Модернизация электрооборудования для повышения приспособленности к диагностированию

Приспособленность электрооборудования к диагностированию можно сформулировать как свойство способствовать определению технического состояния узлов и деталей, ограничивающих ресурс работы. Чем лучше электрооборудование приспособлено к диагностированию, тем меньшие затраты времени требуются на его подготовку к проведению диагностирования (установку индикаторов, датчиков, подсоединение приборов и др.).

К сожалению, при разработке электрооборудования конструкторы еще не учитывают требований приспособленности к диагностированию. При разработке нового электрооборудования конструкторы, уменьшая вредное влияние внешней среды герметизацией узлов и электрооборудования в целом, создают серьезные препятствия не только для проведения технического обслуживания, но и для определения технического состояния. Довольно часто доступ к наиболее ответственным узлам и деталям для осмотра и проведения измерений не только затруднен, но и невозможен без частичной разработки электрооборудования.

В результате недостаточной приспособленности выпускаемого электрооборудования к диагностированию часто приходится идти по пути разработки довольно сложных диагностических средств и предусматривать в процессе эксплуатации проведение работ по модернизации отдельных видов оборудования для снижения трудоемкости диагностирования (например, установку датчиков контроля технического состояния, припайку дополнительных электрических выводов и др.).

Время, необходимое для диагностирования единицы электрооборудования

где t_всп — вспомогательное время; t_од — основное время диагностирования; t_п.р — время принятия решения.

Вспомогательное время необходимо для выполнения работ в процессе подготовки и после проведения диагностирования (отсоединения или отключения электрооборудования от сети, снятия крышек и других деталей для обеспечения доступа к диагностируемым узлам, установки датчиков и их присоединения к приборам, прогрева приборов перед измерениями, отсоединения датчиков и проводов после измерений, установки снятых с электрооборудования крышек и др.).

Основное время диагностирования необходимо для подачи на диагностируемое электрооборудование воздействующих сигналов, успокоение измерительной системы, переключение ручек управления, считывание показаний с приборов. Если в процессе диагностирования необходимо определить неисправные элементы электрооборудования, то в основное время диагностирования также входит и время, затрачиваемое на поиск неисправностей.

Время, необходимое для принятия решения, складывается из времени, затрачиваемого на запись результатов измерения диагностических параметров, их сравнение с допустимыми значениями, а также на принятие и запись решения.

Анализ затрат времени, необходимого для диагностирования электрооборудования, показывает, что вспомогательное время составляет 50—80% общих затрат времени на диагностирование. Например, при диагностировании электродвигателей вспомогательное время составляет 54% основное — 31 и время принятия решения — 15% общего времени диагностирования. Это свидетельствует о том, что наиболее эффективного уменьшения трудоемкости диагностирования можно достичь при сокращении до минимума вспомогательного и основного времени. Вспомогательное время можно сократить улучшением приспособленности электрооборудования к диагностированию и разработкой методов определения технического состояния по ограниченному числу диагностических параметров при условии сохранения требуемой достоверности результатов диагноза. Резервом уменьшения основного времени является автоматизация процесса проведения измерений, а времени принятия решений — автоматизация фиксации результатов измерения и их сравнения с допустимыми значениями диагностических параметров.

Приспособленность оборудования к диагностированию можно оценивать по значению коэффициента контролепригодности - доступности для контроля).

Для электрооборудования этот коэффициент можно определить из выражения

Чем ближе значение коэффициента к единице, тем электрическая машина или аппарат более доступны (приспособлены) к диагностированию.

Следует отметить, что коэффициентом контролепригодности можно пользоваться только для сравнения приспособленности к диагностированию электрооборудования в заданном промежутке времени на данном этапе конструктивного исполнения электрических машин и аппаратов, а также диагностических средств. Это связано с тем, что если применить новые автоматазированные приборы, которые позволяют сократить основное время диагностирования и время принятия решения, а конструкцию электрооборудования оставить без изменения, то коэффициент контролепригодности электрооборудования уменьшится, что не будет соответствовать действительности.

Таким образом, в настоящее время для сокращения времени и затрат средств на диагностирование электрооборудование необходимо приспосабливать к диагностированию, т. е. модернизировать, улучшая его конструкцию с точки зрения повышения контролепригодности. Повышение приспособленности электрооборудования к диагностированию позволяет значительно снизить затраты на контроль технического состояния и повысить достоверность результатов.

Основными путями повышения приспособленности электрооборудования к диагностированию являются:

• обеспечение доступа к диагностируемым узлам и деталям, что позволяет проводить измерения более простыми приборами;
• установка выводных проводов от труднодоступных точек электрической схемы, в которых требуется проводить измерения;
• встраивание в электрооборудование датчиков и вывод от них проводников;
• встраивание приборов или сигнализирующих указателей;
• установка клеммных колодок или разъемов, к которым присоединены провода от определенных точек электрической схемы и от датчиков, что обеспечивает быстрое и надежное присоединение к диагностическим приборам;
• устройство специальных мест для крепления датчиков переносных приборов (ровных участков, устройств для фиксации, например, в виде ласточкина хвоста, резьбовых отверстий и др.).

Повышение контролепригодности является одним из обязательных условий при разработке нового электрооборудования, так как вытекает из требований по обеспечению надежности электрооборудования в эксплуатации. В ГОСТ 13377—67 дано определение ремонтопригодности (одной из четырех составляющих надежности изделия) как свойства изделия, заключающегося в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей.

В настоящее время в эксплуатации находится большое число электрооборудования, при разработке и изготовлении которого не полностью учтены требования приспособленности к диагностированию, что приводит к определенным трудностям при внедрении новой формы системы ППР и технического обслуживания электрооборудования — ремонта по техническому состоянию.

Практика внедрения методов и средств диагностирования показывает, что основные работы по модернизации целесообразно проводить при текущем и капитальном ремонте электрооборудования. Выполнение этих работ обычно должно предусматриваться техническими условиями на сдачу и выдачу электрооборудования из ремонта, а также техническими требованиями на текущий и капитальный ремонт. Технология повышения контролепригодности электрооборудования при ремонте должна быть изложена в технологической документации на ремонт, разрабатываемой в соответствии с ГОСТ 2.601—68 — ГОСТ 2.605—68.

Ниже изложена технология монтажа дополнительного вывода в асинхронных короткозамкнутых электродвигателях единых серий, а также технология установки датчика контроля технического состояния в погружные электродвигатели.