Аппарат, состоящий из неиндуктивного (омического) сопротивления и коммутирующего устройства, с помощью которого можно регулировать это сопротивление, называют реостатом.
В зависимости от назначения различают реостаты пусковые (для пуска электродвигателей), пускорегулировочные (для пуска и регулирования частоты вращения электродвигателей) и возбуждения (для регулирования напряжения генераторов). Одним из основных элементов, определяющих конструктивное исполнение реостата, является материал, из которого выполнены его сопротивления (резисторы). Различают реостаты металлические, жидкостные и угольные.
В реостате электрическая энергия превращается в тепло, которое отводится от резисторов путем их охлаждения. По способу охлаждения резисторов реостаты могут быть с воздушным, масляным или водяным охлаждением.
В электроустановках промышленных предприятий применяют преимущественно реостаты с металлическими резисторами с воздушным или масляным охлаждением, что объясняется простотой их конструкции, возможностью применения в различных условиях работы, а также большой эксплуатационной надежностью. Подавляющее большинство пусковых и пускорегулировочных металлических реостатов общепромышленного назначения выполнены со ступенчатым включением резисторов.
Рис. 176. Пусковой реостат постоянного тока:
а — вид спереди,4 — вид сбоку; 1 — подвижный контакт, 2 — линейный контактор, 3 — максимальное реле, 4 — панель, 5 — контактная шина, 6 — неподвижные контакты ступеней резисторов, 7 — основание реостата, 8 — траверса, 9 - маховик привода, 10 — крышка, 11 - элементы сопротивления (резисторы)
Устройство пускового металлического реостата постоянного тока показано на рис. 176, а, б. Резисторы реостатов изготовляют из металлов, обладающих большим удельным электрическим сопротивлением, температурной стойкостью, механической прочностью и коррозионной устойчивостью. К этим металлам относят фехраль и нихром с удельными сопротивлениями 1,18 и 1,13 Оммм2/м и максимально допустимой температурой нагрева 850 и 1000 °С соответственно. Меньшим удельным электрическим сопротивлением (0,8 Оммм2/м) и более низкой допустимой температурой нагрева (400 °С) обладает чугун. Резисторы из чугуна широко применяют в реостатах различного назначения из-за простоты их изготовления (путем литья) и сравнительно Низкой стоимости. Резисторы пусковых и пускорегулировочных реостатов чаще всего представляют собой набор рамочных элементов, обмотанных проволокой (рис. 177, а, б) или лентой, реже — литых чугунных (рис. 177, в). В ряде реостатов используют каркасные элементы с намотанной на них проволочной спиралью (рис. 177, г). Металлические резисторы реостатов повреждаются очень часто.
Рис. 177. Резисторы реостатов: а — рамочный из проволоки, б — рамочный из ленты, в — литой чугунный, г — каркасный; 1 — вывод, 2 — проволока, 3 — лента, 4 — рамка, 5 — изолированный стержень, 6 — изолятор пакета элементов, 7 — изоляционная межэлементная шайба, 8 — чугунные элементы, 9 — опорная стойка, 10 — трубчатый каркас из фарфора
В состав основных работ по ремонту реостатов входят разборка, ремонт или замена поврежденных резисторов, контактных частей, изолирующих деталей и механизма управления, сборка схемы соединений, сборка и регулировка отремонтированного реостата. Реостаты разбирают так, чтобы не повредить сохранившиеся резисторы, изолирующие детали и контактные устройства, пригодные для повторного использования. Затем тщательно осматривают все детали реостата и группируют их в исправные (пригодные для повторного использования без ремонта), частично поврежденные (пригодные к повторному использованию после ремонта) и непригодные (не восстанавливаемые путем ремонта). Мелкие детали (гайки, шайбы, винты) необходимо. при разборке собрать в отдельную коробку или связать вместе и сохранить. При осмотре и ремонте реостатов РШН, РШМ и РП-2200, а также других типов, конструктивно аналогичных им, удаляют пыль и грязь со всех внутренних деталей аппарата, проверяют состояние зажимных винтов, контактов и контактных соединений. Ослабленные гайки креплений подтягивают, окислившиеся контактные поверхности зачищают напильником, нарушенные соединения восстанавливают и регулируют нажатие подвижного контакта на неподвижный на различных участках контактного хода (величина нажатия контактов должна быть в пределах 10 — 25 Н/см2 в зависимости от габаритных размеров реостата). Затем проверяют целость и исправность витков проволочных или ленточных резисторов, отсутствие касаний их витков между собой или с соседними резисторами, а также межрезисторных соединительных проводов между собой. Поврежденные резисторы ремонтируют или заменяют. При замене сгоревшего резистора надо на его место поставить точно такой же резистор. Зажимные хомутики на вновь установленном резисторе должны быть расположены так же, как на заменяемом. Распределение резисторов по ступеням необходимо сохранить. Отклонение сопротивления на любом контакторе реостата от расчетных или паспортных данных должно быть не более ±10%.
