Рекомендации настоящей методики распространяются на проведение испытаний электрооборудования металло- и деревообрабатывающих станков с электроприводом. В настоящее время в деревообработке и металлообработке применяют станки, оборудованные электроприводом. Станки выполняют различные функции и имеют различное назначение. В зависимости от назначения каждый станок может снабжаться различным количеством механизмов, приводов и иметь различные схемы управления этими приводами. Несмотря на различие в функциональном назначении, все станки должны подвергаться периодическим испытаниям.
Объект испытания
В соответствии с правилами безопасности при работе с инструментом и приспособлениями станки с электроприводом, независимо от их сложности, назначения и области применения, должны подвергаться периодическим испытаниям. Данными правилами регламентируется периодичность испытания электрооборудования станка, сопротивления изоляции и непрерывности цепи зашиты.
Электродвигатели станка в большинстве случаев управляются с использованием пускателей (или с помощью специальных промежуточных реле). В редких случаях включение-отключение электродвигателя станка может осуществляться напрямую через защитный аппарат - автоматический выключатель, специальную кнопку и т. п. Такие простые схемы при меняются редко и обычно на маленьких станках.
В случае с простейшими станками все кажется понятно. На более сложных станках управление осуществляется обычно через отдельный трансформатор малой мощности. Разделение цепей и снижение напряжения используются для обеспечения безопасности работающего персонала. Вторичные обмотки трансформаторов цепей управления должны быть заземлены на корпус станка. В наиболее сложных станках используются несколько разделительных трансформаторов - для цепей управления, сигнализации, питания полупроводниковых элементов цепей контроля и управления.
Исходя из схемы станка необходимо выбирать методы испытания электрооборудования. В любом случае необходимо измерить со противление изоляции силовых частей станка относительно земли, цепей управления и сигнализации относительно земли. Если для питания цепей управления используется разделительный трансформатор, то необходимо проверить состояние изоляции между силовыми цепями и цепями питания цепей управления и сигнализации.
При измерении сопротивления изоляции с помощью мегаомметра необходимо принять меры против повреждения полупроводниковых элементов в цепях управления - полупроводниковые элементы должны быть закорочены. Кроме измерения сопротивления изоляции необходимо произвести испытание силовых цепей и цепей управления и сигнализации относительно земли переменным напряжением 1500 В в течение одной минуты. Цепи сигнализации и управления с напряжением ниже 50 В также должны быть испытаны, если они не содержат полупроводниковых элементов, которые при испытании могут 6ыть повреждены.
Последним этапом испытаний электрооборудования станков является проверка металлосвязи между металлическими частями станка. Все металлические части, на которых установлено электрооборудование, должны иметь между собой и проводником заземления (защитным РЕ-проводником) надежную металлосвязь. Проверка производится визуальным осмотром.
При возникновении сомнений в обеспечении надежности непрерывной цепи защиты следует измерить сопротивление между контактом защитного проводника и любой металлической частью станка. Сопротивление металлосвязи в этом случае должно быть не более 0,1 Ом. Если производится измерение металлосвязи непосредственно РЕ проводника и контактного соединений корпуса станка, то сопротивление должно быть не более 0,05 Ом.
Определяемые характеристики
Сопротивление изоляции
Измерение сопротивления изоляции электрооборудования станков производится перед вводом в эксплуатацию, после капитального ремонта, а также один раз в шесть лет. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1МОм.
Сопротивление изоляции измеряется:
-
силовых цепей относительно корпуса станка (РЕ-проводника),
-
цепей управления относительно корпуса станка (РЕ-проводника),
-
цепей сигнализации относительно корпуса станка (РЕ-проводника),
-
цепей сигнализации и цепей управления относительно силовых цепей (если эти цепи разделены).
Цепи управления и цепи сигнализации считаются разделенными с силовыми цепями станка, если питание этих цепей осуществляется от отдельных (отдельного) разделительных трансформаторов.
При измерении сопротивления изоляции полупроводниковые элементы в измеряемых цепях должны быть закорочены во избежание их повреждения.
Испытание повышенным напряжением переменного тока
Силовые цепи, цепи сигнализации и управления должны быть испытаны повышенным напряжением промышленной частоты. Периодичность испытания такая же, как при измерении сопротивления изоляции электрооборудования станка. Испытанию относительно корпуса станка (РЕ-проводника) должны быть подвергнуты все цепи, за исключением цепей управления и цепей сигнализации напряжением ниже 50 В и содержащие элементы электроники и полупроводниковые элементы. Испытательное напряжение - 1500 В, продолжительность 1 мин.
Проверка непрерывности цепи защиты
Проверка непрерывности цепи защиты проводится внешним осмотром. Во время проверки необходимо обратить внимание на контакты между металлическими частями станка, а также на качество подключения PЕ-проводника к корпусу. Если во время визуального осмотра появились сомнения в качестве контактов между открытыми проводящими частями, следует произвести измерение сопротивления между зажимом РЕ проводника и любой металлической частью станка Измеренное сопротивление не должно превышать 0,1 Ом.
Условия испытаний и измерений
Испытания электрооборудования станков с электроприводом производится при положительной температуре окружающего воздуха. Если станок был помешен в теплое помещение после хранения на открытом воздухе, тем более при пониженной температуре, то перед проведением испытаний его необходимо выдержать некоторое время в помещении до исчезновения конденсата на корпусе и электрооборудовании. Продолжительность прогрева станка сильно зависит от его размеров и определяется визуально.
Влажность окружающего воздуха имеет значение при проведении высоковольтных испытаний силовых цепей, цепей управления и сигнализации станков, т. к. конденсат на обмотках электродвигателей и проводах может привести к пробою изоляции и, соответственно, к выходу из строи оборудования (как испытательного, так и испытываемого).
Перед проведением высоковольтных испытаний оборудование следует протереть от пыли, грязи и влаги. Атмосферное давление особого влияния на качество проводимых испытаний не оказывает, но фиксируется для занесения данных в протокол.
Средства измерений
Измерение сопротивления изоляции производит мегаомметрами на напряжение 1000 В, например М 4100/4, можно применять мегаомметры типа ЭСО 202. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты производят с помощью различных установок, которые состоят из следующих элементов: испытательного трансформатора, регулирующего устройства, контрольно-измерительной и защитной аппаратуры.
К таким аппаратам можно отнести установку АИИ-70, АИД-70, а также различные высоковольтные испытательные трансформаторы, которые обладают достаточным уровнем защиты и надлежащим образом подготовлены для проведения испытаний. Для измерения сопротивления применяют омметры: ММВ, различные мультиметры, мосты постоянного тока. Класс точности приборов - 4.
Все приборы должны быть проверены, а испытательные установки аттестованы в соответствующих государственных органах.
Порядок проведения испытаний и измерений
Измерение сопротивления изоляции
Как уже отмечалось выше, измерение сопротивления изоляции производится с помощью мегаомметра на полностью отключенном станке. Измерение производится в следующей последовательности:
1. Измеряется сопротивление изоляции после пускателя управления электродвигателем (или нескольких электродвигателей), при этом никакой разборки схемы не производится. Мегаомметр подключается после пускателя в сторону электродвигателя на любую из фаз. Производится одно измерение, при этом через обмотку электродвигателя одновременно проверяются все три фазы.
2. Измеряется сопротивление изоляции цепей управления, для чего подключают мегаомметр ко вторичной обмотке разделительного трансформатора, затем отключают заземление с этих цепей. Производят измерение сопротивления изоляции - при этом через обмотку трансформатора проверяются одновременно все цепи; если проверяемые цепи содержат элементы электроники, необходимо принять меры, предотвращающие их повреждение (закорачивание, демонтаж плат). Если разделительный трансформатор имеет несколько обмоток с разными напряжениями, одно временно проверяются все обмотки.
3. Производится проверка сопротивления изоляции силовых цепей станка до пускателя электродвигателя (электродвигателей - если их несколько) для этого производится измерение пофазно, так как здесь фазы разделены. Мегаомметр подключается последовательно к каждой фазе после силового автомата станка. Если после основного станка стоит несколько дополнительных, то их необходимо включить (можно выполнить объединение цепей и произвести одно измерение, но а сложных станках бывает трудно определить, где нужно выполнить объединение, проще произвести несколько измерений непосредственно на выводах основного автомата).
Схема измерения сопротивления изоляции электрооборудования станка
Испытание электрооборудования станка повышенным напряжением
Для проведения высоковольтных испытаний необходимо выполнить объединение силовых цепей (поставить перемычки по фазам, как при измерении сопротивления изоляции до пускателя электродвигателя), объединить силовые цепи с цепями управления и сигнализации. Заземление с цепей управления и сигнализации (на вторичной обмотке разделительного трансформатора) должно быть снято.
Подключают испытательный аппарат к объединенным цепям и к корпусу станка. Подают напряжение и выдерживают его в течение 1 минуты.
Проверка непрерывности цепи защиты
Проверка производится визуальным осмотром. Производится осмотр металлических частей станка - между всеми металлическими частями станка должна быть обеспечена надежная металлосвязь. Качество контакта между частями оборудования может быть обеспечено в случае отсутствия коррозии на металлических частях, при наличии болтовых соединений, а также в случае необходимости - наличии дополнительных перемычек в виде медной проволоки сечением не менее 4 мм2.
Если необходимо (есть сомнения в качестве контакта), то производится измерение сопротивления с помощью омметра между контактом подключения РЕ-проводника к корпусу станка и любой металлической частью станка.
Янсюкевич В. А.