Что такое защитное заземление? Какова область его применения?

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Область применения защитного заземления - трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Что такое замыкание на корпус электроустановки? Какова основная причина замыкания на корпус? Замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки.

В каком случае и насколько может стать опасным прикосновение человека к корпусу изолированной от земли электроустановки?

Если электроустановка изолирована от земли, то в случае замыкания фазы на корпус, прикосновение к установке будет так же опасно, как и к фазному проводу человек, стоя на земле или на другом токопроводящем основании, может оказаться под напряжением прикосновения** практически равным фазном напряжению сети - 220 В. В этом случае через тело человека будет проходить ток опасный для жизни

I ч = U пр/ R ч= U ф/ R ч= 220/1000 = 0,22 А = 220 мА

где Uпр - напряжение прикосновения, В; Uф - фазное напряжение, В; R- сопротивление тела человека, в расчетах принимаемое 1000 Ом.

Каков принцип действия защитного заземления?

Принцип действия защитного заземления электрооборудования заключается в снижении до безопасных значений напряжения прикосновения U пр , обусловленного замыканием на корпус. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования ф 3 (уменьшением сопротивления защитного заземления R 3 ),

Каким способом при замыкании на корпус можно уменьшить потенци ал заземленного оборудования?

Уменьшением сопротивления защитного заземления R 3

При замыкании фазы на корпус заземленной установки от чего зависит величина напряжения прикосновения?

Тогда в случае замыкания фазы на корпус заземленной электроустановки напряжение прикосновения Uпр под которым окажется прикоснувшийся к корпусу человек, будет-

U пр = ф 3 - фос

где ф 3 - потенциал корпуса заземленной электроустановки, В; фос - потенциал основания (площадки) в том месте, где стоит человек, В.

Повысится ли безопасность при увеличении сопротивления защитного заземления?

Нет, потому что принцип защитного заземления достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования ф 3 (уменьшением сопротивления защитного заземления R 3 ), а также за счет повышения потенциала основания Фос в месте, где стоит человек, до значения близкого к потенциалу заземленного оборудования.

При какой минимальной величине напряжения переменного тока во всех случаях следует выполнять защитное заземление?

Согласно Правил устройства электроустановок защитное заземление следует выполнять: при напряжении 380 В и выше переменного тока во всех случаях;

Что собой представляет заземляющее устройство? Какие различают типы заземляющих устройств?

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя - металлических проводников - электродов 7, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, соединенных между собой полосой 6, и заземляющих проводников 3, соединяющих заземляемые части электроустановки 1 с заземлителем.

В зависимости от места расположения заземлителя относительно заземляемого электрооборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Что собой представляет групповой заземлитель? Каковы его преиму щества перед одиночным?

В контурном заземляющем устройстве (см. рис. 2) применяют группой заземлитель, состоящий из нескольких параллельно включенных одиночных заземлителей (электродов) 7, который обеспечивает наименьшее сопротивление защитного заземления.

При групповом заземлителе в зоне растекания тока наблюдается повышение и выравнивание потенциалов на поверхности площадки. В результате снижается напряжение прикосновения и, следовательно, повышается безопасность работающих на защищаемой площадке людей.

Каковы достоинства контурного заземляющего устройства? На каком расстоянии друг от друга следует располагать в нем электроды?

В случае замыкания на корпус электроустановки стеканче тока в землю о всех электродов заземлителя происходит одновременно (см. рис. 2). На рафике распределения потенциалов на поверхности защищаемой площадки, полученного сложением потенциальных кривых от каждого электрода в отдельности, видно, что при групповом заземлителе в зоне растекания тока наблюдается повышение и выравнивание потенциалов на поверхности площадки. В результате снижается напряжение прикосновения и, следовательно, повышается безопасность работающих на защищаемой площадке людей.

При размещении электродов на расстоянии не более 8 - 10 м друг от друга максимальные значения напряжения прикосновения в этом случае не превысят допустимых уровней.

Что разрешается использовать на предприятиях в качестве естествен ных заземлителей?

В качестве естественных заземлителей можно использовать: различные металлоконструкции зданий, имеющие соединение с землей; арматуру железобетонных конструкций; свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей, водопроводные и другие металлические трубы, за исключением трубопроводов для горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии.

Что используют в качестве электродов искусственных заземлителей?

Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют заложенные в землю стальные трубы, стальные уголки, металлические стержни, стальные прутки и т. п. Для соединения вертикальных электродов используют полосовую сталь или круглые стальные прутки.

Какой величины должно быть сопротивление защитного заземления установок напряжением до 1000 В? Как часто оно должно контролироваться?

При стекании тока с корпуса в землю 1 3 (см. рис. 1) через малое сопротивление защитного заземления Rз, которое в электроустановках напряжением до 1000 В не должно превышать 4 Ом.

От величины какого параметра защитного заземления зависит эффек тивность его действия? Как часто этот параметр должен контролироваться?

От величины сопротивления защитного заземления Rз.

В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок контроль сопротивления защитного заземления проводят перед вводом заземления в эксплуатацию и периодически, но не реже одного раза в год.

