для снятия временных характеристик), кронштейнами, на которых можно удобно и быстро устанавливать реле для проверки, и коммутационными аппаратами, позволяющими быстро собирать необходимую схему для проверки реле. В этом же помещении могут находится установки для проверки щитовых и лабораторных измерительных приборов.
Помещение для ремонта реле и приборов оснащают соответствующими рабочими местами. Рабочее место состоит из двухтумбового стола с выдвижными ящиками, в которых хранятся инструмент, отдельные детали и ходовые запасные части, необходимый минимум приборов (вольтметр, мегомметр и др.). на столе находится щиток питания, настольная лампа, регулировочный автотрансформатор (ЛАТР-1 или ЛАТР-2), поставка для паяльника, припоя и флюса.
Кроме того, целесообразно иметь специальные рабочие столы для ремонта более громоздкого реле, регуляторов и электронных аппаратов и приборов. Этот стол имеет среднюю выдвижную часть с поворотным кругом, на котором располагают ремонтируемый аппарат или прибор.

Ремонтные работы

Траверса 10 (Рисунок 3) подвижных контактов 20 должна быть надежно закреплена стопорным винтом 23. На выходной оси 6 часового механизма 16—18 должны быть закреплены колодки на подвижных контактах фиксирующими винтами. Зазор между ярмом и заводным рычагом часового механизма при притянутом ярме и замкнутых на максимальной установке контактов должен быть 0,5—1 мм. Зазор между мгновенными контактами 19 должен быть не менее 1,5 мм. Регулируют зазор подгибанием неподвижных контактных пластинок. Прогиб пластинки переключающего мгновенного контакта должен быть таким, чтобы после замыкающего контакта ярма проходил еще 0,8—1,2 мм, что соответствует контактному нажатию 0,12— 0,18 Н. Провал неподвижных контактов, замыкающих с выдержкой времени, должен быть на любой уставке не менее 0,4 мм. Возвратная пружина должна четко возвращать часовой механизм до упора. В случае необходимости регулируют натяжение пружины.
Исходное положение механизма реле показано на рисунке 3, а, когда ведущая пружина 8 растянута (заведена) и удерживается в таком положении тем, что палец 4 упирается в верхнюю часть ярма 2. Палец соединен с пружиной осью 12 и зубчатым сектором 9. При подаче напряжения на обмотку реле 1 ярмо, втягиваясь, сжимает пружину 3 и освобождает палец, зубчатый сектор начинает поворачиваться, вращая сцепленную шестерню 7 и ось 6 вместе с контактной траверсой 10.

Рисунок 3 – Реле времени ЭВ-200:
а — общий вид, б — электрическая схема реле, в — схема проверки

Проверяют надежность сцепления остальных деталей механизма — ведущей шестерни 5, храповой шестерни 11 с пружиной, промежуточных шестерен 14, 13 и 15, связанных с часовым механизмом, путем 10-кратного запуска реле и визуального осмотра шестерен.
Выдержка времени реле устанавливается подбором расстояния между начальным положением подвижного 20 и неподвижного 21 контактов или проскальзывающими контактами 22, которые для измерения уставок можно перемещать по шкале. Проверяют действие контактов мгновенного действия 19.
Далее реле подвергают проверке электрических характеристик. Измеряют сопротивление изоляции обмотки при опущенном и втянутом ярме (нажать на хвостовик ярма). Проверяют электрическую прочность изоляции и работу часового механизма. Время срабатывания реле определяют по электрическому секундомеру, включенному по схеме, данной на рисунок 3, в. Секундомер имеет две шкалы 0— 1 с и 1 —10 с с ценой деления 0,01 с. Перед измерением включают выключатель SA, затем подают в обмотку реле КТ напряжение, включив рубильник SF. Секундомер Р устанавливают на 0, запускают его. Секундомер работает, отсчитывая секунды до шунтирования его обмотки контактом КТ реле, при заданном направлении, устанавливаемом реостатом R. Напряжение подают плавно и «толчком». Проверяют шкалу реле до минимальной, максимальной и заданной уставки.
При проверке и наладке реле пользуются заводской документацией (техническое описание, инструкция по эксплуатации) .
