Электрокалориферная установка для сушки изоляции тяговых двигателей

• 
• 

Установка предназначена для сушки изоляции обмоток одновременно двух тяговых электродвигателей под локомотивом в условиях пунктов технического обслуживания и ремонтных предприятий.

Электрокалориферная установка изготавливается в передвижном варианте и обеспечивает в автоматическом режиме выполнение требования изложенных в П.6.2. «Инструкции по подготовке к работе и техническому обслуживанию электровозов в зимних и летних условиях» №ЦТ-814 от 10.04.2001 года.
При наличии в ремонтном депо или ПТОЛ силовых электрошкафов не требует дополнительных работ по прокладке воздуховодов.
Использование термостойких и отличающихся повышенной износостойкость рукавов из полимерных материалов, позволяет существенно увеличить срок службы и отказаться от использования брезентовых присоединительных рукавов.
Использование автоматизированной системы поддержания заданной температуры и соблюдения временных интервалов режима сушки не требует постоянного контроля со стороны ремонтного персонала.
Быстросменные присоединительные фланцы, позволяют использовать установку для сушки любых типов тяговых электрических машин.

Электрокалариферная установка состоит из рамы установленной на колёса, на которой установлен калорифер с вентилятором заданной производительности. К двум выходным патрубкам прикреплены рукава из износостойкого и термостойкого полимерного материала. К стороне патрубка, которая присоединяется к тяговому электродвигателю закреплён технологический лючок, аналогичный по габаритам смотровому коллекторному лючку для соответствующего типа электровозов. В шкафу управления установки, расположены реле времени которые позволяют регулировать временные интервалы режимов сушки. На лицевой панель шкафа управления расположен измеритель ПИД-регулятор, имеющий цифровой дисплей на котором отражаются заданная и фактическая температура. Регулятор позволяет устанавливать и поддерживать заданную температуру в пределах 90-100 градусов, управляет работой ТЭНов по обратной связи, в которую включено термосопротивление.

После установки электровоза на ремонтное стойло к нему покатывается электрокалориферная установка. Установка подключается к источнику электропитания. Рукава установки с с использованием технологических фланцев присоединяются к соответствующим ТЭД на место смотровых коллекторных лючков. После нажатия кнопки «Пуск» начинается процесс сушки. Установка работает в двух режимах: режим «Продувка без нагрева» и режим «Продувка с нагревом», о которых оповещают соответствующие им световые индикаторы. Переключение режимов сушки осуществляется автоматически. Процесс сушки начинается с включения вентилятора, который осуществляет продувку тягового электродвигателя в течении 15-20 мин. Затем автоматически включается питание калорифера, при этом температура подаваемого воздуха поднимается до 90-100°. Продувка горячим воздухом осуществляется в течении 1,5 ч ±10мин. Далее нагрев воздуха отключается и включается вновь автоматически через 20-30 мин. Для того чтобы, остановить процесс сушки необходимо нажать кнопку «Стоп».

Передвижная установка для сушки обмоток тяговых двигателей

При эксплуатации электровозов возникают неисправности различного оборудования, в том числе тяговых двигателей. Анализируя задержки поездов с электровозами приписки депо Россошь Юго-Восточной дороги, а также неплановые ремонты локомотивов пассажирских поездов было установлено, что основная причина выхода из строя тяговых двигателей (ТД) — низкое сопротивление изоляции их обмоток. При ремонте локомотивов, особенно в зимний период, необходимо восстанавливать изоляцию ТД.

Согласно рекомендациям заводов-изготовителей локомотивов, сушить изоляцию можно только от стационарных калориферных установок высокой производительности, применение которых не представляется возможным по причине отсутствия их в депо. Поэтому существует острая потребность в передвижных установках для сушки и восстановления изоляции ТД под электровозом на ПТО.

В соответствии с Руководством по техническому обслуживанию и ремонту электровозов ЭП1М, ЭП1П сушка увлажненной изоляции обмоток тягового двигателя НБ-520В регламентирована следующим образом. При низком сопротивлении изоляции сушку тяговых двигателей под электровозом надо провести нагретым сухим воздухом от калориферной установки. Начинают ее при температуре воздуха около 50 °С, постепенно увеличивая до 90—100 °С. Расход воздуха через каждый тяговый двигатель должен составлять 15 — 20 м3/мин. Для ускорения процесса удаления влаги из внутренних слоев изоляции через каждые 1 — 1,5 ч надо отключать на 20 — 30 мин питание калориферов, не выключая вентилятора установки.

При сушке периодически необходимо замерять сопротивление изоляции обмоток в нагретом состоянии мегомметром на 1000 В. Если на каком-либо двигателе сопротивление изоляции и после сушки окажется низким (менее 2,5 МОм), его заменяют на новый.

Сушку обмоток тягового двигателя после выкатки из-под электровоза и разборки выполняют в сушильной или вакуумной печи при температуре 110 — 130 °С.