Как изменится напряжение прикосновения с увеличением расстояния между человеком и заземлителем?

Напряжение возрастает. Тогда в случае замыкания фазы на корпус заземленной электроустановки напряжение прикосновения Цщ, под которым окажется прикоснувшийся к корпусу человек, будет

и щ = ф 3 - фос,

Что такое зануление? В к аких электрических сетях оно применяется?

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником корпуса и других металлических нетоковедугцих тастей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением.

Заземление применяют в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Что называется нулевым защитным проводником? Чем нулевой про вод отличается от нулевого защитного проводника?

Нулевым защитным проводником РЕ называется проводник, соединяющий зануляемые части, например, корпус электроустановки с глухозазем-генной нейтралью сети.

Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого провода N, который также соединен с глухозаземленной нейтралью, но предназначен для питания током электрооборудования.

Каково назначение нулевого защитного проводника?

Назначение нулевого защитного проводника - создание электрической цепи с малым сопротивлением, чтобы ток короткого замыкания Iкз был достаточно большим для быстрого срабатывания защиты.

В каком случае зануление устраняет опасность поражения током?

Зануление применяется для устранения опасности поражения током в случае прикосновения к металлическим нетоковедущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус.

Что такое замыкание на корпус электроустановки? Какова основная причина замыкания на корпус?

Замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токоведу-щей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки.

Основная причина замыкания на корпус - повреждение электрической изоляции токоведущих частей, находящихся под напряжением.

В случае замыкания на корпус и отсутствия зануления под каким на пряжением может оказаться человек, прикоснувшись к корпусу?

Если электроустановка изолирована от земли, то в случае замыкания фазы на корпус, прикосновение к электроустановке будет так же опасно, как и к фазному проводу - человек может оказаться под напряжением прикосновения Uпр практически равным фазному напряжению сети - 220 В.

Каков принцип действия зануления? Какое из устройств максималь ной токовой защиты обеспечивает большую безопасность?

Принцип действия зануления - превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание между фазой и нулевым защитным проводником, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита - плавкие предохранители или автоматические выключатели, и обеспечивается автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети.

При защите автоматическими выключателями обеспечивается большая безопастность.

Какие устройства используются в качестве максимальной токовой защиты? Каково время срабатывания каждого из устройств?

Скорость отключения электроустановки с момента появления напряжения на корпусе составляет 5 - 7 с при защите электроустановки плавкими предохранителями и 1 - 2 с при защите автоматическими выключателями.

От какого параметра нулевого защитного проводника зависит эффек тивность действия зануления?

Каков будет путь тока в случае замыкания на корпус зануленной электроустановки?

Какой фактор определяет скорость срабатывания защиты? Какой величины этот фактор должен быть согласно требованиям ПУЭ?

Согласно указаниям Правил устройства электроустановок (ПУЭ) ток короткого замыкания должен быть не менее чем в 3 раза больше номинального тока плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя.

С учетом результатов проведенных исследований назовите факторы, от которых зависит эффективность действия зануления.

От тока короткого замыкания, который должен быть не менее чем в 3 раза больше номинального тока плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя.

С какой целью нулевой защитный проводник должен иметь повторное заземление?

Для уменьшения опасности поражения током, возникающей в случае обрыве нулевого защитного проводника РЕ и замыкании фазы на корпус установки за местом обрыва (рис. 4), нулевой защитный проводник должен иметь повторное заземление.

За счет чего уменьшается опасность поражения током при обрыве нулевого защитного проводника, имеющего повторное заземление?

В случае обрыва нулевого защитного проводника, имеющего повтор ное заземление, при замыкании на корпус каков будет путь тока? Почему не срабатывает токовая защита?

Если же нулевой защитный проводник будет повторно заземлен, то при его обрыве сохранится цепь тока через землю, в результате чего напряжение зануленных корпусов электроустановок, находящихся за местом обрыва, снизится приблизительно до 0,5 U. Следовательно, повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током при обрьше нулевого защитного проводника, но не может устранить ее полностью.

Почему в нулевом защитном проводнике запрещается устанавливать предохранители, выключатели, рубильники?

В нулевом защитном проводнике запрещается ставить предохранители, рубильники и другие приборы, которые могут нарушить его целостность.

Если, прикасаясь к холодильнику, вы ощущаете легкие и неприятные пощипывания, значит на его корпус происходит утечка тока. А это прямая угроза вашему здоровью и даже жизни!

Нижний предел чувствительности сухой кожи руки человека - 30-40V. Допустимая для здоровья норма - 36V .

На корпусе холодильника может присутствовать до 110V переменного тока! Это практически половина сетевого напряжения (220V).

Отсюда простой вывод: если ваш холодильник стал “драться”, немедля вызывайте к себе на дом мастера ВсеРемонт24.

Обратите внимание! Проблема утечки тока на корпус холодильника может скрываться не в самом холодильнике, в розетке , к которой он подключен!

Современные холодильники - это достаточно мощная техника, “тянущая” много электричества. Холодильник должен подключаться к евророзетке с заземлением !

Если в вашем доме не проведена трехфазная проводка с “землей” (а вероятность этого очень велика!), имеет смысл это сделать, а также переустановить правильную розетку.