Разброс времени срабатывания проверяют по максимальной отметке шкалы. Продолжительность замкнутого состояния проскальзывающего контакта регулируют. Если при проверке шкалы оказывается, что время на максимальной уставке выходит за « + » или « — » допускаемого, необходимо отрегулировать и затянуть гайку, крепящую шкалу.
Проверка механической части реле без разборки. При проверке необходимо убедиться, что якорь реле свободно входит во втулку катушки, нигде не затирая.
Поставив максимальную уставку на реле и плавно нажимая якорь рукой, нужно убедиться, что часовой механизм запускается сразу же, как только якорь начинает опускаться. Если якорь полностью втянут, то поводок часового механизма должен располагаться на 3—4 мм выше упорной шайбы якоря при максимальной уставке по шкале.
Плавно опускаясь, якорь заводит часовой механизм. Когда якорь приходит в исходное положение, подвижный контакт, связанный с осью часового механизма, должен располагаться на 3—4 мм правее первой уставки по шкале.
При втягивании якоря проверяют, чтобы мгновенный контакт переключался в конце хода якоря. На слух проверяется работа часового механизма. Ход часового механизма должен быть равномерным, подвижная система не должна ускоряться или замедляться.
Как при резком, так и при плавном отпускании якоря подвижная система должна надежно, без заеданий и остановок возвращаться в исходное положение до упора.
При проверке контактной системы реле следует обращать внимание на прогиб контактных пластин неподвижного контакта и их чистоту, а также на одновременность замыкания подвижным контактом неподвижных.

Рисунок 3 – Устройство реле времени серий ЭВ-100 и ЭВ-200:
а — кинематическая схема реле, б —.фрикционное сцепление при работе реле времени, в — фрикционное сцепление при возврате реле в исходное положение (9А — звездочка, 9В — шарик, 9В — пружинка, 9Г — обойма)

Разборка реле. Сначала следует отсоединить все монтажные провода от зажимов, расположенных на цоколе реле. После этого вывернуть два винта с задней стороны цоколя, крепящие магнитопровод к цоколю, придерживая левой рукой магнитопровод, и снять магнитопровод вместе с контактами и часовым механизмом.
Далее нужно снять карболитовую колодочку подвижного мгновенного контакта вместе с закрепленной в ней контактной пружиной, для чего вывернуть винт, крепящий колодочку к верхней планке магнитопровода.
Коробка часового механизма крепится к магнитопроводу тремя винтами. Сначала нужно вывернуть нижний передний винт и снять этикетку. Затем, взяв в левую руку реле, вывернуть два винта, ввернутые в заднюю крышку часового механизма. Реле следует держать вертикально. Как только будет снят часовой механизм, якорь реле под действием конической возвратной пружины поднимается вверх, стремясь выскочить из втулки катушки. Поэтому поводок часового механизма следует медленно отводить с якоря, чтобы коническая пружина постепенно разжималась. Якорь с пружиной нужно вынуть из втулки.
Для того чтобы вынуть втулку со стопом из каркаса обмотки, следует взять в левую руку магнитопровод, а правой рукой отвернуть с помощью гаечного ключа под винты М4 гайку, крепящую снизу магнитопровода винтовой конец втулки. Когда гайка будет снята, пальцем нужно надавить на винтовой конец втулки и она свободно выйдет в верхнюю сторону магнитопровода. Катушка реле вынимается из скобы магнитопровода в правую или левую сторону.
Чтобы снять карболитовый поводок подвижного контакта 15 (Рисунок 3), следует взять в левую руку коробку часового механизма, а большим и указательным пальцами левой руки придерживать поводок. Держа в правой руке часовую отвертку, нужно ослабить стопорный винт, крепящий поводок к оси часового механизма, и снять его, подав на себя. Гаечным ключом под винты М8 следует отвернуть гайку, крепящую шкалу и сегмент неподвижных контактов, снять гайку, пружинящую шайбу и шкалу. После этого снять неподвижный контакт вместе с сегментом, на котором он укреплен. Снимать нужно аккуратно, чтобы не потерять две шайбы, проложенные между тарелочкой и металлическим сегментом неподвижного контакта. Вывернув винт с карболитовой головкой, можно отделить сегмент с карболитовой колодкой неподвижного контакта и снять сухарик, которым он крепится к тарелочке.
