Испытание контакторов переменного тока серии CJX
Испытание контакторов переменного тока серии CJX
Введение
Контакторы переменного тока серии CJX являются широко распространенными аппаратами коммутации, используемыми для дистанционного управления электродвигателями и другими силовыми нагрузками. Обеспечение их надежной и безопасной работы в течение всего срока службы требует проведения комплексных приемо-сдаточных и периодических испытаний. Данная статья описывает ключевые аспекты процесса испытаний контакторов CJX.
1. Объекты испытаний
Объектами испытаний являются сами контакторы переменного тока серии CJX. Основными элементами, подвергаемыми проверке, являются:
- Силовые (главные) контакты: Проверяются на качество соприкосновения, переходное сопротивление, стойкость к износу при коммутационных операциях и перегрузкам по току.
- Вспомогательные контакты (блок-контакты): Оценивается их работоспособность (замыкание/размыкание), синхронность работы с главными контактами и надежность коммутации цепей управления/сигнализации.
- Катушка электромагнита: Проверяется ее сопротивление изоляции, сопротивление постоянному току (для оценки состояния обмотки), работоспособность при пониженном и повышенном напряжении питания.
- Магнитная система (сердечник, якорь): Контролируется плавность хода якоря, отсутствие заеданий, сила притяжения, величина воздушного зазора в отключенном состоянии и величина провала сердечника при включенном состоянии.
- Дугогасительная система: Оценивается способность эффективно гасить электрическую дугу при размыкании контактов под нагрузкой.
- Корпус и изоляционные детали: Проверяются на целостность, отсутствие трещин и качество изоляции между токоведущими частями и корпусом, а также между разными полюсами.
- Механические узлы (возвратные пружины, валы): Контролируется их целостность, отсутствие деформаций и способность обеспечивать четкое срабатывание контактора.
2. Область испытаний
Испытания контакторов CJX охватывают проверку следующих ключевых характеристик и параметров:
- Электрическая прочность изоляции:
- Проверка изоляции между разомкнутыми контактами разных полюсов.
- Проверка изоляции между главными цепями и цепями управления (катушка, вспомогательные контакты).
- Проверка изоляции между всеми токоведущими частями и корпусом (землей).
- Сопротивление изоляции: Измерение мегаомметром в холодном состоянии и после испытаний на нагрев.
- Проверка коммутационной способности и износостойкости:
- Проверка включения и отключения под номинальной нагрузкой и при перегрузках в соответствии с категорией применения (AC-1, AC-3, AC-4 и т.д.).
- Проверка стойкости к пусковым токам электродвигателей.
- Испытания на механическую износостойкость (холостая коммутация).
- Испытания на электрическую износостойкость (коммутация под нагрузкой).
- Контроль переходного сопротивления главных контактов: Измерение падения напряжения на замкнутых контактах при номинальном токе или методом микроомметра.
- Проверка работы катушки:
- Проверка срабатывания (включения) при пониженном напряжении (обычно 85% от Uн).
- Проверка несрабатывания при напряжении ниже порога срабатывания.
- Проверка отключения (отпускания) при пониженном напряжении (обычно 70-35% от Uн в зависимости от типа).
- Проверка несрабатывания/отключения при повышенном напряжении (обычно 110% от Uн).
- Измерение сопротивления катушки постоянному току и тока удержания.
- Проверка теплового режима: Измерение превышения температуры различных частей контактора (контакты, катушка, клеммы) при длительном пропускании номинального тока до достижения теплового равновесия.
- Проверка работы вспомогательных контактов: Контроль надежности замыкания/размыкания, синхронности с главными контактами, измерение переходного сопротивления.
- Механическая проверка: Визуальный осмотр на отсутствие повреждений, проверка легкости хода подвижных частей, силы нажатия контактов, величины провала и раствора контактов.
3. Методы испытаний
Методы испытаний основаны на требованиях международных (например, IEC 60947-4-1) и национальных стандартов на низковольтную коммутационную аппаратуру. Основные подходы:
- Визуальный и механический осмотр: Проводится перед электрическими испытаниями по пунктам 1.7 и 2.8.
- Измерение сопротивления изоляции: Выполняется мегаомметром с напряжением, соответствующим номинальному напряжению контактора (обычно 500 В или 1000 В постоянного тока), между указанными цепями и корпусом.