Если же у вас в розетке есть заземление, проверьте не окислились ли контакты, это может приводить к тому, что заземление не происходит.

Заметьте, большинство производителей холодильников, создавая свои “умные” агрегаты, рассчитывают, что они будут подключаться именно к розеткам с заземлением!

Холодильником, на корпус которого проходит ток, пользоваться категорически запрещено ! Запомните, что к такому холодильнику ни в коем случае нельзя прикасаться влажными руками, особенно во время работы мотора. Также не прикасайтесь одновременно к холодильнику и отопительной батарее.

Особо опасна ситуация, когда холодильник установлен на металлической подставке.

После первого же раза, когда вы почувствовали легкий удар током, отключайте холодильник и вызывайте мастера ВсеРемонт24! Особенно важно сделать это, если в доме есть дети и животные.

Мастер ВсеРемонт24 приедет в наиболее удобное для вас время со специальным диагностическим прибором - мегомметром. Этот прибор позволяет обнаружить в каком именно месте нарушена изоляция проводки, ведь именно проблема с проводкой - самая частая причина того, что холодильник коротит.

Неисправными в холодильнике могут оказаться:

вилка,
электропровод,
провод, присоединенный непосредственно к мотору-компрессору,
ручка терморегулятора.

Любую из этих деталей мастер ВсеРемонт24 быстро и качественно заменит на новую, “родную” для марки и модели вашего холодильника.

Ремонт холодильника, бьющего током, как правило, не занимает много времени, в течение часа неисправность будет ликвидирована!

Точную цену мастер озвучит вам после проведения диагностики и выяснения причин поломки. Кроме того, цена ремонта всегда зависит от марки и модели холодильника.

Не сомневайтесь, что после ремонта, осуществленного высококвалифицированным мастером ВсеРемонт24, вы снова будет в безопасности, а холодильник - исправно работающей бытовой техникой.

В сегодняшней статье я бы хотел рассказать Вам о таком явлении, как короткое замыкание в компьютере. Да, прямо внутри системного блока!

Короткое замыкание (сокращенно - КЗ) возникает, как правило, из за нарушения изоляции и соприкасания токопроводящих элементов между собой. Также «КЗ» может быть вызвано попаданием инородного металлического предмета внутрь системного блока.

Вам может показаться, что таким образом короткое замыкание в компьютере вызвать не удастся и никакие посторонние предметы там не окажутся? Приведу один пример: мой знакомый на заказ (для клиента), прикручивал материнскую плату, устанавливал другие комплектующие. Компьютер лежал на боку, для удобства сборки. Знакомый не заметил, как уронил один из крепежных винтов. Металлический винт упал неудачно, накрыв собой (закоротив) соседние контакты одной из микросхем материнской платы.

Дальше произошло следующее: после подачи напряжения (включения компьютера) в месте соприкасания "дорожек" с винтом знакомый увидел вспыхнувшую искру, фактически - короткое замыкание. После чего плату удалось с трудом "спихнуть" по гарантии.

Приведу еще один пример, когда короткое замыкание вызвала попавшая в компьютер вода, ну, сначала это был снег, а потом уже - вода:) Ситуация была следующая: надо было мне срочно провести профилактику старого . Пыли в нем накопилось - море. Надо продуть. Открываю окно (была зима и падал небольшой снежок), ставлю открытый компьютер на подоконник и начинаю выдувать из него пылесосом пыль.

Плохо было то, что пока я это делал, в него успело попасть определенное количество кружащегося в воздухе снега, но я это учел и для себя решил, что дам компьютеру отстояться и высохнуть перед запуском. Но, как и бывает в подобных случаях, - вмешался его величество Случай! :) Пока я отсутствовал в кабинете, шеф дал команду моему напарнику срочно привести "машину" в рабочее состояние и отдать сотруднику.

Из слов напарника: "Я включил компьютер, вентилятор на процессоре качнулся и системник выключился..." Как Вы знаете - вода является отличным проводником электричества. Снег растаял и образовалась влага, после подачи напряжения возникло короткое замыкание в компьютере, что привело к его аварийной остановке.

В последнем случае была у меня надежда на то, что на следующее утро (когда все высохнет) компьютер включится. Видел я нечто похожее раньше. И нам в этот раз повезло - назавтра все снова заработало (под действием влаги ни окисления и разрушения печатных "дорожек" на плате не произошло) и компьютер работает и по сей день. Так что имейте ввиду возможность подобной ситуации!

Итак, после такого большого количества букв, давайте перейдем к практической части статьи и разберем случаи короткого замыкания на нескольких примерах. Был у нас на работе один системник. Вначале все было нормально, но через некоторое время он начал самопроизвольно перезагружаться. Дошло до того, что - по пять-шесть раз на дню. Тестирование на потенциальные , равно как и ничего аномального не выявили.

Была произведена замена блока питания на заведомо исправный - то же самое, проведен весь комплекс диагностических процедур, и с таким же отсутствием положительного результата. Были заменены все кабели питания и сам сетевой фильтр, идущий от силовой розетки.