Часовой механизм реле, заключенный в герметический металлический кожух, открывать не следует.
При наличии явных неисправностей, обнаруженных при прослушивании часового механизма или при электрической проверке реле, если нельзя заменить механизм целиком, разборку его необходимо производить в такой последовательности:
– вывернуть часовой отверткой три винта, расположенных на боковой поверхности крышки часового механизма, и снять эту крышку, подав ее на себя в сторону выступающей оси часового механизма;
– при дальнейшей разборке необходимо часовой механизм держать над серединой стола или верстака, чтобы не терять его детали; перед разборкой должна быть приготовлена чистая коробка (можно использовать кожух), куда следует складывать все детали часового механизма. Взяв часовой механизм в левую руку, правой с помощью отвертки вывернуть три винта верхней крышки и снять ее;
– пинцетом вынуть анкерную скобу, анкерную шестерню с трибкой, промежуточные шестерни. Приподнять вверх зубчатый сектор и отвести его в сторону вправо, затем пинцетом можно снять ведущую шестерню вместе с главной осью реле и фрикционным сцеплением. Нельзя открывать коробку фрикционного сцепления, Скобу для изменения натяжения пружин снимать не следует во избежание нарушения заводской регулировки.
Сборка и механическая регулировка реле. Часовой механизм. В верхней и нижней крышках часового механизма имеются по четыре направляющих футора под оси анкерной скобы, анкерного колеса, промежуточной и ведущей шестерен.
Футоры осматривают в лупу. В них не должно быть грязи и заусенцев по краям. Прочищать футоры следует деревянной палочкой. Футор под анкерную скобу в верхней крышке имеет регулировку, он выполнен в специальном вкладыше с эксцентриситетом для изменения глубины зацепления анкерной скобы и анкерного колеса. Регулировку глубины зацепления осуществляют на заводе и ее изменять не следует, так как это может привести к недопустимо большому разбросу реле.
В лупу осматривают боковую рабочую поверхность концов осей анкерной скобы, анкерного колеса, промежуточных и ведущих шестерен. Оси следует протирать сухой чистой тряпочкой. В реле последних выпусков концы осей вороненые.
Особенно тщательно следует осматривать зубья шестерен и анкерного колеса. Они должны иметь правильную форму, без заусенцев и других дефектов. При наличии дефектных зубьев часовой механизм следует заменить.
С помощью пинцета в футоры нижней крышки устанавливают ведущую шестерню, ось с промежуточными шестернями, ось с анкерным колесом, ось с анкерной скобой. После этого заводится на свое место зубчатый сектор так, чтобы он вошел в зацепление с зубчатым колесом на главной оси и лег на свой упор. Срез главной оси должен располагаться вдоль лапки слева, если смотреть на часовой механизм сверху (при заведенном часовом механизме).
Надевается верхняя крышка на свои направляющие втулки, укрепленные на нижней крышке. Верхнюю крышку нельзя надавливать, чтобы не повредить концов осей. После этого следует взять реле левой рукой за верхнюю и нижнюю крышки, а правой рукой с помощью пинцета завести концы осей в направляющие футоры верхней крышки и осадить до конца верхнюю крышку. При завертывании винтов верхней крышки нужно помнить, что винт с выступающей головкой должен быть завернут против лапки часового механизма. Надевается боковая крышка реле таким образом, чтобы втулка для пломбирования располагалась против лапки.
Сборка контактов и шкалы реле. Контактные пружины неподвижных контактов должны быть чистыми, без следов окисления, серебряные накладки должны иметь полированную поверхность. Контактные пластины должны на 2—3 мм отступать от ограничивающих их сзади упорных пластин и располагаться так, чтобы подвижный контакт замыкал их одновременно. Серебряная проволока подвижного контакта не должна иметь следов подгара, поверхность ее должна быть заполирована. На винтовую втулку оси часового механизма следует надеть тарелочку, к которой крепится сегмент часового механизма так, чтобы ее отверстие попало на головку выступающего винта верхней крышки часового механизма. После этого на фасонный винт оси надеваются две вороненые шайбы, а сверху — сегмент неподвижных контактов, шкала реле, пружинящая шайба и завертывается гаечным ключом верхняя гайка.