- Испытание электрической прочности изоляции: Подача повышенного переменного напряжения промышленной частоты (чаще всего 2500 В, 50 Гц на 1 мин) между изолированными друг от друга токоведущими частями и между токоведущими частями и корпусом. Ток утечки контролируется.
- Измерение переходного сопротивления контактов:
- Метод падения напряжения: Через замкнутые главные контакты пропускают постоянный ток, близкий к номинальному току контактора. Измеряют падение напряжения на контактах. Сопротивление вычисляется по закону Ома (R = U/I). Требуется стабильный источник тока.
- Метод микроомметра: Прямое измерение малым постоянным током (для исключения влияния ЭДС).
- Испытания катушки управления:
- Используется регулируемый источник постоянного или переменного напряжения (в зависимости от типа катушки).
- Постепенно повышая напряжение, фиксируют момент надежного срабатывания (включения).
- Постепенно понижая напряжение с включенного состояния, фиксируют момент надежного отключения.
- При подаче повышенного напряжения проверяют отсутствие пробоя изоляции катушки и чрезмерного нагрева.
- Испытания на коммутационную способность и износостойкость:
- Механическая износостойкость: Контактор многократно включается и отключается без нагрузки (катушка запитывается, главная цепь разомкнута). Проверяется сохранение параметров после заданного числа циклов.
- Электрическая износостойкость: Контактор многократно включает и отключает заданную нагрузку (часто активную или индуктивную) при номинальном напряжении и токе. Используются специализированные стенды, имитирующие реальные условия работы (особенно для категорий AC-3, AC-4). Проверяются состояние контактов, время срабатывания и способность к коммутации после испытания.
- Проверка включения/отключения: Подтверждение способности включить и разорвать номинальный ток и токи перегрузки.
- Тепловые испытания: Контактор устанавливается в условиях, имитирующих монтаж в щите. Через главные полюса пропускается номинальный ток до стабилизации температуры. Температура измеряется термопарами или термометрами в установленных точках.
- Проверка вспомогательных контактов: Проводится омметром или прозвонкой при ручном (имитированном) или электрическом управлении основным контактором для проверки состояния контактов и синхронности.
4. Испытательное оборудование
Для проведения полного комплекса испытаний контакторов CJX требуется следующее оборудование:
- Мегаомметр: Для измерения сопротивления изоляции.
- Испытательная установка высокого напряжения (Hi-Pot Tester): Для проверки электрической прочности изоляции.
- Источник постоянного стабильного тока + высокоточный вольтметр или Микроомметр: Для измерения переходного сопротивления контактов.
- Регулируемый источник напряжения (ЛАТР, Программируемый источник питания): Для испытаний катушки управления на срабатывание и отключение при различных напряжениях.
- Стенд для испытаний на коммутационную износостойкость: Специализированный стенд, включающий:
- Источник испытательного напряжения.
- Нагрузочные устройства (реакторы, резисторы) для создания требуемого тока и коэффициента мощности.
- Устройство управления цикличностью (программируемый контроллер).
- Систему измерения и регистрации тока, напряжения, счетчика циклов.
- Систему защиты от дуги и коротких замыканий.
- Токовый источник высокой мощности (Трансформатор тока или мощный ЛАТР + нагрузка): Для проведения тепловых испытаний при номинальном токе.
- Термометры или термопары с измерителем температуры: Для контроля нагрева.
- Мультиметр / Омметр: Для проверки цепей управления, вспомогательных контактов, измерения сопротивления катушки.
- Таймеры или анализатор сетевых параметров: Для измерения времени срабатывания и отпускания.
- Механические измерительные инструменты: Штангенциркуль, щупы для контроля провала, раствора контактов и зазоров.
- Осциллограф (опционально): Для детального анализа переходных процессов при коммутации, особенно в критических режимах.
Заключение
Проведение комплексных испытаний контакторов переменного тока серии CJX по описанным методикам с использованием соответствующего оборудования является необходимым условием для гарантии их качества, надежности и безопасности эксплуатации. Результаты испытаний должны тщательно документироваться и сравниваться с требованиями технических условий и стандартов. Регулярные испытания, особенно в рамках планово-предупредительных ремонтов эксплуатируемого оборудования, позволяют своевременно выявлять износ и предотвращать возможные отказы.