Надо сказать, что в помещении было достаточно шумно поэтому я только потом услышал, иногда возникающий в произвольный момент работы системы, чуть слышный треск, идущий из системного блока. Треск в компьютере был слышен иногда достаточно отчетливо, но визуально никаких признаков искрения или короткого замыкания не обнаруживалось.

Поскольку компьютер, похоже, не собирался "умирать" здесь и сейчас, - я решил проводить эксперименты дальше. И тут, прямо во время диагностики, случилась вещь, которая окончательно убедила меня в том, что мы имеем дело с коротким замыканием в компьютере. Визуально это выглядело так: при очередном включении вентилятор на запустился и через три-четыре секунды компьютер со щелчком отключился. Компьютер включается и сразу выключается! Очень похоже, что срабатывает защита от короткого замыкания. Подозреваем, что материнская плата коротит на корпус компьютера. Причем, видимо, с ее обратной стороны.

Поигрался я, значится, (с тем же результатом) еще немного и решил: раз уж ПК не сгорел сразу, то будем ремонтировать! :) Сразу скажу, что неисправность была успешно устранена, а ниже я хочу подробно рассказать Вам, что и как я делал.

Для начала - заглянем под крышечку:) Вот наше место работы:

Нашей задачей на данный момент будет полностью изъять материнскую плату из . Короткое замыкание, по видимому, происходит в месте ее контакта с задней стенкой (под крепежными винтами).

Для начала, нам необходимо отсоединить все разъемы питания и кабели данных. Для новичков в этом вопросе наиболее трудными могут оказаться места, отмеченные на фото выше. Это:

20-ти (или 24-х контактный)
4-х контактный разъем для питания процессора по линии 12 Вольт

Напомним себе, как это делается.

Как можно видеть из фото выше, на самом посадочном гнезде есть специальный выступ-защелка, на который накидывается крепление разъема и фиксируется за ним. Для того чтобы, не прилагая усилий, извлечь разъем, нужно (в месте указанном крестом) прижать его пальцем, крепление выйдет из под выступа и весь разъем можно будет легко вытащить.

На очереди - многоконтактное питание системной платы:

С ним - похожая ситуация: пальцем прижимаем пластмассовый фиксатор, он - выходит из под выступа, - вытягиваем весь разъем на себя в направлении, указанном стрелками.

Остальные элементы специальных зажимов не имеют, поэтому с ними Вы справитесь без труда. Вот что у меня получилось в процессе борьбы с коротким замыканием компьютера:

Как видите, плата полностью освобождена от всех кабелей, кроме сигнальных проводов, проводов кнопки «пуск» и «перезагрузка». Их отсоединять, в нашем случае, не обязательно.

Что нам нужно сделать теперь? Собственно, обнаружить и отвернуть все крепежные винты. Вот так мы делаем это отверткой с крестообразным наконечником (весьма желательно - намагниченным):

Таких винтов может быть от шести до десяти штук. Отвинчиваем их все и аккуратно извлекаем плату из корпуса.

Убираем ее в сторону и обращаем внимание на крепежные втулки, которых у нас здесь шесть. В них ввинчиваются винты, фиксирующие текстолитовую основу.

Предлагаю слегка притормозить и поразмышлять над тем, зачем мы все это делаем? Поскольку короткое замыкание в компьютере происходит в месте контакта системной платы с корпусом, то логичным будет предположить, что именно эти места крепления и стоит изолировать!

Треск в компьютере (КЗ) может возникать и в месте контакта крепежного винта с самой платой. Поэтому мы будем проводить двойную изоляцию. А проводить мы ее будем с помощью обычных изоляционных шайб, сделанных из тонкого плотного картона.

Картонная основа, толщиной в пол миллиметра с отверстием посредине. Такие шайбочки можно и самому наделать, выбив их из плотной бумаги (где-то 250-300 грамм на метр квадратный) с помощью полой металлической трубки. Ну, или если Вам не жалко времени и нервов - вырезать ножницами вручную:)

Итак, одеваем наш изолятор на винт:

Продеваем его в отверстие платы и - внимание! - с другой ее стороны ставим еще один изолятор, а на оставшуюся свободной часть резьбы винта навинчиваем крепежную втулку.

Таким образом, мы организовали двойную защиту от короткого замыкания (с обеих сторон винта).

Теперь не будет вызывать КЗ в компьютере, так как физически она уже не прикасается к его металлическому корпусу. Вот как выглядит наша изоляция:

Наша работа по борьбе с коротким замыканием практически закончена. Теперь нам осталось только установить материнку обратно в корпус и ввинтить крепежные втулки в соответствующие им отверстия на задней стенке.

Давайте, для наглядности, снимем вторую боковую крышку и посмотрим, что под ней находится?

Обратите внимание, как много (на первый взгляд лишних) резьбовых отверстий проделано на задней стенке. Дело в том, что разные производители материнских плат могут по разному располагать на своих изделиях отверстия для крепежа. И в этой ситуации уже производители корпусов должны выкручиваться и предусмотреть все возможные варианты установки. Именно поэтому в хорошем корпусе задняя стенка имеет такой вид, будто в нее разрядили обойму автомата:)

Равномерно затягиваем все болты, подключаем шлейфы данных и кабели питания:

Могу сказать, что этот наш "подопечный" и до сих пор бодро крутит всеми своими вентиляторами, а его хозяин вспоминает про короткое замыкание в своем компьютере, как о моменте хотя и неприятном, но уже давно померкшем на фоне других увлекательных событий:)

Классикой "жанра" можно считать случай, который произошел недавно у нас на работе. Он очень показателен по двум причинам: во первых, показывает нам, что такое есть короткое замыкание, во вторых, каковы могут быть его последствия, если защита компьютера вовремя не "увидит" КЗ и на него не среагирует.

Попал к нам на работе на ремонт старенький ПК. Из таких мы терминальные клиенты делаем. Кому интересно, можете почитать об этом . Вышел из строя блок питания. Как результат, компьютер не включается. В подобных случаях (для первичной диагностики), я обычно использую тестовый хороший блок. Просто подключаю его и если компьютер "заведется", то сразу понятно, что причина именно в узле питания.

Здесь же я кому-то его отдал и подставил первый попавшийся под руку старый БП. Лучше бы я этого не делал, конечно, но, с другой стороны, тогда бы у нас не было нескольких интересных фотографий:) Итак, подставил я его, значится, включил.... и услышал громкое "хлоп!" в районе старенькой , которой был оборудован компьютер. «Короткое замыкание!», мелькнуло в голове. Старый блок питания не успел "среагировать" и дал компьютеру включиться! В результате, в месте короткого замыкания произошел "пробой" компонента платы.

Причем, что интересно: после хлопка я увидел, как компонент на карте вспыхнул и начал гореть! Да, да. Именно гореть, таким бодрым язычком пламени! :) Быстро выдернув кабель питания, я приступил к осмотру места возгорания. Полюбопытствуем вместе!

Отчетливо видим обгоревшее место на плате. По специфическому запаху можно было предположить, что загорелся один из конденсаторов. Достанем плату из корпуса и рассмотрим ее ближе:

Так и есть! В результате короткого замыкания, на плате воспламенился один из конденсаторов. Можем и "прозвонить" его. Убеждаемся, что он таки "пробит" (причем, в обе стороны).

Все именно так, как мы и предполагали: не перешел в режим защиты и дал короткому замыканию проявить себя в полной мере. В результате чего, повторюсь, мы и имеем эти "замечательные" фотографии:)

Примечание : примерно таким же (только более интеллигентным) образом с помощью лабораторного блока питания материнские платы и другие элементы проверяют на наличие короткого замыкания в них. На плату принудительно подают напряжение (заранее выставленное на шкале лабораторного блока) и смотрят, какой из ее компонентов начинает чрезмерно греться или вести себя не нормально?

У нас же получилось от души, с огоньком, как говорится! :) Напряжение было слишком большое и элемент вспыхнул.

На этом наша история не закончилась! Опытным путем было установлено, что хотя материнская плата компьютера осталась целой, но из строя вышел его жесткий диск. Он перестал определяться в биосе (причем другой поставленный HDD система "видела"). При более глубокой диагностике (методом общупывания) было выявлено, что одна из микросхем контроллера чрезмерно греется. Причем это та классическая температура, при которой микросхемы винчестеров обычно "приказывают долго жить".

Вот этот элемент, который перегревался (температура стенки горячей чашки чая, - хочется отдернуть палец).

Честно говоря, никогда не пробовал замерять подобную температуру, но тут самому любопытно стало. Решил сделать это! Воспользуемся нашим инфракрасным бесконтактным термометром (пирометром). Расположим его над "потерпевшим" чипом и произведем замер.

Замыкание обмотки якоря на корпус

Такого рода замыкание происходит из-за механических повреждений изоляции. Причинами механических повреждений являются: наличие в пазах выступающих листов активной стали и заусенцев, тугое заполнение паза, неплотная укладка обмотки в пазы, отчего провода под действием центробежных сил при вращении перемещаются в пазу, ослабление бандажей и другое.

Кроме механических повреждений изоляции, причинами замыкания на корпус могут явиться увлажнение изоляции, попадание в пазы и лобовые части припоя, сильный и длительный перегрев машины, распайка соединений и другое.

Замыкание обмотки якоря на корпус можно обнаружить контрольной лампой (рисунок 1, а ). При проверке лампу присоединяют одним концом к сети, а другим к коллектору. Второй (свободный) конец сети присоединяют к валу якоря. Загорание лампочки свидетельствует о замыкании обмотки на корпус. Для такой проверки можно пользоваться также мегомметром.

Рисунок 1. Проверка замыкания обмоток на корпус.
а - контрольной лампой; б - мегомметром: 1 - мегомметр; 2 - коллектор; 3 - вал; 4 - подставка

Место замыкания обмотки на корпус можно определить по схеме, приведенной на рисунке 2.


Рисунок 2. Определение места замыкания обмотки на корпус. а - по падению напряжения; б - показания прибора при отыскании замыканий (для петлевой обмотки); в - прослушиванием

В схеме, приведенной на рисунке 2, а , питание от источника постоянного тока подключают к щеткам через предохранитель П . Ток регулируют реостатом R . Щуп одного из проводов от милливольтметра mV присоединяют к сердечнику или валу якоря, а другим касаются любой пластины коллектора. Источником тока может служить аккумуляторная батарея или сеть постоянного тока напряжением 220 или 110 В. При отыскании повреждения достаточен ток 6 - 8 А. Милливольтметр берут со шкалой до 50 мВ.

При петлевой обмотке присоединение к коллектору производят в двух диаметрально противоположных точках. При волновой обмотке соединение к пластинам производят на расстоянии половины шага по коллектору.

При замыкании на корпус в петлевой обмотке стрелка прибора покажет отклонение, равное сумме падений напряжений в секциях, оказавшихся между секцией, замкнутой на корпус, и той, к которой присоединен щуп (рисунок 2, б , положение I - сплошная стрелка). Щуп, присоединенный к коллектору, передвигают в одну и другую стороны. При его приближении к замкнутой на корпус секции показания прибора будут уменьшаться (положение II - пунктирная стрелка), так как будет уменьшаться число секций, на которых измеряется падение напряжения. Когда щуп будет соединен с секцией, которая замкнута на корпус, стрелка милливольтметра станет на нуль (положение III ). Если двигать щуп дальше, то стрелка прибора отклонится в обратную сторону (положение IV ).

При проверке волновой обмотки наименьшие показания будут давать пластины коллектора, либо непосредственно замкнутые на корпус, либо замкнутые на корпус через секции обмотки.

Место замыкания определяют также «прослушиванием» обмотки (рисунок 2, в ). Для этого аккумуляторную батарею и зуммер 3 присоединяют к валу якоря и любой коллекторной пластине. К валу присоединяют также один вывод телефона 1 ; другой вывод его перемещают по коллектору 2 . Чем ближе перемещаемый проводник к замкнутой пластине или секции, тем слабее шум в телефоне. При касании проводником замкнутой на корпус секции шум исчезает.

Если указанные выше способы не дают положительных результатов, то приходится путем распайки делить обмотку на части и проверять мегомметром каждую часть в отдельности. При обнаружении замыкания в одной из частей обмотки ее продолжают делить на части до тех пор, пока не будет обнаружена секция, замкнутая на корпус.

Замыкания на корпус устраняют следующим образом:

если замыкание произошло в местах выхода секций из пазов, то вгоняют под секцию небольшие клинья из фибры, бука или другого изоляционного материала;
если замыкание произошло в пазовой части секции, то секцию переизолируют или заменяют новой;
при отсыревании обмотки ее прослушивают;
если обнаружено замыкание пластин на корпус, то следует произвести ремонт коллектора с разборкой.

Межвитковые замыкания

Такой вид замыканий представляет собой соединение витков внутри обмотки вследствие повреждения изоляции обмоточных проводов. Чаще всего межвитковые замыкания происходят при повреждении изоляции проводников во время рихтовки и осадки катушек, при укладке обмотки, из-за попадания припоя или стружки между витками, при пробое обмотки на корпус, вследствие перекрещивания проводов в пазовой части при всыпной обмотке и тому подобное.

Межвитковые замыкания могут быть в одной или нескольких секциях якоря или между секциями вследствие замыкания смежных пластин коллектора. При замыкании между концами секции или между пластинами коллектора, а также при соединении между собой отдельных витков секции в обмотке якоря образуются замкнутые контуры.

В петлевой обмотке замыкание между двумя смежными пластинами вызывает замыкание только секции, которая присоединена к этим пластинам, и число действующих в обмотке витков уменьшается на число витков, заключающихся в одной секции.

В волновой обмотке замыкание между двумя смежными пластинами вызывает замыкание ряда секций, которые заключены в одном полном обходе вокруг якоря. Число их равно числу пар полюсов машины.

В короткозамкнутых контурах при вращении их в магнитном поле индуктируется электродвижущая сила (ЭДС), которая вызывает большие токи короткого замыкания вследствие малого сопротивления этих контуров. Короткозамкнутые витки, появившиеся во время работы машины, сильно разогреваются проходящим через обмотку током и обычно сгорают.

Как определить межвитковое замыкание электродвигателя? У якорей с волновой обмоткой, а также в обмотках, имеющих уравнительные соединения при значительном числе замкнутых секций, невозможно по нагреву определить короткозамкнутую ветвь, так как нагревается весь якорь. Иногда место витковых замыканий может быть обнаружено при внешнем осмотре по обуглившейся и сгоревшей изоляции секции.

Наиболее простые и часто встречающиеся случаи (например, замыкания витков одной секции, между соседними коллекторными пластинами или же между соседними секциями, находящимися в одном слое обмотки) обнаруживаются по падению напряжения, прослушиванием и другими способами.

Способ определения повреждений по падению напряжения

Рисунок 3. Проверка отсутствия замыкания между витками якоря по падению напряжения

Такой способ (рисунок 3) заключается в следующем. К паре коллекторных пластин 1 подводится постоянный ток с помощью щупов 3 . Щупами 2 измеряют падение напряжения на этой же паре пластин. При замыкании в секции, которая присоединена к проверяемой паре пластин, получается меньшее падение напряжения при одном и том же токе, чем на другой паре пластин, между которыми нет замыкания. Чем больше короткозамкнутых витков, тем меньше падение напряжения. Наименьшее падение напряжения (или равное нулю) будет при замыкании между самими коллекторными пластинами.