Далее нужно прикрепить сегмент подвижного контакта к тарелочке, для чего следует поставить сухарик, прижав его проточкой к тарелочке, и завернуть регулировочный винт уставки. Неподвижный контакт необходимо установить за максимальной уставкой по шкале примерно на величину двух делений. Поводок подвижного контакта нужно надеть на ось таким образом, чтобы стопорный винт упирался в плоский срез оси. Держа часовой механизм в левой руке и придерживая поводок большим и указательным пальцами, часовой отверткой следует закрепить стопорный винт поводка.
После этого нужно полностью завести рукой часовой механизм, для чего повернуть поводок часового механизма против часовой стрелки. При верхнем положении поводка часового механизма подвижный контакт должен заходить правее начальных делений шкалы, а при нижнем положении поводка — правее последних делений шкалы.
Колодочку неподвижных контактов следует устанавливать поочередно в разных точках шкалы и каждый раз заводить от руки часовой механизм и проверять замыкание контактов. Подвижный контакт должен замыкать обе пластины неподвижных контактов одновременно по центру серебряных лепешек. Контактные пластины должны иметь прогиб 1,5—2,0 мм, не должны тормозить подвижную систему с тем, чтобы подвижный контакт надежно дошел до упора на колодочке неподвижных контактов. Регулировка контактных пластин производится подгибанием пинцетом в месте крепления.
Сборка электромагнита. Якорь реле должен быть чистым, без следов ржавчины. У реле постоянного тока в кольцевой паз между цилиндрической и конической частями якоря вставляется резервная бронзовая шайба, препятствующая прилипанию якоря к стопу при протекании тока по катушке реле. У реле переменного тока в торцевую поверхность запрессован короткозамкнутый медный виток, проточенный заподлицо с якорем.
Коническая возвратная пружина должна быть вороненой, иметь правильную форму и одинаковый шаг между витками.
Взяв скобу магнитопровода в левую руку лапками к себе, с правой стороны нужно завести катушку в магнитопровод и установить ее по центру. Затем сверху завести в каркас катушки втулку со стопом и осадить деревянной палочкой до отказа вниз. На нижний винтовой конец стопа следует надеть шайбу, пружинящую шайбу и закрепить гайкой. Далее во втулку катушки завести якорь с надетой на него конической пружиной таким образом, чтобы палец упорной шайбы пружины был направлен влево, если смотреть на обмотку со стороны лапок магнитопровода, к которым крепится часовой механизм.
Взяв в левую руку магнитопровод с катушкой и якорем, а в правую часовой механизм, нужно приблизить сверху часовой механизм к лапкам магнитопровода так, чтобы поводок часового механизма опустил якорь во втулку, а сам часовой механизм при этом завелся.
После этого, придерживая левой рукой магнитопровод с часовым механизмом, их следует положить на стол на заднюю часть скобы магнитопровода и правой рукой завернуть не до конца нижний передний винт, крепящий часовой механизм к магнитопроводу, подложив предварительно под винт этикетку реле. Затем ввертывают два задних винта, крепящих часовой механизм к магнитопроводу. Когда все три винта ввернуты, следует затянуть их до отказа.
Далее необходимо установить колодочку подвижного мгновенного контакта. Для этого в паз колодочки заводится палец упорной шайбы якоря, а прилив колодочки, находящейся на ее основании, вставляется в отверстие на верхней планке магнитопровода. Контактную пружину нужно завести между верхним и нижним неподвижным контактами, после чего завернуть винт, крепящий колодочку к магнитопроводу. При ввертывании винта устанавливать колодочку следует так, чтобы подвижный контакт касался неподвижного в центре серебряной лепешки. Натяжение контактной пружины регулируется так, чтобы усилие как в замыкающем так и в размыкающем контактах было достаточным.
Предварительный натяг пластины создается изгибом ее пинцетом в месте крепления пружины. Нажимая якорь, проверяют замыкающий контакт, а также прогиб контактной пластины. Прогиб пластины в этом случае можно регулировать положением винта с карболитовой головкой. После регулировки необходимо зафиксировать положение винта, надежно закрепив его гайкой.
Собранное реле устанавливают в выемку на цоколе и прикрепляют к нему винтами с пружинящими шайбами, ввертываемыми с задней стороны цоколя.