При повреждении проволочного или ленточного резистора на небольшом участке рамочного элемента наматывают на этот участок необходимое количество витков проволоки или ленты соответствующей марки и сечения, а затем соединяют электродуговой сваркой с частью резистора, сохранившегося на рамке. Сварку производят электросварочными клещами, для чего накладывают внахлест свариваемые концы на расстоянии не менее 1, см, закрепляют их бандажом из 8—10 витков медной проволоки диаметром 3 —0,5 мм, а затем вводят в дуговое пространство между угольными электродами клещей и держат в течение времени, необходимого для полного сплавления участка соединения. Поврежденные чугунные резисторы реостатов сварке не подлежат — их заменяют новыми. При ремонте реостатов всех типов особое внимание обращают на состояние их контактов: закопченные контакты промывают и протирают чистыми тряпками, слегка обгоревшие,— опиливают напильником так, чтобы снималось наименьшее количество металла контактов и предельно сохранялись их первоначальные геометрические формы, а сильно оплавленные — заменяют новыми.
Поврежденные электроизоляционные детали (изоляторы, втулки, шайбы, прокладки) заменяют новыми равноценными деталями. Допускается замена поврежденных деталей и резисторов реостата деталями, изготовленными из. других материалов, если по электроизоляционным свойствам, теплостойкости, механической прочности и другим эксплуатационным качествам они не уступают заменяемым или превосходят их. Например, разрешается заменять стеатитовые изоляторы фарфоровыми, нихром марки А нихромом марки В или фехралем и т. п.
При частых включениях и отключениях реостатом снижается нажатие его контактов, что приводит к их обгоранию и быстрому выходу из строя. Для устранения этой неисправности отвертывают стопорный болт прижимного кольца реостата и, прижав с некоторым усилием подвижный контакт к неподвижным, вновь закрепляют стопорное кольцо болтом.
Соединяют отдельные резисторы или их группы, используя схему, имевшуюся до ремонта реостата или взятую из его паспорта.
В коммутирующих устройствах реостатов, где сплошное контактное кольцо соединяется с остальными контактами щеткой мостикового типа, проверяет и регулируют нажатие щетки на контакты всех ступеней. Нажатие щетки на контакты создается пружиной, расположенной над щеткой, и регулируется винтом (поворотом винта вправо нажатие увеличивается, а поворотом влево — уменьшается).
После выполнения всех операций ремонта проверяют непрерывность электрической цепи обмоток элементов сопротивления, правильность соединений схемы, надежность изоляции межрезисторных связей, плавность хода контактирующей щетки и правильность расположения упоров, ограничивающих пределы ее перемещения. При необходимости отремонтированный реостат подвергают испытанию: ток реостата не должен превышать значений, указанных в его паспорте, а перегрев резисторов при нагрузке допустимым током в течение 2 ч — 250 °С. Контакты отремонтированных реостатов с воздушным охлаждением покрывают тонким слоем технического вазелина во избежание их окисления во время хранения. Полностью отремонтированный реостат устанавливают в металлическом кожухе и прочно закрепляют.
Ремонт резисторов, контактов и коммутирующего устройства маслонаполненных реостатов выполняют аналогично ремонту реостатов с воздушным охлаждением. После ремонта маслонаполненного реостата (с масляным охлаждением) очищают бак от грязи, промывают, а затем заливают чистым сухим трансформаторным маслом, после чего опускают реостат в бак и закрепляют его.
Рассмотренные вопросы
Перечислены характерные неисправности электрических аппаратов и укажите причины их возникновения.
Как устроены контакторы и какие способы регулировки их контактов вы знаете?
Рассказано о способах ремонта основных сборочных единиц автоматического выключателя.
Как перезаряжают предохранители с патронами, заполненными кварцевым песком?
В чем заключается ремонт реостатов?