Как исключение, допускается сушить изоляцию тяговых двигателей током от контактной сети при низком напряжении. В этом случае сушку ведут при медленном перемещении электровоза с подтормаживанием, постепенно повышая ток с 200 до 750 — 800 А. В процессе сушки вентиляторы должны работать постоянно для удаления из двигателей влаги. Запрещается нахождение тяговых двигателей под током при неподвижном электровозе. Для измерения сопротивления изоляции обмоток ток необходимо отключить.

Сушку обмоток любым способом продолжают до достижения установившегося значения величины сопротивления изоляции не ниже требуемых норм. Сушку изоляции тягового двигателя НБ-520В электровозов ЭП1 и ЭП1М продолжают до достижения установившегося значения величины сопротивления не менее 2,5 МОм, а двигателя 2AL4442nP электровозов ЧС4 и ЧС4Т — до достижения установившегося значения величины сопротивления не менее 1,2 МОм (Инструкция Nq ЦТ-4015 «Правила текущего ремонта и технического обслуживания электровозов ЧС4, ЧС4Т»), При установившемся значении сопротивления изоляции сушку тягового двигателя продолжают еще не менее 3 — 5 ч. Запрещается заканчивать сушку в период продолжавшегося уменьшения сопротивления изоляции.

Группа специалистов средней общеобразовательной школы ОАО «РЖД» г. Россошь Воронежской области разработала проект передвижной установки (рис. 1) для сушки и восстановления изоляции тяговых двигателей электровозов ЧС4, ЧС4Т и ЭП1 всех индексов как в цехах ТР-1, ТР-2 депо, так и на ПТО. Внедрение данной установки позволит решить самую острую проблему — повышение величины сопротивления изоляции тяговых двигателей до нормативной, что, в свою очередь, исключит их преждевременный выход из строя.
При изготовлении передвижной универсальной установки для сушки и восстановления сопротивления изоляции тяговых двигателей электровозов используется мотор-вентилятор SM4003L с электровоза ЧС4Т, который имеет удобные для этих целей габариты и хорошие технические характеристики. После ремонта данных мотор-вентиляторов в элек-тромашинном цехе, их проверяют на стенде, подключая к источнику переменного тока напряжением 30 — 50 В (рис. 2). В данных диапазонах напряжений они работают очень устойчиво и эффективно. Поэтому для питания данного мотор-вентилятора в установке используется такое же напряжение, что, в свою очередь, положительно сказывается на сроке службы и эффективности использования оборудования.

При нагреве воздуха, подаваемого в тяговый двигатель, рекомендуется использовать 4 нагревательных элемента мощностью 2 кВт каждый, включаемые в схему как 2, так и 4 сразу (для более быстрого нагрева воздуха до 80 — 95 °С).

Переходники для подключения установки к тяговым двигателям электровозов ЧС4, ЧС4Т и ЭП1, ЭП1М, а также переходник с нагревательными элементами для мотор-вентилятора SM4003L изготавливают из тонкой листовой стали толщиной 1 — 1,5 мм. Переходник с нагревательными элементами крепится к мотор-вентилятору шестью болтами диаметром 12 мм. Переходники для тяговых двигателей соединяют с переходником мотор-вентилятора гибким воздуховодом диаметром 150 мм. Предлагаемая универсальная установка может быть как стационарной, так и передвижной, что позволит использовать ее в ремонтных цехах более качественно и эффективно.

В связи с внедрением данной установки был рассчитан возможный экономический эффект от ее использования для сушки и восстановления сопротивления изоляции тяговых двигателей электровозов ЧС4, ЧС4Т и ЭП1М. Если не сушить обмотки, то возможен их пробой и выход из строя тягового двигателя. Это приведет к значительным финансовым затратам на ремонт.

Так, устранение пробоя в одном тяговом двигателе в объеме ТР-3 можно рассчитать следующим образом. Время выкатки и подкатки тягового двигателя под локомотив по нормативу составляет 11,961 ч. Стоимость одного часа простоя локомотива на неплановом ремонте по нормам 235,47 руб. Время, необходимое для устранения пробоя в ТД в объеме ТР-3 на все операции 45,671 ч: разборка ТД, ремонт, проточка и шлифовка якоря, ремонт траверсы с пальцами и щеткодержателями, ремонт коробки зажимов, пропитка и покраска обмоток остова ТД, обмоток якоря, сборка ТД, его проверка на испытательной станции.

Потери средств из-за непланового простоя локомотива по устранению пробоя в ТД в объеме ТР-3 составляют по расценочным нормам 3269,99 руб.
Потери времени из-за непланового простоя локомотива в ремонтном цехе: время простоя 11,961 ч + время ремонта 45,671 ч составляет 57,632 ч. Потери средств при этом 57,632 х 235,47 руб. = 13570,6 руб.

