Диагностирование изоляции катушек низковольтных аппаратов

Большинство низковольтных аппаратов (магнитных пускателей реле и др.) имеют катушки, намотанные на пластмассовых каркасах. Такая конструкция катушек обеспечивает надежную изоляцию катушек относительно магнитопроводов и значительно сокращает механические повреждения катушек. В связи с этим при определении технического состояния изоляции катушек относительно магнитопроводов и других заземленных частей низковольтных аппаратов обычно ограничиваются измерением сопротивления изоляции катушек относительно магнитопровода или заземленных частей аппаратов. Значительно сложнее при диагностировании катушек низковольтных аппаратов определить, имеются ли в межвитковой изоляции повреждении, которые могут привести к межвитковым замыканиям.

Рис. 37. Приспособление для определения короткозамкнутых витков в обмотках катушек

Имеющиеся замыкания между витками катушек на практике обнаруживают сравнительно простыми приспособлениями. Одно и I таких приспособлений показано на рис. 37. Приспособление представляет собой магнитную систему в виде трансформатора с двумя разъемными магнитопроводами, которые не имеют между собой магнитной связи и разделены немагнитной прокладкой. На одном магнитопроводе приспособления размещена намагничивающая обмотка У, а на втором — измерительная обмотка 2, к зажимам которой присоединен электроизмерительный прибор 6. Катушка 3, проверяемая на отсутствие короткозамкнутых витков, надевается на смежные стержни магнитопроводов, разделенные прокладкой 4.

После замыкания откидного якоря 5 на намагничивающую обмотку У подается переменный ток. Если в обмотке катушки 3 имеются короткозамкнутые витки, то в них под действием электромагнитного потока, созданного намагничивающей обмоткой У, индуктируется ток. В свою очередь этот ток создает в магнитопроводе с измерительной катушкой 2 электромагнитный поток, в катушке 2 наводится электродвижущая сила и стрелка прибора отклоняется на определенный угол. Если в контролируемой катушке короткозамкнутые витки отсутствуют, в измерительной катушке напряжение не индуктируется и стрелка прибора не отклоняется.

Рис. 38. Схема прибора для определения короткозамкнутых витков в катушках низковольтных аппаратов

Проверку катушек низковольтных аппаратов на отсутствие короткозамкнутых витков можно также провести с помощью прибора, схема которого приведена на рис. 38. Прибор позволяет выявлять один или больше короткозамкнутых витков в катушках, намотанных проводом с диаметром не менее 0,03 мм. Прибор работает следующим образом. Напряжение от электрической сети подается на первичную обмотку трансформатора Тр (1100 витков с диаметром провода 0,2 мм), а со вторичной обмотки (1550 витков с диаметром провода 0,15 мм) через выпрямитель и фильтр поступает на нагрузку, создаваемую мостом. Три плеча моста составляют сопротивления R1, R2, R3 и R4, четвертым плечом является ламповый генератор с лампой 6Н2Г и колебательным контуром в анодной цепи. Этот контур состоит из катушки L1 (1150 витков с диаметром провода 0,15 мм), конденсатора С1 и разомкнутого сердечника. В диагональ моста включен микроамперметр. Обратная связь генератора осуществляется через конденсатор С2.

Для определения технического состояния катушку надевают на сердечник. Если в катушке имеется один или несколько короткозамкнутых витков, то они вносят некоторое затухание в колебательный контур генератора и приводят к разбалансировке моста. В этом случае равновесие моста нарушится и стрелка прибора укажет на наличие короткозамкнутых витков.

Рис. 39. Магнитопровод для диагностирования межвитковой изоляции катушек низковольтных аппаратов с помощью аппарата ВЧФ-5-3

В связи с тем, что при эксплуатации особенно важно иметь гарантию безаварийной работы обмоток катушек на определенный промежуток времени, при диагностировании катушек низковольтных аппаратов наиболее целесообразно применять аппарат ВЧФ-5-3, который описан ранее. Для диагностирования обмоток катушек с помощью аппарата ВЧФ-5-3 используют магнитопровод (рис. 39), на котором намотаны индуктирующая и контрольная обмотки. При диагностировании на индукктирующую обмотку 1 от аппарата ВЧФ-5-3 подается минимальное высокочастотное напряжение и измеряется напряжение, индуктирующееся на измерительной обмотке 3. Затем на магнитопровод 2 одевают Диагностируемую катушку 4.

При отсутствии короткозамкнутых витков в диагностируемой катушке напряжение в измерительной обмотке снижается на небольшую величину, о чем свидетельствуют показания киловольтметра аппарата ВЧФ-5-3. Убедившись в отсутствии короткозамкнутых витков в катушке, к ее зажимам подключают киловольтметр аппарата и с помощью индуктирующей обмотки в диагностируемой обмотке индуктируют высокочастотное напряжение. Это напряжение повышают до заранее установленного уровня, после чего измеряют напряжение па контрольной обмотке 3. При отсутствии пробоя межвитковой изоляции катушки напряжение на контрольной обмотке при снятой и одетой на магнитопровод диагностируемой катушке будет практически одинаковым.

При пробое межвитковой изоляции обмотки диагностируемой катушки напряжение па контрольной обмотке резко уменьшается (до 50%). При пробое изоляции между слоями обмотки катушки напряжение на контрольной обмотке уменьшается 01 10 ДО 80%.

Результаты диагностирования катушек магнитных пускателей ПА-400 и ПА-500 показали, что при отсутствии короткозамкнутых витков в обмотках катушек напряжение на контрольной обмотке магнитопровода снижается на 15—20%. При наличии одного короткозамкнутого витка в диагностируемой катушке напряжение па контрольной обмотке снижается на 40- 50%.

И литературных источниках приведены рекомендации относительно норм на величину испытательного высокочастотного напряжения при определении технического состояния межвитковой изоляции катушек электрических аппаратов при диагностировании. Так, состояние межвитковой изоляции катушек электрических аппаратов, намотанных внавал и имеющих междуслойные прокладки из телефонной бумаги, рекомендуется определять при напряжении 1500 В, а если в катушках провод уложен виток к витку, то напряжение необходимо увеличить до 4000 В.