Ремонт выпрямительных установок кратко

Обновлено: 30.06.2024

Выпрямление переменного тока в постоянный для питания цепей тяговых двигателей на электровозе ВЛ80К выполняют выпрямительными установками ВУК-4000Л. Технические данные установки следующие:

Номинальное значение выпрямленного тока (среднее) 3200 А Номинальное значение выпрямленного напряжения 1350 В (среднее)

Максимальный допустимый нарастающий ток перегруз- 18 кА ки в течение 0,05 с

Время перегрузки при 80 кА, не более 0,02 с

Продолжительное допустимое обратное напряжение на 2450 В вентили плеча (амплитудное значение)

Частота питающей сети 50 Гц

К п д., не менее 98% Масса, не более 750 кг

Сопротивление изоляции в холодном состоянии между 30 МОм токоведущими частями и корпусом, не менее

Испытательное напряжение переменного тока часто- 5000 В той 50 Гц изоляции токоведуших частей относительно корпуса, а также между плечами моста в течение 1 мин

Конструкция. Одна выпрямительная установка (ВУ) представляет собой выпрямительный мост, обеспечивающий питаниие двух параллельно соединенных двигателей. Конструктивно ВУ выполнена в виде шкафа прямоугольной формы и может работать только с принудительным воздушным охлаждением. Скорость потока охлаждающего воздуха между ребрами охладителей в их средней части должна быть не менее 10 м/с. Температура воздуха на выходе ВУ относительно температуры воздуха на входе не должна бьпь выше чем на 10°С. На электровозе выпрямительные установки охлаждаются специальными вентиляторами. При неисправной системе охлаждения ВУ работать не может.

подгруппа I (0,52; 0,53; 0,54 В) - цвет черный;

подгруппа II (0,55; 0,56; 0,57; 0,58 В) - цвет белый.

Основой кремниевого выпрямительного элемента (рис. 27) служит тонкая круглая пластинка из сверхчистого монокристаллического кремния, обладающего электронной проводимостью В качестве электродов выпрямительного элемента в кремниевых вентилях использованы никелированные вольфрамовые диски, припаиваемые с двух сторон к кремниевой пластинке и защищающие ее от механических повреждений.


С целью повышения надежности работы вентилей в обратном направлении боковую поверхность кремниевой пластинки стачивают на конус.

Выпрямительный элемент 2 припаян к массивному медному основанию 1, представляющему собой короткий болт с шестигранной головкой, на торце которой имеется цилиндрическое углубление для выпрямительного элемента. Нарезка на стержне болта служит для ввинчивания в тело радиатора 8, способствующего лучшему отводу тепла от вентиля. Сверху в основание завальцован стальной цилиндрический кожух 4, защищающий выпрямительный элемент от воздействия окружающей среды. К верхнему электроду элемента припаян гибкий провод 3, выходящий наружу сквозь изолирующую втулку 5 из свинцового стекла, укрепленную в верхней части кожуха. Наружный конец гибкого провода верхнего вывода 6, являющегося одним из электродов вентиля, снабжен стандартным наконечником 7 для включения вентиля в цепь.

Одна выпрямительная установка ВУК-4000/1 содержит в себе 192 вентиля (по 48 вентилей на каждое плечо). Плечо (рис. 28) состоит из 12 параллельных ветвей по четыре последовательно включенных вентиля в каждом. Число параллельных цепей обусловлено значением выпрямленного тока, число последовательно включенных вентилей - значением обратного напряжения.

Уход в эксплуатации. В период эксплуатации необходимо выполнять следующие мероприятия:

при каждом техническом обслуживании ТО-3 электровозов очищать элементы ВУ от пыли и грязи, проверять качество разъемных соединений и паек;

при текущих ремонтах ТР-1 и ТР-2 электровоза выполнять работы, предусмотренные в предыдущем пункте, а также прозерять целостность вентилей с помощью прибора поиска неисправных вентилей ППНВ-1;

перед каждой поездкой проверять исправность системы воздушного охлаждения (вентиляторы, воздухопроводы, контакторы мотор-вентиляторов) .

В случае отключения ГВ из-за срабатывания защиты ВУ необходимо перед повторным включением определить причину, вызвавшую срабатывание защиты, устранить неисправность и только после этого включить ВУ под напряжение и нагрузку. В частности, если аварийное отключение произошло в результате короткого замыкания, необходимо проверить целостность вентилей.

Сопротивление изоляции токоведущих частей относительно корпуса измерять мегомметром напряжением 2,5 кВ. Испытание электрической прочности изоляции следует проводить от источника переменного тока частотой 50 Гц и мощностью не менее 0,5 кВт. Перед испытанием вентили закоротить. Испытание начинать с напряжения, не превышающего 1400 В и поднимать его до 4100 В за время не менее 10 с Полное испытательное напряжение держать в течение I мин, после чего плавно снизить его до 1400 В и отключить питание.

