При рассмотрении работоспособности любого электротехнического устройства различают три периода его работы: приработки, нормальной эксплуатации и износа.
Период приработки электротехнического устройства связан с начальным этапом работы устройства после его изготовления и монтажа. В этот период часто возникают отказы, обусловленные кратковременной перегрузкой деталей, технологическими, производственными и монтажными дефектами. Продолжительность периода приработки для большинства электротехнических устройств составляет несколько десятков часов.
Для уменьшения отказов на надежность в период приработки обычно стремятся к тому, чтобы при сборке электротехнического устройства в заводских условиях, его монтаже, а также после крупного ремонта в нем не использовались дефектные элементы. Для этого все комплектовочные элементы проходят предварительную отбраковку до их сборки - проверку в течение определенного времени в условиях близких к условиям эксплуатации. Например, в электрических машинах постоянного тока перед выпуском их с предприятия-изготовителя производятся притирка и приработка щеток на коллекторе или контактных кольцах, наладка подшипниковых узлов.
Рис. 1. Кривая интенсивности отказов в процессе работы электротехнического устройства
Важное значение имеет продолжительность времени приработки Тп, в течение которой достигается надежность, соответствующая его нормальной работе. Отказы в период времени приработки от 0 до t= Tп в дальнейшем не оказывают влияния на надежность устройства во время его работы в период от Тп до Ти, где Ти - время износа.
Период нормальной эксплуатации электротехнического устройства наступает после окончания периода приработки и в отличие от последнего может быть очень продолжительным и составлять тысячи и десятки тысяч часов. В период нормальной эксплуатации устройства обычно происходят внезапные отказы.
В период нормальной эксплуатации наблюдается наиболее низкий, приблизительно постоянный уровень интенсивности внезапных отказов и соответственно этому надежность устройства остается примерно одинаковой в течение всего периода. Продолжительность периода нормальной эксплуатации ограничивается износом его элементов.
Период износа электротехнического устройства наступает после окончания периода нормальной эксплуатации. К внезапным отказам элементов электротехнического устройства начинают добавляться отказы вследствие износа, и общая интенсивность отказов возрастает. Время Тр можно назвать средним значением времени долговечности электротехнического устройства с учетом износа или его техническим ресурсом при условии отсутствия ремонта. Однако при проведении ремонта устройства путем замены изношенных частей срок его службы может быть значительно увеличен.
Время эксплуатации устройства при постоянной интенсивности отказов в работе всегда меньше долговечности, или технического ресурса. Вместе с тем среднее время безотказной работы устройства (или средняя наработка до первого отказа) Тср = 1/λ обычно гораздо больше времени его долговечности, или технического ресурса. Например, если в течение периода нормальной эксплуатации интенсивность внезапных отказов в работе устройства невелика, то значение временя Тср может быть очень большим и измеряться десятками или сотнями тысяч часов. Это время указывает, насколько надежно устройство в период нормальной эксплуатации.
Для характеристики надежности электротехнического устройства главным является период нормальной эксплуатации, который связан с длительной работой при определенных климатических и других условиях. Этот период соответствует работе электротехнических устройств как однократного, так и многократного использования, период же износа относится только к ремонтируемым устройствам многократного использования.
Ремонт электротехнических устройств проводится с целью вновь использовать изношенное или поврежденное оборудование и тем самым увеличить его срок службы. Количество отремонтированных электротехнических устройств часто превышает выпуск новых устройств. Поэтому очень важно правильно организовать ремонт электротехнических устройств и добиться его высокого качества. Неисправности и повреждения электротехнических устройств и их элементов могут быть различными: внезапные отказы, например, трещины, возникающие в результате механических ударов или нагрева, короткое замыкание в обмотках, пробои изоляции или постепенные отказы, например коррозия, абразивный износ, старение изоляции.
Характер ремонта электротехнических устройств определяется видом отказов. Внезапные отказы устраняют в ходе так называемого аварийного ремонта, который не может быть запланирован заранее. Постепенные отказы элементов устройств нельзя полностью устранить. Можно лишь продлить время, в течение которого они проявляются, например уменьшить скорость изнашивания или старения. Частичное устранение и предупреждение постепенных отказов составляет содержание плановых ремонтов электротехнических устройств.
Разработана специальная система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электротехнических устройств. В ней предусматривается выполнение следующих видов работ:
- техническое обслуживание (ежедневный осмотр устройств, их смазка, очистка от пыли, грязи и устранение мелких неисправностей); технические осмотры (определение состояния устройств и выявление объема подготовительных работ, подлежащих выполнению при очередном ремонте, чистка оборудования и устранение мелких неисправностей без его разборки);
- текущий ремонт — минимальный по объему ремонт, обеспечивающий возможность продления работы устройства до очередного капитального ремонта (очистка электрооборудования от пыли и грязи, устранение мелких неисправностей и повреждений, промывка подшипников электродвигателей и смена в них масла, осмотр и устранение неисправностей в его пускорегулирующей аппаратуре, смена щеток; при текущем ремонте производят разборку оборудования устройств);
- капитальный ремонт (работы по замене или восстановлению основных и, как правило, наиболее сложных элементов устройств: перемотка обмоток статора электродвигателя, смена выводов выключателя высокого напряжения, устранение повреждений переключающего устройства силового трансформатора и др., при капитальном ремонте выполняют частичную или полную разборку ремонтируемых устройств).
Рис. 2. Капитальный ремонт электродвигателя
Текущие ремонты проводят в несколько раз чаще, чем капитальные. Сроки между осмотрами и ремонтами электротехнических устройств устанавливают в соответствии с указаниями предприятий-изготовителей, действующими правилами технической эксплуатации электроустановок.
Установление периодичности осмотров и ремонтов позволяет наиболее правильно планировать и организовывать их, а также увязывать их выполнение с работой предприятия, загрузкой ремонтного персонала и наличием необходимых материалов и оборудования. Чтобы не нарушать нормальную деятельность предприятия вследствие простоя оборудования, работы по текущему и капитальному ремонтам выполняют в строго определенные и заранее установленные сроки.
В ряде случаев капитальный ремонт электротехнического устройства может быть проведен независимо от наступления установленного для него срока. Например, может быть произведен капитальный ремонт силового трансформатора, у которого обнаружены резкое снижение сопротивления изоляции, поврежденные обмотки, выводы и др., или электротехнического устройства, имеющего повреждение, препятствующее дальнейшей нормальной его эксплуатации или представляющее угрозу безопасности обслуживающего персонала.
Правильное оформление документации способствует улучшению организации ремонтных работ, кроме того, позволяет получить необходимое представление о состоянии оборудования электротехнических устройств и на этой основе правильно установить сроки и объемы очередных ремонтов. Ведомости дефектов дают полное представление о состоянии оборудования электротехнических устройств и поэтому позволяют заблаговременно и точно определить объем и характер предстоящих работ. В журнале или на бланках делают запись о выполнение текущего ремонта. Специальными актами приема-сдачи ремонтных работ оформляют выполнение капитальных ремонтов.