Opracowanie wyników pomiarów z zakresu lokalizacji uszkodzenia

Opracowanie wyników pomiarów z zakresu lokalizacji uszkodzenia nagrzewnicy
elektrycznej i zaleceń dotyczących usunięcia awarii.
Założenia:
Przyczyny możliwych uszkodzeń nagrzewnicy elektrycznej:
1. Dane :
a. Parametry nagrzewnicy: U = 230/400V; P= 2.4 kW;
b. Parametry wyłącznika głodnego – obliczyć;
c. Parametry silnika U = 230/400V; P= 1.1 kW; 3fazowy (błędnie oznaczony);
2. Zaistniała sytuacja:
Po załączeniu nagrzewnicy z grzałek wydobywa się dym.
Sterowanie grzałkami działa poprawnie zasilanie wyłączono przyciskiem awaryjnym.
Wykonano pomiary rezystancji przewodów, zestyków i cewek (zał.3).
Algorytm prac prowadzących do lokalizacji i usunięcia uszkodzenia nagrzewnicy:
Wykaz możliwych uszkodzeń:
1. przerwa w obwodzie głównym;
2. uszkodzenie w obwodzie sterowania;
3. zwarcie lub przerwa w uzwojeniach silnika;
4. uszkodzone grzałki.
Kolejność i zakres czynności (algorytm)
1. Sprawdzić czy obwód jest wyłączony spod napięcia i wyłączyć napięcie zasilające obwód
jeżeli nie był wyłączony;
2. Upewnić się o braku napięcia zasilającego obwód roboczy i sterowniczy;
3. Sprawdzenie ciągłości połączeń w obwodzie zasilania silnika za stykami głównymi stycznika
K2. W przypadku nieprawidłowości usunąć je.
4. Sprawdzenie ciągłości uzwojeń silnika. Oddać silnik do naprawy jeżeli brak ciągłości.
5. Sprawdzenie połączeń i elementów w obwodzie sterowania silnika. Nieprawidłowości
usunąć.
6. Pomiar rezystancji między uzwojeniem a obudową silnika. Jeżeli rezystancja jest mniejsza
niż 500k oddać silnik do naprawy.
7. Zmierzyć rezystancję grzałek. Jeżeli rezystancja grzałki jest mniejsza od obliczonej o ponad
10% lub jest przerwa w obwodzie wymienić grzałkę.
8. Po wykonanych pracach załączyć zasilania i wykonać próbne uruchomienie nagrzewnicy.
9. Po próbie wyłączyć nagrzewnicą.
Wskazania eksploatacyjne:
1. W trakcie uruchamiania jako pierwszy włączyć zasilanie napędu i upewnić się, że wentylator
działa prawidłowo.
2. W trakcie wyłączania jako pierwsze wyłączyć grzałki. Zasilanie silnika wyłączyć z
opóźnieniem około 30 sek. w celu ochłodzenia grzałek.
Propozycje modyfikacji nagrzewnicy:
Modyfikacja sterowania nagrzewnicy powinna polegać na uniemożliwieniu załączenia grzałek przy
braku zasilania silnika napędzającego wentylator.
W tym celu można pomiędzy przycisk S32:22 a Q3:11 należy wstawić styk zwierny stycznika K2,
w ten sposób załączenie nagrzewnicy będzie możliwe tylko w przypadku zadziałania stycznika K2 co oznacza włączenie silnika napędzającego wentylator. Można także wykorzystać przekaźnik
czasowy lub odśrodkowy, który dopiero chwilę po załączeniu silnika automatycznie załączy grzałki
oraz czujnik temperatury, który spowoduje wyłącznie silnika po wyłączeniu i wystygnięciu grzałek.
Schemat najprostszej modyfikacji przedstawia schemat 1.
Dokumentacja z opracowania wyników pomiarów
Tabela wyników pomiarów z opracowaniem:
LP
Badany obwód
1. S9:21 – S21:13
2. S 21:13 – K2:13
3. K2:13 – S31:13
4. S31:14 – K3: 14
5. S21:14 – K2: 14
6. S31:14 – S32:21
7. S21:14 – S22:21
8. K3:A1 – A2
9. S22:22 – Q2:11
10. Q2:12 – K2:A1
11. S31:13 - K3:13
12. K2:A2 - N
13. S32:22- Q3:11
14. Q3:12 – K3:A1
15. K3:A2 – N
16. 10 – S9:21
17. K2:A1 – A2
18. S9:21/22
19. S21:13/14
20. S22: 21/22
21. Q2:11/12
22. K2:13/14
23. S31: 13/14
24. S32: 21/22
25. Q3: 11/12
26. K3: 13/14
27. S9: 21/22
28. S21: 13/14
29. S22: 21/22
30. Q2: 11/12
31. K2: 14/14
32. S31: 13/14
33. S32: 21/22
34. Q3: 11/12
35. K3: 13/14
Stan
Wyłączenia
Wyłączenia
Wyłączenia
Wyłączenia
Wyłączenia
Wyłączenia
Wyłączenia
Wyłączenia
Wyłączenia
Załączenia
Załączenia
Załączenia
Załączenia
Załączenia
Załączenia
Załączenia
Załączenia
Załączenia
Uwagi do wyników pomiarów (zał. 3)
Rezystancja [Ω]
Zmierzona
Powinno być
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
1034 Ω
?Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
1052 Ω
?Ω
0Ω
?Ω
Ω
Ω
0Ω
0Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
0Ω
0Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
0Ω
Ω
0Ω
0Ω
0Ω
Ω
0Ω
Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
Ω
0Ω
0Ω
0Ω
0Ω
Uwagi
Dodrze/źle
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Źle
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Dobrze
Źle
Źle
Dobrze
Dobrze
Źle
Dobrze
Dobrze
Ocena stanu technicznego poszczególnych elementów i połączeń.
S9 – przycisk rozwierny – sprawny ;
S21, S31 – przycisk rozwierny – sprawny;
K2,K3 – styk zwierny stycznika K2 i K3(13/14) – sprawny;
S22, S32 – przycisk rozwierny - sprawny;
Q 2 – zestyk pomocniczy wyłącznika silnikowego – niesprawny - wymienić zestyk lub cały
wyłącznik;
K2, K3(A1/A2) – cewki styczników – sprawne (nie są określony ich znamionowe rezystancje)
Q3 – wyłącznik nadprądowy – sprawny
Brak połączenia S21:14 – K2:14
Rozwarty zestyk pomocniczy Q2 w stanie załączenia.
MIEJSCE USZKODZENIA
Wymienić silnik zasilający wentylator na trójfazowy.
Powodem awarii jest przerwa w połączeniu S21:14 – K2:14, oraz niesprawny zestyk pomocniczy
Q2.
Nieprecyzyjnie określona została sytuacja pomiarowa. Nie określono czy „stan wyłączenia” dotyczy
stanu gdy element powinien przewodzić prąd czy też sytuacji gdy zostaje pobudzony do działania.
Wątpliwość budzi zwłaszcza stan przycisków zwiernych i rozwiernych – sprawdzić ich stan i w razie
konieczności wymienić.
PROPOZYCJE USUNIĘCIA USZKODZENIA
Przed przystąpieniem do prac wyłączyć zasilanie i upewnić się, że napięcie zostało wyłączone.
Poprawić połączenie S21:14 – K2:14, w razie potrzeby wymienić przewód.
Wymienić zestyk pomocniczyQ2 lub cały wyłącznik silnikowy Q2 na sprawny.
1100W
 I=1.6A - prąd znamionowy silnika;
690V
I= 3.5 A – prąd znamionowy grzałki
R= 230/3.5 = 65.7 - rezystancja grzałki.
I=1.6+3.5 = 5.1 A – suma prądów silnika i grzałki.
Zastosować wyłącznik główny o prądzie znamionowym większym od 5.1 A. Proponuję wyłącznik
nadmiarowo prądowy S193 C 6.
I
P
3Ux cos 
 I=
Przed włączeniem nagrzewnicy sprawdzić stan rezystancji izolacji silnika, izolacji grzałek, instalacji
zasilającej, rezystancji grzałek i stan ich połączeń, rezystancję uzwojeń silnika. Mogły ulec
uszkodzeniu podczas próby załączenia. Grzałki nie powinny ulec uszkodzeniu z powodu
krótkotrwałej pracy bez wentylatora. Silnik jednofazowy powinien ulec uszkodzeniu przy próbuje
załączenia do sieci trójfazowej.
Schemat 1. Propozycja modyfikacji układu sterowania.
Modyfikacja ta polega na zmianie sposobu zasilania obwodu sterowniczego grzałek. Załączenie
grzałek jest możliwe dopiero po ręcznym lub automatycznym uruchomieniu silnika napędzającego
wentylator.
modyfikacja
Uwagi do sposobu oceniania na egzaminie zawodowym dla technika elektryka:
1. Prawdopodobnie (brak jeszcze rozporządzenia) przez najbliższe 2 lata na egzaminie nie
będzie „wykonywania prac” przez egzaminowanego – dostarczone jednak zostaną wyniki
pomiarów niezbędne do analizy.
2. Dostarczone wyniki pomiarów powinny być traktowane przez egzaminowanego jak wyniki
otrzymane przez niego w trakcie egzaminu. Ich zakres może sugerować rodzaj koniecznych
do wykonania pomiarów, ale jest to błędne założenie.
3. Opracowując zakres pomiarów, badań i oględzin należy sugerować się dostarczonymi
wynikami, ale nie ograniczać się tylko do nich.
4. Kryteria oceniania zostaną ostatecznie ustalone już po etapie praktycznym, po
przeanalizowaniu sposobu realizacji pracy przez wybraną grupę egzaminowanych.
5. Zaproponowane powyżej rozwiązanie uwzględnia wymagania kryteriów oceniania, które nie
wynikały z treści zadania.
6. Oceniany analizując treść zadania i instrukcji do egzaminu powinien sam określić zakres prac
i sposób ich realizacji. Kryteriów oceniania przecież nie zna.
7. Wprowadzające w błąd jest stwierdzenie „projekt”, należy pod tym hasłem rozumieć zakres
i kolejność czynności. Założeniami do „projektu” powinny być dane znamionowe urządzeń i
instalacji, zakres prac koniecznych do wykonania, możliwe powody awarii.
8. Oceniane też są też czytelność pracy, fachowe i zrozumiałe słownictwo, estetyka i
przejrzystość pracy, czytelność.