Ввиду того, что в зимний период по причине пробоя выходит из строя 20 и более ТД, экономический эффект от внедрения предлагаемой установки составляет 13570,6 х 20 = = 271412 руб. в месяц.

На основании данных расчетов можно сделать следующий вывод. Внедрение предлагаемой установки в ремонтные цеха депо позволит исключить преждевременный выход тяговых двигателей электровозов из строя и сэкономить значительные денежные средства.

А.А. ЛИВЕРКО, Н.С. КУДРИН, В.А. ПАВЛЕНКО, А.А. ТАТАРИНОВ,
Негосударственное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 39» ОАО «РЖД»,
г. Россошь, Воронежская обл.

Электрокалориферная установка для сушки изоляции тяговых двигателей электропоездов СФОЦ70

Предназначена для сушки в осенне-зимний период изоляции тяговых двигателей при постановке электропоезда в отапливаемый ремонтный цех.

Конденсация влаги на холодных обмотках двигателей происходит при соприкосновении с ними теплого окружающего воздуха. Увлажнение изоляции приводит к снижению электрического сопротивления ниже нормы и, соответственно, к невозможности дальнейшей эксплуатации тяговых двигателей из-за вероятности пробоя изоляции.

• Электрокалорифер с переходными патрубками (входным и выходным) ˆ
• Вентилятор с регулирующей заслонкой (шибером) на входе
• Пульт автоматического управления

С целью снижения температуры поверхности установки выходной патрубок и горизонтальные стороны электрокалорифера теплоизолированы.

Электрокалориферная установка передвижная.
На раме предусмотрена площадка для размещения пульта управления. Электропитание электрокалориферной установки рекомендуется осуществлять от установленных вдоль пути розеток панельных РП160-4В1К. Электрокалориферная установка обслуживается одним оператором. Установка перемещается в позицию сушки. Снимаются заглушки с вентиляционных окон двигателей. Выходной патрубок установки гибкими рукавами (15 м входят в комплект поставки) подсоединяется к вентиляционным окнам двигателей.
В задачу оператора входит только выбор необходимого режима сушки и регулировка расхода воздуха (положения шибера), необходимого для данного количества подключенных двигателей.
Температура подаваемого на сушку двигателей воздуха, а также длительность процесса сушки задается с помощью программного регулятора «Термодат». Регулятор может быть заранее запрограммирован на несколько режимов сушки, например, с различной температурой подаваемого воздуха, длительностью сушки, последовательностью и длительностью подачи на сушку воздуха, нагретого до разной температуры.
Если во время работы установки температура воздуха на выходе электрокалорифера превысит максимально допустимое значение 100°С, на пульте управления загорится светоиндикатор, загудит сирена, отключатся ТЭНы электрокалорифера.
После завершения программы сушки электрокалорифер отключится, загорится светоиндикатор «СУШКА ОКОНЧЕНА», прозвучит звуковой сигнал.

Установка для сушки изоляции электродвигателей УСД-92

Предназначена для сушки изоляции электродвигателей, в частности тяговых двигателей электропоездов, в осенне-зимний период при постановке подвижного состава в отапливаемый ремонтный цех.

Конденсация влаги на холодных обмотках двигателей происходит при соприкосновении с ними теплого окружающего воздуха. Увлажнение изоляции приводит к снижению электрического сопротивления ниже нормы и, соответственно, к невозможности дальнейшей эксплуатации тяговых двигателей из-за вероятности пробоя изоляции.

• Электрокалорифер с переходными патрубками (входным и выходным)
• Вентилятор с регулирующей заслонкой (шибером) на входе
• Пульт автоматического управления

Установка передвижная.
На раме предусмотрена площадка для размещения пульта управления. Электропитание установки рекомендуется осуществлять от установленных вдоль пути розеток панельных РП160-4В1К.
Установка обслуживается одним оператором.
Установка перемещается в позицию сушки. Снимаются заглушки с вентиляционных окон двигателей. Выходной патрубок установки гибкими рукавами (15 м входят в комплект поставки) подсоединяется к вентиляционным окнам двигателей.
В задачу оператора входит только выбор необходимого режима сушки и регулировка расхода воздуха (положения шибера), необходимого для данного количества подключенных двигателей.
Температура подаваемого на сушку двигателей воздуха, а также длительность процесса сушки задается с помощью программного регулятора.
Регулятор может быть заранее запрограммирован на несколько режимов сушки, например, с различной температурой подаваемого воздуха, длительностью сушки, последовательностью и длительностью подачи на сушку воздуха, нагретого до разной температуры.
Если во время работы установки температура воздуха на выходе элек-трокалорифера превысит максимально допустимое значение 100°С, на пульте управления загорится светоиндикатор, загудит сирена, отключатся ТЭНы электрокалорифера.
После завершения программы сушки электрокалорифер отключится, загорится светоиндикатор «СУШКА ОКОНЧЕНА», прозвучит звуковой сигнал.