Эксплуатация и обслуживание электродвигателей в судовых условиях

В процессе эксплуатации электрооборудования проводят работы по обслуживанию, профилактике и уходу за электродвигателями. Эти работы, связанные с включением, пуском в ход, отключением, остановкой, наблюдением за работающими электродвигателями, а также систематические осмотры, профилактические чистки и ремонты направлены на содержание их в хорошем состоянии и постоянной готовности к действию.

При подготовке электродвигателя к пуску осматривают электродвигатель и пусковое устройство. Пусковое устройство должно находиться в положении «Стоп». После пуска двигателя убеждаются в отсутствии ненормальных шумов, искрения под щетками, вибрации. В процессе работы электродвигателя периодически следят: за его нагревом, работой коллектора (контактных колец) и его чистотой; за отсутствием стука и нагрева подшипников; перегревом контактных соединений; вибрацией электродвигателя. 

Защита, контроль сопротивления изоляции и обслуживание цепей в условиях судна

В судовых электрических установках по разным причинам могут возникать перегрузки, короткие замыкания, снижение уровня изоляции или замыкания на корпус, которые могут привести к значительным повреждениям как самих установок, так и питающих их цепей. 

Для исключения или уменьшения последствий, к которым приводят подобные нарушения, устанавливают различные виды защиты и устройства измерения и контроля изоляции.

Защита электрических цепей должна обладать высокой надежностью, достаточной чувствительностью, быстродействием и селективностью.

Схемы и методы контроля сопротивления изоляции судовых сетей. Что такое электроосмос?

Надежность, безопасность, экономичность электрических сетей зависят от исправности их токопроводящих жил и состояния электроизоляции.

Анализ отказов элементов судовых сетей показал, что значительная часть неисправностей обусловлена понижением электрического сопротивления изоляции. Отказы за счет обрыва токопроводящих жил проводов на водоизмещающих судах составляют 8—10 %.

Большинство отказов в работе электрооборудования возникает вследствие снижения электрического сопротивления изоляции. Основные причины — тепловое старение, повышенная влажность и механические повреждения изоляционного слоя. Электрическое сопротивление является главной оценкой качественного состояния изоляции проводов при их эксплуатации. Самым распространенным прибором для измерения сопротивления изоляции проводов в обесточенном состоянии является мегаомметр.

Нормы сопротивления изоляции

Нормы сопротивления изоляции

Контроль изоляции судовых электрических сетей

При исправном состоянии изоляции электрических сетей обеспечиваются безаварийная и надежная работа электрооборудования, безопасность обслуживания, а также пожарная безопасность.

Надежность судовых сетей зависит от состояния изоляции кабелей, распределительных устройств и аппаратуры между токоведущими частями и между последними и корпусом судна.

Состояние изоляции судовой сети в основном характеризуется электрическим сопротивлением токам утечки в сети через изоляцию. В судовых условиях состояние изоляции проверяется измерением ее сопротивления относительно корпуса и между электрическими цепями.

Величина сопротивления изоляции зависит от температуры нагрева кабеля и элементов электрооборудования, температуры и влажности окружающей среды. При увеличении температуры и влажности сопротивление изоляции значительно уменьшается. Общее сопротивление изоляции между токоведущими частями и корпусом элементов электрооборудования судовой сети измеряется при включенных потребителях и источниках под напряжением. Сопротивление кабельной сети и отдельных участков может измеряться при отключенных потребителях и источниках тока.

При определении сопротивления изоляции между отдельными жилами одного и того же кабеля необходимо отключить потребители, так как при подключенных потребителях измеряется также сопротивление изоляции приемников, которое значительно меньше нормального сопротивления изоляции жил кабелей.

Судовые кабели и их монтаж

В судовых электрических сетях в зависимости от назначения, места прокладки и условий работы электрооборудования применяются кабели и провода разных марок.

Судовые кабели и провода, применяемые на судах, должны сохранять высокие изоляционные качества при повышенной влажности, обеспечивать механическую прочность при трясках, вибрациях и ударных сотрясениях и стойкость изоляции при воздействии нефтепродуктов, масла и соленой воды и действия окружающей температуры до +50° С. По условиям прокладки в судовых помещениях кабель должен выдерживать многократные резкие изгибы и значительные механические воздействия.

Токопроводящие жилы кабеля выполняются из ряда тонких проволок, которые обеспечивают механическую прочность и гибкость. Токопроводящие жилы кабеля имеют изоляцию, состоящую из теплостойкой натуральной и синтетической резины, которая допускает длительный нагрев до 65° С и обеспечивает высокое электрическое сопротивление изоляции. Защита изоляционных оболочек кабеля от попадания влаги, механических повреждений обеспечивается защитными оболочками из прочной негорючей и маслостойкой резины, свинца и оплетки из хлопчатобумажной ткани.

Электрическая (диэлектрическая) прочность изоляторов. Пробой изоляции

Мы установили, что удельное сопротивление диэлектрика велико, поэтому при наличии электрического поля в диэлектрике возникает ничтожно малый ток.

Однако если напряженность поля непрерывно увеличивать, наступит момент, когда ток в диэлектрике резко возрастет — произойдет пробой диэлектрика (изолятора), в диэлектрике появится проводящий канал. Пробой сопровождается треском и свечением этого канала.

В газах и иногда в жидкостях имеет место ионизационный пробой. Сущность его состоит в том, что те немногие свободные электроны, которые имеются в диэлектрике, под воздействием сил поля приобретают такие скорости, что их столкновения с молекулами приводят к отделению части электронов от молекул. Молекулы диэлектрика распадаются на ионы и свободные электроны.

Рис. 1

Вновь образовавшиеся свободные электроны под действием сил поля приобретают значительные скорости и сталкиваются с молекулами; таким образом, продолжается начавшийся процесс ионизации газа (образования из молекул ионов и электронов). В результате в диэлектрике появляется значительное число свободных зарядов: диэлектрик превращается в проводник. Этот процесс совершается обычно не во всем объеме диэлектрика, а в узком канале, в котором и происходит пробой.

Измерение сопротивления изоляции. Способы измерения сопротивления изоляции

Способы измерения сопротивления изоляции

Строгое соответствие сопротивления изоляции токоведущих частей установленным требованиям является важнейшим условием бесперебойной работы электроустановки.
Как указывалось ранее, при несовершенной изоляции токоведущих частей друг от друга и от корпуса судна, т. е. при недостаточно высокой величине ее сопротивления, происходит утечка тока через изоляцию кабелей, машин, аппаратов, арматур и через корпус судна. Чем меньше сопротивление изоляции, тем больше утечка тока.

По закону Ома ток утечки Iут (в амперах) равен напряжению между токоведущими частями U (в вольтах), деленному на сопротивление изоляции между токоведущими частями Rиз (в омах), т. е.

Iут=U/Rиз, откуда Rиз=U/Iут.

Если, например, для какого-либо фидера, идущего от главного распределительного щита, сопротивление изоляции между жилами кабеля равно 550000 ом, а напряжение судовой сети — 110 в, то ток утечки в этом фидере равен

Iут=U/Rиз=110/550000=0,0002 а,

т. е. двум десятитысячным долям ампера. Предположим теперь, что от этого щита отходит всего десять фидеров, сопротивление изоляции каждого из которых равно 550000 ом (для простоты считаем сопротивления изоляции всех фидеров одинаковыми). Очевидно, что общий ток утечки во всех десяти фидерах достигнет 0,0002x10 = 0,002 а (два миллиампера).

Отработка эксплуатационных навыков по измерению сопротивления изоляции судового электрооборудования и определению мест повреждения изоляции в кабелях

Цель работы

Освоение различных методов замера сопротивления изоляции и определения мест повреждения изоляции в кабелях.

Ознакомление с приборами и устройствами измерения сопротивления изоляции в судовых электрических сетях и установках, находящихся под напряжением и без напряжения.
Анализ и сравнение различных методов измерения сопротивления и определения мест повреждения изоляции на основании проведенных экспериментальных исследований.

Программа работы

1. Ознакомиться с устройством и принципом действия переносного мегомметра. Произвести замеры сопротивления изоляции фидеров, отходящих от ГРЩ и других элементов электрооборудования.
2. Ознакомиться со схемами измерения сопротивления изоляции сетей, находящихся под напряжением. Произвести замеры сопротивления изоляции фидеров, отходящих от ГРЩ, находящихся под напряжением.
3. Ознакомиться с принципом действия устройств непрерывного контроля сопротивления изоляции сетей переменного тока. Произвести испытание этих устройств при различных их уставках по сопротивлению изоляции контролируемой сети.
4. Определить место повреждения изоляции кабеля при различных случаях ее повреждения наиболее распространенными методами.