Для проверки и ускорения поиска неисправностей в сложных схемах автоматического управления разработаны и применяются специальные узлы схем контроля.
Контроль изоляции в цепях управления постоянного и переменного тока
Контроль изоляции в цепях постоянного тока может быть выполнен различными способами. Один из вариантов схемы показан на рис. 1. Используются два высокоомных вольтметра постоянного тока PV1 и PV2 (с внутренним сопротивлением 50—100 кОм). Средняя точка через поляризованное реле КР типа РП-5 (0,4—1,6 мА) заземлена.
Если изоляция исправна, оба вольтметра показывают половину напряжения сети. При ухудшении изоляции показания одного из вольтметров уменьшаются, а другого увеличиваются. В цепи реле КР появляется ток. При полном пробое изоляции одного из полюсов вольтметр, присоединенный к этому полюсу, показывает нуль, а второй вольтметр показывает полное напряжение сети. Реле КР срабатывает и сигнализирует нарушение изоляции.
Кнопки SB1 и SB2 служат для поочередного измерения состояния изоляции каждого полюса: при нажатии, например, кнопки SB2 создается цепь: зажим (+) сети — вольтметр PV1 — изоляция отрицательного полюса — зажим (—) сети. Кнопка SB3 служит для проверки исправности реле КР. Сопротивление резистора R=75 кОм (0,25 Вт).
Второй вариант схемы контроля изоляции в цепях постоянного тока показан на рис. 2. Сопротивления резисторов R1 и R2 равны 40 кОм. Реле сигнализации КН1 и КН2 — типа ПЭ-6 (220 В). Миллиамперметр мРА со шкалой 30—0—30 мА служит для измерения изоляции. Переключатель SM позволяет судить о состоянии изоляции каждого полюса, что особенно важно при одновременном одинаковом ухудшении изоляции обоих полюсов, когда реле не срабатывает.
Для контроля изоляции в цепях переменного тока используют различные методы:
- фиксацию несимметрии фазных или линейных напряжений,
- измерение тока нулевой последовательности, возникающего при появлении в сети тока утечки через проводимость изоляции фаз на землю (в сетях с глухим заземлением нейтрали трансформатора), и др.
Рис. 1. Контроль изоляции в цепях постоянного тока (схема с двумя вольтметрами)
Рис. 2. Контроль изоляции в цепях постоянного тока (схема с миллиамперметром и двумя реле)
Схемы поиска неисправностей
Различные варианты схем ускоренной проверки сложных релейно-контактных схем приведены на рис. 3. Целесообразность применения той или иной схемы должна определяться с учетом сложности контролируемой цепи управления.
Рис. 3. Схемы поиска неисправностей
Схема рис. 3, а содержит искатель повреждений — переключатель S и одну сигнальную лампу HL. Сопротивление резистора R выбирается таким, чтобы при разомкнутых при нормальной работе контактах проверяемых реле автоматики К1—КЗ лампа HL горелав полнакала.
При возникновении неисправности в схеме последовательно замыкаются контакты искателя повреждений S, присоединенные к соответствующим контактам проверяемых аппаратов. Если катушка одного из реле неисправна, его контакт замкнут, резистор R шунтируется и лампа HL загорается ярким светом.
В схеме рис. 3, б для поиска неисправностей применены контрольные кнопки управления. Контакты проверяемых аппаратов (реле автоматики KL К2, путевых выключателей SQ1—SQ3 и т. п.) включены последовательно в цепи реле К. Исправность этой цепи фиксирует лампа HL. Если лампа не горит, то, последовательно нажимая на кнопки управления SB1—SB3, находят место неисправности в схеме.
На рис. 3, в представлена схема поиска места неисправности с включением сигнальных ламп во все точки контролируемой цепи исполнительного аппарата, например контактора КМ. Чтобы не было мигания ламп во время работы механизмов, в схему введено контрольное реле К. При возникновении неисправности оператор нажимает кнопку SB. Реле К срабатывает и подключает к контролируемым точкам лампы НL1—HL4. Если, например, лампы НL1 и HL2 не горят, a HL3 и HL4 горят, это свидетельствует о том, что контакт путевого выключателя SQ2 разомкнут.
В схеме рис. 3, г каждый контролируемый контакт (K1—К5) шунтируется сигнальной лампой (НL1—HL5). Если контрольное реле К в определенный момент времени оказывается не включенным, на место неисправности указывает горящая лампа, не зашунтированная контактом неисправного реле. Параметры реле К и ламп НL1—HL5 в данной схеме выбираются таким образом, чтобы через лампу реле К не включалось.
Схема поиска неисправности с одной лампой HL и искателем повреждений S, включенным непосредственно в контролируемой цепи, показана на рис. 3, д. Если исполнительное реле не включилось, переключая искатель S, находят место разрыва цепи и контакт вышедшего из строя аппарата.
В схемах с большим числом последовательно включенных контактов для ускорения поиска неисправностей иногда применяют шаговые искатели (рис. 3, е).
При нажатии кнопки «пуск» SB1 катушка электромагнита YA шагового искателя S включается через первое поле S.1 и самопрерывающийся контакт S.3. Искатель приходит в движение. Через контакты первого поля 1—п и контакты проверяемых аппаратов в рабочей цепи схемы управления К1—Кп электромагнит YA периодически включается, вызывая движение щетки по контактам до тех пор, пока на каком-либо из контактов в проверяемой цепи контактора КМ не появится разрыв.
Одновременно с движением щетки первого поля щетка второго поля S.2 через размыкающий контакт реле возврата К последовательно замыкает цепи сигнальных ламп HL1—HLn в момент остановки искателя S горит одна из ламп, указывая место неисправности.
Для возврата шагового искателя в исходное положение нажимают кнопку возврата SB2. Реле К самоблокируется и включает шаговый искатель, который вновь приходит в движение. После возврата щетки искателя S в исходное положение открывается контакт S.4, шаговый искатель и реле К отключаются. В исходном положении искателя загорается лампа HL0.
За рубежом находят применение контрольные панели поиска неисправностей, содержащие гнезда, соединенные с соответствующими точками реальной монтажной схемы автоматической линии. Дежурный электрик быстро находит место неисправности, прикасаясь поочередно к контрольным гнездам специальным щупом, соединенным через сигнальную лампу с источником питания цепи управления. Время поиска неисправности сокращается в среднем на 90%.
Для контроля исправности сигнальных ламп используют два метода:
1. непрерывное свечение лампы вполнакала при отсутствии сигнала, когда сигнальное реле КН отключено (рис. 4, а);
2. периодическое включение ламп с помощью реле контроля (показано на рис. 4, б на примере узла сигнализации с питанием от шины мигающего света ШМС). Для проверки ламп нажимают кнопку SB. Эту схему используют обычно при большом числе сигнальных ламп.