Возможные неисправности. При пробое вентилей необходимо вести электровоз на низших позициях (ниже 25-й), а в условиях депо проверить целостность всех вентилей. Поиск вышедшего из строя вентиля ВУ без разбора цепей ВУ при отключенной цепи со стороны ее входа и выхода осуществляют прибором ППНВ-1. При подсоединении прибора к ряду, в котором имеется прибитый вентиль, на нем загорается сигнальная лампочка.

Затем проверяют все вентили этого ряда искателем. Пробитый вентиль определяют по шуму в наушниках; на каждом электровозе имеется такой прибор и инструкция по его эксплуатации.

В каждое плечо ВУ при замене следует устанавливать вентили той же подгруппы.

Значения прямых падений напряжений снятых и установленных вентилей следует вносить в ведомость замены (ведомость замены входит в комплект сопроводительной документации на выпрямительную установку).

При проверке выпрямительной установки после проведения текущего ремонта ТР-2 необходимо соблюдать следующее: сумма прямых падений напряжения во всех вентилях горизонтальной ветви со вновь установленными вентилями может отличаться от соответствующих сумм для других ветвей не более чем на 0,03-0,04 В.

Неисправности выпрямительной установки приведены в табл. 3.

Перейти на работу но аварийной схеме, т. е. отключить неисправную выпрямительную установку и продолжать движение. Выпрямительную установку 61 отключить разъединителями вентилей 81, 83, а установку 62 - разъединителями вентилей 82, 84. При этом также отключаются линейные контакторы 51, 52 или 53, 54

Короткое замыкание в плече выпрямительной установки, круговой огонь ио коллектору тягового двигателя

При коротком замыкании (загорелась сигнальная лампа ВУ, отключился ГВ - сработало дифференциальное реле БРД) срабатывает блок дифференциальных реле. Необходимо неисправный двигатель или выпрямительную установку отключить и продолжать движение, собрав цепи по аварийной схеме

Выпрямительная установка (выпрямитель) УВП-5 предназначена В для преобразования переменного тока промышленной часто­ты 50 Гц в постоянный и питания тяговых двигателей моторных вагонов электропоездов переменного тока ЭР9Е.


Номинальное выпрямленное напряжение,В. 1650
Номинальный выпрямленный ток, А.. 400
Номинальная мощность, кВт. 650
Максимальное обратное напряжение
(амплитудное значение), В. 3600
Частота питающей сети, Гц. 50
Пиковое значение пускового тока
в течение 30 с, А. .1200
Схема выпрямления. мостовая, однофазная
Охлаждение вентилей. воздушное естественное
Габаритные размеры, мм
длина. . 2130
ширина. . 730
высота. . 900
Масса, кг. . 480

Конструктивно выпрямитель УВП-5 представляет собой каме­ру с односторонним обслуживанием и располагается под мотор­ным вагоном. Внутри камеры на четырех алюминиевых групповых охладителях смонтированы таблеточные (силовые) диоды. Чтобы изолировать диод от группового охладителя, между ними поме­щен диск (пластина), изготовленный из специального материала на основе эпоксидной смолы, отличающийся высокими теплопро­водностью и электрической прочностью.
Для удобного доступа предусмотрено шарнирное крепление групповых охладителей. Наружные оребренные поверхности груп­повых охладителей имеют устройство для забора встречного по­тока воздуха. На электропоездах ЭР9Е внедрено самовентилиро- вание выпрямителя УВП-5, т.е. отсутствует система принудитель­ной вентиляции всего трансформаторно-выпрямительного блока электропоездов ЭР9, ЭР9П, ЭР9М.
Выпрямитель УВП-5 (рис. 1) выполнен по схеме однофазного выпрямительного моста с расщепленными концами двух плеч. Тем самым обеспечивается бестоковая коммутация при ступен­чатом переключении секций вторичной обмотки трансформато­ра. Выводы ВГ1, ВГ2, ВП1, ВП2, ВПЗ, ВП4 подключают к тяговому трансформатору и трансформаторам тока, а выводы А7 (+) и В7 (-) — на нагрузку.