Таким образом проверяется весь якорь и производится сравнение результатов измерений. Проверку якоря следует производить при поднятых щетках. Параметры схемы такие же, как и на рисунке 2, а .

Чтобы предупредить повреждение милливольтметра (рисунок 3), необходимо сначала прикладывать к коллектору щупы 3 , а затем щупы 2 ; отнимать щупы нужно в обратном порядке.

Хорошие результаты этот способ дает при определении замыканий между витками в секции с небольшим количеством витков (стержневые обмотки). В многовитковых секциях при замыкании одного-двух витков разница в показаниях милливольтметра на коллекторных пластинах исправной секции и поврежденной может оказаться незначительной.

На рисунке 4 показаны схемы для определения межвитковых замыканий с помощью телефона и стальной пластины. Испытательная установка состоит из электромагнита 1 , питаемого переменным током повышенной частоты. Якорь 3 устанавливают над электромагнитом. При межвитковом замыкании в какой-либо секции в ней будет проходить большой ток, что обнаружится по нагреву. С помощью телефона 2 и электромагнита 4 можно быстро определить паз с поврежденной секцией. При исправных секциях обмотки в телефоне 2 слышен слабый, одинаковой силы звук. Если же одна из секций имеет межвитковое замыкание, то звук в телефоне заметно усиливается.

Рисунок 4. Проверка якоря на межвитковое замыкание.
а - с помощью телефона; б - с помощью стальной пластины

Для полной проверки обмотки нужно переставлять электромагнит 4 по зубцам якоря, пока последний не будет обойден кругом. Если к зубцам сердечника, охватывающим неисправную секцию, поднести тонкую стальную пластину 5 (рисунок 4, б ), то она начнет дребезжать. Этим способом обнаруживается замыкание смежных пластин коллектора, которое вызывает те же явления, что и межвитковое замыкание.

Для определения межвитковых замыканий может быть использована схема, показанная на рисунке 2, в . Для этого второй проводник присоединяют не к валу, как показано на рисунке, а к коллекторной пластине. Провода от телефона 1 присоединяют к двум смежным пластинам.

Секцию, имеющую витковое замыкание, обычно заменяют новой. Переизолировкой одного лишь места замыкания можно ограничится только в случае неполного контакта в месте замыкания, да и то при отсутствии иных повреждений изоляции.

В случае необходимости (в качестве временной меры) при небольшом числе коллекторных пластин производят выключение из работы поврежденных секций. Выключение одной секции не отражается заметным образом на коммутации машины.

Обрывы в обмотке якоря

Обрывы в обмотке возникают вследствие выплавления припоя из-за перегрева обмоток при перегрузках, короткого замыкания, надлома от частых изгибаний лобовых частей обмотки и тому подобного. Обрывы чаще всего происходят в обмотках из тонкого провода из-за его малой механической прочности. Обрыв обмотки или плохой контакт сильно ухудшает коммутацию машины и может вызвать значительное искрение на коллекторе и его подгорание. Если якорь работает длительное время с обрывом, то образующаяся в месте обрыва дуга может постепенно прожечь изоляцию и привести к замыканию обмотки на корпус.

В петлевой обмотке обрыв сопровождается искрением на коллекторе и подгоранием двух смежных пластин, к которым присоединена поврежденная секция. При волновой обмотке подгорает несколько пар соседних пластин (по числу полюсов), к которым присоединены секции одной последовательной цепи этой обмотки. При этом подгорают обращенные друг к другу края соседних пластин.

Как при плохом контакте, так и при обрыве при наличии уравнительных соединений могут подгореть, кроме пластин, относящиеся к неисправным секциям, и коллекторные пластины, отстоящие от них на двойное полюсное деление и связанные с ними уравнительными соединениями. Место обрыва можно определить по падению напряжения.

При обрыве какой-либо секции (рисунок 5, а ) не будет тока во всей половине обмотки, в которой находится неисправная секция, поэтому прибор везде покажет нуль (положения II и III ), кроме случая, когда провода прибора будут присоединены к концам оборванной секции. При этом цепь будет замкнута через прибор и стрелка его отклонится так же, как если бы провода прибора были присоединены непосредственно к источнику тока (положение I ).

Рисунок 5. Отыскание одного (а) и двух (б ) обрывов в петлевой обмотке

При двух обрывах (рисунок 5, б ), если замыкать попарно пластины коллектора, прибор ничего не покажет на всем участке между пластинами, к которым подведено напряжение. Для нахождения мест обрывов поступают следующим образом: один из щупов от проводов, соединенных с прибором, устанавливают на коллекторную пластину, к которой подводится питание, а другой перемещают по коллектору, начиная от другого подводящего питание щупа. При этом показания прибора будут максимальными (положение IV ). Когда передвигаемый по коллектору щуп «пройдет» место обрыва, прибор покажет нуль (положение V ). Найдя один обрыв, таким же образом отыскивают и другой.

При обрывах в волновой обмотке наибольшее отклонение будет иметь место на нескольких парах пластин, находящихся попарно на расстоянии шага по коллектору друг от друга. Обрывы в якоре, имеющем параллельные ветви, могут быть также определены измерением их сопротивления. При обрыве одной из секций сопротивление обмотки резко возрастает.

После укладки обмотки якоря в пазы сердечника она должна быть проверена на правильность соединения с пластинами коллектора. Эту проверку производят после того, как концы секций обмотки зачищены до металлического блеска и заложены в прорези коллекторных пластин. На рисунке 6 показана схема установки, необходимой для этой цели. На деревянных стойках, привернутых к деревянному основанию 3 , устанавливается якорь 2 . Под якорем помещен электромагнит 5 , сердечник которого изготовлен из П-образных листов электротехнической стали. Обмотка электромагнита 8 состоит из двух катушек, которые соединены так, что при прохождении по ним тока возникают два разноименных магнитных полюса С и Ю . Катушки получают питание от выпрямителя 4 через реостат 7 . Выключателем служит ножная педаль 1 . Вилкой 9 милливольтметр 6 соединяется с двумя смежными пластинами. В момент размыкания контактов педалью 1 в обмотке якоря индуктируются импульсы. При правильном соединении обмотки и положении вилки 9 на любых смежных пластинах коллектора стрелка милливольтметра 6 должна отклоняться в одну и ту же сторону и приблизительно до одного и того же деления шкалы.

Неисправности в обмотках полюсов и устранение их

Катушки полюсов меньше подвергаются повреждениям, так как они неподвижно закреплены на полюсах. Чаще всего катушки повреждаются на углах внутри катушки, у места выхода внутреннего выводного конца вследствие неправильной установки его вначале намотки и тому подобное. К причинам повреждения можно отнести нарушение изоляции из-за того, что она плохо натянута, неравномерную укладку изоляции, выступы и заусенцы металлического каркаса и другое. Наиболее часто встречаются следующие неисправности обмоток полюсов: обрыв или плохой контакт, межвитковые замыкания и замыкание обмоток на корпус.

Межвитковое замыкание в катушках полюсов

Поврежденная катушка со значительным числом замкнутых витков имеет уменьшенное сопротивление. Ее можно легко обнаружить, если измерить сопротивления всех катушек измерительным мостом, тестером, методом амперметра и вольтметра (постоянным током) и другими. При измерении сопротивления методом амперметра и вольтметра испытуемая катушка включается в сеть через сопротивление, которым может регулироваться ток в катушке. По показаниям амперметра и вольтметра находят по закону Ома сопротивление катушки. Сопротивление всех катушек, не имеющих витковых замыканий, одинаково. В катушках с замкнутыми витками будет меньше сопротивление, чем в катушках, не имеющих замкнутых витков.

Замыкания в обмотках полюсов, если они находятся не на выводных концах, устраняют частичной или полной перемоткой. С катушки отматывают витки и одновременно производят осмотр. Если витковые замыкания вызваны увлажнением изоляции, то катушку следует просушить.

Обрывы в обмотках полюсов

Обрывы в обмотках полюсов бывают только в катушках, которые изготовлены из проволоки небольшого сечения. Место обрыва можно определить вольтметром, которым измеряют напряжение на всех катушках (рисунок 7, а ). При обрыве в катушке вольтметр, подключенный к зажимам поврежденной катушки, покажет полное напряжение сети. На исправных катушках вольтметр не даст отклонений. Обрыв можно также обнаружить контрольной лампой или мегомметром. Обрыв, а также плохой контакт в доступных местах устраняют пайкой.

Рисунок 7. Определение места обрыва (а ) и замыкания на корпус (б ) в обмотках полюсов

Замыкание обмотки полюсов на корпус

Замыкание обмотки полюсов на корпус можно определить, если через всю обмотку пропустить постоянный ток. Один конец вольтметра (рисунок 7, б ) присоединяют к корпусу машины, а другой (свободный) - к выводу катушки. Вольтметр покажет наименьшее напряжение на выводах катушки, замкнутой на корпус.

Проверка последовательной обмотки или обмотки добавочных полюсов производится при пониженном напряжении, величина которого регулируется включенным последовательно реостатом. Вместо вольтметра для измерения напряжения применяют милливольтметр.

Замкнутую на корпус катушку можно обнаружить контрольной лампой или мегомметром. Для этого катушки разъединяют и проверяют отдельно. Для устранения замыкания на корпус снимают катушку с сердечника полюса и осматривают места соприкосновения ее как с корпусом, так и со станиной. Замыкания на корпус устраняют переизолировкой катушек, установкой изоляционных прокладок, сушкой при увлажнении и другими способами.

Правильность соединения катушек полюсов проверяется компасом или намагниченной стрелкой (рисунок 8). Для этого по обмоткам полюсов пропускают постоянный ток и к каждой катушке подносят компас или стрелку. Если чередование полярности полюсов правильное, то при перемещении, например, компаса внутри машины (при вынутом якоре) от полюса к полюсу стрелка компаса будет поочередно притягиваться к полюсам то одним, то другим концом.

Для начинающих