Общее число диодов в выпрямителе — 60. В каждом плече по три параллельные ветви, в каждой ветви — по четыре последова­тельно соединенных диода. На двух групповых охладителях рас­положено по 18, двух других — по 12 диодов.
На выпрямителях УВП-5 первоначально были применены ла­винные таблеточные диоды ВЛ7-320 (12-го класса). Впоследствии в одних моторвагонных депо их заменили на лавинные таблеточ­ные диоды ДЛ-123-320, в других депо до настоящего времени эксплуатируются выпрямители с диодами ВЛ7-320.
Тепловое сопротивление таблеточных диодов существенно меньше, чем тепловое сопротивление штыревых паяных диодов и определяется усилием, создаваемым прижимным устройством. Оно уменьшается при возрастании прижимного усилия. Диод ВЛ7- 320 таблеточной конструкции должен быть сжат с нормирован­ным усилием 8000 ± 500 Н (800 ± 50 кгс), а диод ДЛ-123-320 — с усилием 5500 ± 500 Н (550 ± 50 кгс). Большее усилие может приве­сти к их повреждению (растрескиванию кремниевой шайбы), а меньшее — к перегреву.
Применение лавинных диодов в выпрямительной установке по­зволило исключить все вспомогательные элементы R, С из схемы плеч. Это повысило надежность выпрямителя в работе и облегчи­ло уход за ним в эксплуатации. Соответственно упростились тех­ническое обслуживание и текущий ремонт в условиях депо. Эксп­луатация нелавинных и лавинных диодов в одной установке недо­пустима из-за коренного различия их физических параметров.

Перед началом осмотра УВП-5 при ТО-3 электропоезда от­крывают блоки с диодами, откинув их на 90° относительно верти­кальной плоскости каркаса. Нельзя открывать выпрямитель при наличии на его кожухе грязи, влаги, пыли и стекании на него воды с кузова вагона. В случае необходимости конденсат удаляют че­рез имеющиеся отверстия в дне каркаса.
Затем продувают внутреннюю часть выпрямителя сухим воз­духом под давлением 0,2 — 0,3 МПа (2 — 3 кгс/см2) с обяза­тельным отсосом пыли. Внутренние загрязнения выпрямителя удаляют волосяными щетками и чистыми техническими салфет­ками. Визуально осмотрев внутреннюю часть выпрямителя, про­веряют состояние блоков с диодами, других элементов. Внешне­му осмотру подлежат каркас выпрямителя, его крепление к кузо­ву вагона электропоезда, его заземление, крепление и шинный монтаж блоков с диодами.
При осмотрах убеждаются в отсутствии или наличии следов перебросов и подгаров диодов. Выпрямитель не должен иметь разрушений или перекрытий изоляторов диодов. Проверяют так­же надежность крепления монтажных проводов и шин. Слабые крепления подтягивают.
Затем осматривают воздухозаборник. В случае необходимос­ти прочищают его воздушный канал. Контролируют резиновые уплотнения выпрямителя. Они должны быть целыми, без надры­вов, порезов и трещин, создавать необходимую герметичность в закрытом состоянии.


Проверяют также резьбу восьми болтов М10, удерживающих блоки с диодами в закрытом состоянии во время движения элек­тропоезда.
Определяют состояние резьбы отверстий в каркасе, куда вворачивают болты М10. При сорванной или изношенной резьбе винты заменяют, а отверстия в каркасе обрабатывают, про­изводят наплавку, нарезают новую резьбу.
Если в период от предыдущего технического обслуживания или текущего ремонта имелись срабатывания защиты, что зафикси­ровано в журнале технического состояния электропоезда ТУ-152, то проверяют диоды на пробой, степень затяжки таблеточных ди­одов, целостность изоляционных прокладок под таблеточными диодами и работу аппаратов защиты выпрямителя.


При данных видах ремонта электропоезда выполняют опера­ции в объеме ТО-3 и, кроме того, дополнительные работы, опи­санные далее.
Проверяют надежность крепления подводящих проводов к вып­рямителю, слабые крепления проводов подтягивают. Наконечни­ки проводов, имеющие следы нагрева, отворачивают, оценивают качество пайки жил в наконечнике, контактные поверхности зачи­щают, наконечники подсоединяют и закрепляют.
Если у провода около наконечника оборвано более 20 % сече­ния жил или обнаружена некачественная пайка, то его обрезают вместе с наконечником и дефектными жилами. Конец провода разделывают под припайку наконечника, сняв оплетку и изоляцию с таким расчетом, чтобы между концом изоляции и наконечником был зазор 2 — 3 мм. Надо помнить, что надрезка жил недопустима.
Конец провода зачищают и облуживают припоем. Надевают, при необходимости, на провод полихлорвиниловую трубку. Зак­репив наконечник на конце провода, обжимают его плоскогубца­ми. Пропаивают соединение наконечника с концом провода.
При меньшем повреждении оборванные жилы заправляют так, что­бы их свободные концы плотно прилегали к целым жилам провода.
Пайка считается полноценной, если жилы провода и наконечник полностью облужены, припой не имеет шероховатостей и залит по всей окружности с плавным переходом от провода к наконечнику.
Заменяют дефектные наконечники, имеющие трещины или уменьшенную контактную поверхность соединения более, чем на 1/з вледствие обгара, излома и других повреждений. При необ­ходимости восстанавливают поврежденную оплетку и изоляцию проводов. Оплетку проводов в месте повреждения вырезают, края основной изоляции срезают на конус. Поврежденное место про­водов восстанавливают изоляционной прорезиненной лентой. Ее накладывают плотно с перекрытием 1/2 ширины. Общая толщина наложенных слоев не должна быть более толщины основной изо­ляции. Затем промазывают ленту клеющим лаком, монтаж прово­дов внатяжку недопустим.
Крепление проводов к выпрямителю должно быть прочным и исключать возможность их перемещения, перетираний и других повреждений. Прогары текстолитовых панелей не допускаются.
Обнаруженные повреждения их поверхности зачищают и покры­вают электроизоляционной эмалью ГФ-92ХС.
Кроме того, контролируют диоды на пробой. Для этого приме­няют пробник (рис. 2). Снимать силовые диоды с радиатора, от­соединять шинный монтаж плеч выпрямителя и параллельных цепей плеча не требуется.



В процессе эксплуатации все выпрямительные устройства должны содержаться в работоспособном состоянии и быть готовыми к включению на питание нагрузки. Для обеспечения исправной работы выпрямительных устройств должы осуществляться эксплуатационное обслуживание, текущий и капитальный ремонты. В объем эксплуатационного обслуживания входят:

—периодический контроль за работой выпрямителя по показаниям установленных на нем приборов;

—подрегулировка напряжения и тока;

—замена перегоревших предохранителей и ламп;

—удаление пыли с контактов реле;

—изменение режимов работы выпрямителя;

—удаление пыли с внешних поверхностей выпрямителей. В объем текущего ремонта входят:

—проверка работы автоматики выпрямителя;

—регулировка и чистка контактов реле;

—чистка контактов контакторов я рубильников;

—замена отдельных элементов и деталей в цепях управления выпрямителя;

—удаление пыли со всех блоков и элементов размещенных внутри выпрямителя;

—проверка болтовых соединений и подтягивание гаек для обеспечения надлежащего крепления аппаратуры а создания плотных токопроводящих контактов.

В объем капитального ремонта входят:

—проверка и измерение изоляции в первичных цепях силовых трансформаторов и дросселей;

—замена силовых вентилей и контакторов;

—чистка и правка монтажа внутри выпрямителей;

—измерение и доведение до нормы величины пульсации постоянного тока на выходе выпрямительных устройств;

—измерение температуры селеновых выпрямительных мостов.

Удаление пыли с выпрямительных устройств должно производиться при полностью снятом напряжении путем отключения ремонтного рубильника. Пыль следует удалять с помощью пылесоса, флейца и тряпки. При этом необходимо следить за тем, чтобы не нарушить монтаж и контактные соединения в схеме выпрямительного устройства. Удаление пыли и следов окисления с контактов реле и контакторов следует производить щеточкой или лоскутом, смоченными в спирте, или чистом бензине при отключенном выпрямителе.

При наличии следов подгорания контакты надо очистить при помощи самой мелкой стеклянной бумаги (№ 00) и затем протереть лоскутом, смоченным в спирте.

Проверка, регулировка я настройка выпрямительных устройств должны производиться в соответствии с заводской инструкцией.

Измерение температуры селеновых выпрямительных столбов следует осуществлять через каждые 2500—ЗООО часов работы выпрямительных устройств, но после того, как выпрямительное устройство проработало 15 000 часов, если ток нагрузки не превосходил 70% от максимального тока выпрямителя, и после 10 000 часов работы, если ток нагрузки выпрямителя был равен максимальному значению. Температура селеновых столбов не должна превышать 75°С. В противном случае селеновые столбы надо заменить новыми. Замер температуры надо производить в верхних рамах, в которых смонтированы столбы, у шайб, находящихся в середине столба. Температура .измеряется обычными техническими термометрами со шкалой 100—150°С через час после включения выпрямителя на полную рабочую нагрузку.

Измерение напряжения пульсации в цепях, питания аппаратуры постоянным током следует производить на выходе питающей установки, а в цепях буферных установок—на выходе батарейных щитов. В цепях питания аппаратуры связи,, при работе которой создается дополнительная пульсация на шинах нагрузки (аппаратура коммутация, телеграфирования постоянным током и т. п.), измерение пульсации должно производиться при работе выпрямительных устройств на омическую нагрузку или заряд аккумуляторной батареи. В цепях питания аппаратуры, не генерирующей собственной пульсации (например, анодные и накальные цепи ламповой аппаратуры, аппаратура связи на транзисторах и т. п.), измерение пульсации производится непосредственно при питании этой аппаратуры. Напряжения пульсации измеряются при максимальной нагрузке на выпрямительных устройствах.

Монтаж, настройка и проверка новых ВУ производится в соответствии с заводскими инструкциями. В этих же инструкциях приведены основные неисправности, возникающие в ВУ, и их возможные причины.

Читайте также: