Укз первичная цепь в телевизоре что это

Обновлено: 01.05.2024

При обустройстве новой квартиры или дома, обновлении или ремонте жилья приходится сталкиваться с элементами, предназначенными для протекания электрического тока. Важно знать, что представляет собой электрическая цепь, из чего она состоит, зачем нужна схема, и какие расчеты необходимо выполнить.

Что такое электрические цепи

Электрическая цепь – это комплекс различных элементов, соединенных между собой. Она предназначена для протекания электрического тока, где происходят переходные процессы. Движение электронов обеспечивается наличием разности потенциалов и может быть описано при помощи таких терминов, как напряжение и сила тока.

Внутренняя цепь обеспечивается подключением напряжения, как источника питания. Остальные элементы образуют внешнюю сеть. Для движения зарядов в источнике питания поля потребуется приложение сторонней силы. Это может быть обмотка генератора, трансформатора или гальванический источник.

Чтобы такая система правильно функционировала, ее контур должен быть замкнутый, иначе ток протекать не будет. Это обязательное условие для согласованной работы всех устройств. Не всякий контур может быть электрической цепью. Например, линии заземления или защиты не являются таковыми, поскольку в обычном режиме по ним не проходит ток. Назвать их электрическими можно по принципу действия. В аварийной ситуации по ним проходит ток, а контур замыкается, уходя в грунт.

В зависимости от источника питания напряжение в цепи может быть постоянным или переменным. Батарея элементов дает постоянное напряжение, а обмотки генераторов или трансформаторов – переменное.

Основные компоненты

Все составные части в цепи участвуют в одном электромагнитном процессе. Условно их разделяют на три группы.

Первичные источники электрической энергии и сигналов могут преобразовывать энергию неэлектромагнитной природы в электрическую. Например, гальванический элемент, аккумулятор, электромеханический генератор.
Вторичный тип, как на входе, так и на выходе имеет электрическую энергию. Изменяются только ее параметры – напряжение и ток, их форма, величина и частота. Примером могут быть выпрямители, инверторы, трансформаторы.
Потребители активной энергии преобразовывают электрический ток в освещение или тепло. Это электротермические устройства, лампы, резисторы, электродвигатели.
К вспомогательным компонентам относят коммутационные устройства, измерительные приборы, соединительные элементы и провод.

Схема простейшей линии включает в себя гальванический элемент. С помощью проводов к нему через выключатель подсоединена лампа накаливания. Для измерения силы тока и напряжения в нее включен вольтметр и амперметр.

Классификация цепей

Электроцепи классифицируют по типу сложности: простые (неразветвленные) и сложные (разветвленные). Есть разделение на цепи постоянного тока и переменного, а также синусоидального и несинусоидального. Исходя из характера элементов, они бывают линейные и нелинейные. Линии переменного тока могут быть однофазными и трехфазными.

Разветвленные и неразветвленные

Во всех элементах неразветвленной цепи течет один и тот же ток. Простейшая разветвленная линия включает в себя три ветви и два узла. В каждой ветви течет свой ток. Ветвь определяют как участок цепи, который образован последовательно соединенными элементами, заключенными между двух узлов. Узел – это точка, в которой сходятся три ветви.

Если на схеме при пересечении двух прямых поставлена точка, в этом месте есть электрическое соединение двух линий. Если узел не обозначен – цепь неразветвленная.

Линейные и нелинейные

Электрическая цепь, в которой потребители не зависят от значения напряжения и направления токов, а все компоненты линейные, называется линейной. К элементам такой цепи относятся зависимые и независимые источники токов и напряжений. В линейной сопротивление элемента не зависит от тока, например, электропечь.

В нелинейной, пассивные элементы зависят от значений направления токов и напряжения, имеют хотя бы один нелинейный элемент. Например, сопротивление лампы накаливания зависит от скачков напряжения и силы тока.

Обозначения элементов на схеме

Прежде чем приступить к монтажу оборудования необходимо изучить нормативные сопровождающие документы. Схема позволяет донести до пользователя полную характеристику изделия с помощью буквенных и графических обозначений, занесенных в единый реестр конструкторской документации.

К чертежу прилагаются дополнительные документы. Их перечень может быть указан в алфавитном порядке с цифровой сортировкой на самом чертеже, либо отдельным листом. Классифицируют десять видов схем, в электротехнике обычно используют три основные схемы.

Функциональная имеет минимальную детализацию. Основные функции узлов изображают прямоугольником с буквенными обозначениями.
Принципиальная схема подробно отображает конструкцию использованных элементов, а также их связи и контакты. Необходимые параметры могут быть отображены непосредственно на схеме или в отдельном документе. Если указана только часть установки, это однолинейная схема, когда указаны все элементы – полная.
В монтажной электрической схеме используют позиционные обозначения элементов, их месторасположение, способ монтажа и очередность.

Для чтения электросхем нужно знать условные графические обозначения. Провода, которые соединяют элементы, изображаются линиями. Сплошная линия – это общее обозначение проводки. Над ней могут быть указаны данные о способе прокладки, материале, напряжении, токе. Для однолинейной схемы группа проводников изображается пунктирной линией. В начале и в конце указывают маркировку провода и место его подключения.

Вертикальные засечки на линии проводки говорят о количестве проводников. Если их более трех, выполняют цифровое обозначение. Прерывистой линией обозначают управляющие цепи, сеть охранного, эвакуационного, аварийного освещения.

Выключатель на схеме выглядит как кружок с наклоненной вправо чертой. По виду и количеству черточек определяют параметры устройства.

Кроме основных чертежей есть схемы замещения.

Трехфазные электрические цепи

Среди электрических цепей распространены как однофазные, так и многофазные системы. Каждая часть многофазной цепи характеризуется одинаковым значением тока и называется фазой. Электротехника различает два понятия этого термина. Первое – непосредственная составляющая трехфазной системы. Второе – величина, изменяющаяся синусоидально.

Трехфазная цепь – это одна из многофазных систем переменного тока, где действуют синусоидальные ЭДС (электродвижущая сила) одинаковой частоты, которые сдвинуты во времени относительно друг друга на определенный фазовый угол. Она образована обмотками трехфазного генератора, тремя приемниками электроэнергии и соединительными проводами.

Такие цепи служат для обеспечения генерации электрической энергии, для ее передачи, распределения, и имеет следующие преимущества:

экономичность выработки и транспортировки электроэнергии в сравнении с однофазной системой;
простое генерирование магнитного поля, которое необходимо для работы трехфазного асинхронного электродвигателя;
одна и та же генераторная установка выдает два эксплуатационных напряжения – линейное и фазное.

Трехфазная система выгодна при передаче электроэнергии на большие расстояния. К тому же материалоемкость значительно ниже, чем однофазных. Основные потребители – трансформаторы, асинхронные электродвигатели, преобразователи, индукционные печи, мощные нагревательные и силовые установки. Среди однофазных маломощных устройств можно отметить электроинструменты, лампы накаливания, бытовые приборы, блоки питания.

Законы, действующие в электрических цепях

На схемах направление токов указывают стрелками. Для расчета нужно принять направления для напряжений, токов, ЭДС. При расчетах в электротехнике используют следующие основные законы:

Закон Ома для прямолинейного участка цепи, который определяет связь между электродвижущей силой, напряжением источника с протекающей в проводнике силой тока и сопротивлением самого проводника.
Чтобы найти все токи и напряжения, используют правила Кирхгофа, которые действуют между токами и напряжениями любого участка электрической цепи.
Закон Джоуля–Ленца дает количественную оценку теплового действия электрического тока.

В цепях постоянного тока направление действия электродвижущей силы указывают от отрицательного потенциала к положительному. За направление принимают движение положительных зарядов. При этом стрелка направлена от большего потенциала к меньшему. Напряжение всегда направлено в ту сторону, что и ток.

Как производится расчет электрических цепей

Путь вычисления делится на множество способов, которые используются на практике:

метод, основанный на законе Ома и правилах Кирхгофа;
способ определения контурных токов;
прием эквивалентных преобразований;
методика измерений сопротивлений защитных проводников;
расчет узловых потенциалов;
метод идентичного генератора, и другие.

Основа расчета простой электрической цепи по закону Ома – это определение силы тока в отдельном участке при известном сопротивлении проводников и заданном напряжении.

По условию задачи известны сопротивления подсоединенных к цепи резисторов R1, R2, R3, R4, R5, R6 (без учета сопротивления амперметра). Необходимо вычислить силу токов J1, J2…J6.

На схеме есть три последовательных участка. Причем второй и третий имеют разветвления. Сопротивления этих участков обозначим, как R1, R’, R”. Тогда общее сопротивление равно сумме сопротивлений:

R = R1 + R’ + R”, где

R’ – общее сопротивление параллельно подключенных резисторов R2, R3, R4.

R” – общее сопротивление резисторов R5 и R6.

Используя закон параллельного соединения, вычисляем сопротивления R’ и R”.

Определить силу тока в неразветвленной цепи, зная общее сопротивление при заданном напряжении, можно по следующей формуле:

Для вычисления силы тока в отдельно взятых ветвях, нужно определить напряжение на участках последовательных цепей по закону Ома:

U1 = IR1; U2 = IR’; U3 = IR”;

Зная напряжение конкретных участков, можно вычислить силу тока на отдельных ветвях:

I2 = U2/R2; I3 = U2/R3; I4 = U2/R4; I5 = U3/R5; I6 = U3/R6

Иногда необходимо узнать сопротивление участков по известным параметрам напряжения, силы токов, сопротивления других участков или сделать расчет напряжения по имеющимся данным сопротивления и силе тока.

Основная часть методик направлена на упрощение расчетов. Это достигается адаптацией систем уравнений, либо самой схемы. Расчет электрических цепей производится различными способами, в зависимости от класса их сложности.

Обслуживание вторичных цепей постоянного и переменного тока

Вторичные цепи — электрические цепи, по которым происходят управление первичными цепями (силовыми, то есть цепями основных потребителей электроэнергии) и контроль за их работой. К вторичным цепям относятся цепи управления, в том числе и автоматического, цепи сигнализации, измерения.

Вторичные цепи постоянного и переменного тока напряжением до 1000 В служат для питания и соединения между собой аппаратов и приборов управления, защиты, сигнализации, блокировки, измерения. Различают следующие основные виды вторичных цепей:

токовые цепи и цепи напряжения, в которых устанавливаются измерительные приборы, измеряющие электрические параметры (ток, напряжение, мощность и др.), а также реле и другие аппараты;

оперативные цепи, служащие для подачи постоянного или переменного оперативного тока к исполнительным органам. К ним относятся установленные во вторичных цепях переключающие и коммутирующие устройства (электромагниты, контакторы, автоматические выключатели, рубильники, переключатели, предохранители, испытательные блоки, ключи и кнопки и т. д.).

Токовые цепи, идущие от измерительных ТТ, используются в основном для питания:

измерительных приборов (показывающих и регистрирующих): амперметров, ваттметров и варметров, счетчиков активной и реактивной энергии, телеизмерительных устройств, осциллографов и др.;

релейной защиты: токовых органов максимальной, дифференциальной, дистанционной, защиты от замыкания на землю, устройств резервирования отказа выключателей (УРОВ) и др.;

автоматических устройств АПВ, АРВ синхронных компенсаторов, приборов регулирования перетоков мощности, противоаварийной автоматики и т.д.;

некоторых устройств блокировки, сигнализации и др.

Кроме того, токовые цепи используются для питания устройств преобразования переменного тока в постоянный, применяемых в качестве источников оперативного тока.

При построении токовых цепей следует выполнять определенные правила.

Все устройства токовых цепей в зависимости от их количества, протяженности, потребляемой ими мощности и требуемой точности могут подключаться к одному или нескольким источникам тока.

В многообмоточных трансформаторах тока каждая вторичная обмотка рассматривается как независимый источник тока.

Вторичные устройства, присоединяемые к ТТ одной фазы, подключаются к его вторичной обмотке последовательно и должны составлять с соединительными цепями замкнутый контур. Размыкание цепи вторичной обмотки ТТ при наличии тока в его первичной цепи недопустимо, в связи с этим во вторичных токовых цепях нельзя ставить автоматические выключатели, рубильники и предохранители.

Для защиты персонала в случае повреждений ТТ (при перекрытии изоляции между первичной и вторичной обмотками) должно предусматриваться защитное заземление во вторичных цепях ТТ в одной точке: на ближайшей от ТТ сборке зажимов или на зажимах ТТ.

Для защит, объединяющих несколько комплектов ТТ, заземление цепей производится также в одной точке; в этом случае допускается заземление через предохранитель-разрядник с пробивным напряжением не выше 1000 В и шунтирующий резистор 100 Ом для снятия статического заряда.

На рис. 1 показано подключение токовых цепей к измерительным приборам и устройствам защиты и автоматики и их распределение по ТТ для схемы с тремя выключателями на два присоединения. Учитывается особенность первичной схемы, которая состоит в возможности питания каждой из двух линий от обеих систем шин. Поэтому вторичные токи от ТТ (например, ТТ5, ТТ6 и т. д.), подводимые к реле и приборам одного первичного присоединения, суммируются (за исключением дифференциальной защиты шин и УРОВ).

Необходимо иметь в виду, что упрощенно показанные на рисунках устройства защиты, ОАПВ и т. д. состоят в действительности из нескольких реле и аппаратов, связанных между собою электрическими цепями. Например, на линии, показанной на рис. 2, где перетоки мощности могут менять свое направление, подключены два счетчика со стопорами для измерения активной энергии, один из которых Wh1 учитывает передаваемую энергию только в одном направлении, а другой Wh2 — в обратном. Затем вторичные токовые цепи проходят через три амперметра, токовые обмотки ваттметpa W и варметра Var, приборы противоаварийной автоматики 1, осциллограф и аппаратуру телеизмерения 2.

В нулевой провод включается фиксирующий амперметр ФА, с помощью которого определяется место повреждения на линии. На рис.3 показаны токовые цепи дифференциальной защиты шин. От ТТ линий Л1, ЛЗ и Л5, отходящие от I системы шин, или Л2, Л4 и Л6, отходящих от II системы шин (системы шин на рисунке не показаны) и от автотрансформатора T1 (или Т2), вторичные токовые цепи проходят через свои испытательные блоки, после чего суммарный ток всех присоединений I или II систем шин (при нормальном режиме сумма вторичных токов равна нулю) через испытательный блок БИ1 поступает в комплект реле дифференциальной защиты.

В случае, когда какие-либо присоединения не находятся в работе (в ремонте и т.д.), с соответствующих испытательных блоков снимаются рабочие крышки, в результате чего вторичные цепи ТТ замыкаются накоротко и заземляются, а цепи, идущие к реле защиты, разрываются.

Что касается испытательного блока ВИ1, то в случае вывода из работы дифференциальной защиты шин — при снятии рабочей крышки— замыкаются все токовые цепи, подключенные к данной системе шин, и одновременно от защиты отсоединяются цепи оперативного постоянного тока (на схеме последние не показаны).

Рис. 2. Схема токовых цепей для линии 330 500 кВ, питаемой от двух систем шин: 1 — осциллограф; 2 — аппаратура телеизмерения

Рис. 3. Схема токовых цепей дифференциальной защиты шин 330 или 500 кВ

В схеме дифференциальной защиты предусмотрен миллиамперметр mA, включенный в нулевой провод ТТ, с помощью которого при нажатии кнопки К оперативный персонал периодически проверяет ток небаланса защиты, что очень важно для предупреждения ее ложного срабатывания.

Рис. 4. Организация вторичных цепей напряжения в ОРУ 330 или 500 кВ, выполненных по полуторной схеме: 1 — к защите, измерительным приборам и другим устройствам автотрансформатора; 2 — к защите, измерительным приборам и другим устройствам линии Л2; 3 — к защите, измерительным приборам и другим устройствам II системы шин; 4 — к РУ 110 или 220 кВ; 5 — к резервному трансформатору с. н. 6 или 10 кВ; ПР1, ПР2 — переключатели цепей напряжения; 6 — шинки напряжения II системы шин

Цепи напряжения, идущие от измерительных трансформаторов напряжения (ТН), используются в основном для питания:

измерительных приборов (указывающих и регистрирующих) — вольтметров, частотомеров, ваттметров, варметров,

счетчиков активной и реактивной энергии, осциллографов, телеизмерительных устройств и др.

релейной защиты — дистанционной, направленной, от повышения или понижения напряжения и др.;

автоматических устройств — АПВ, АВР, АРВ, противоаварийной автоматики, автоматической частотной разгрузки (АЧР), приборов регулирования частоты, перетоков мощности, блокировочных устройств и др.;

органов контроля наличия напряжения. Кроме того, они используются для питания выпрямительных устройств, применяемых в качестве источников постоянного оперативного тока.

Чтобы получить представление о том, как формируются вторичные цепи напряжения, обратимся к рис. 4. На рисунке показаны две цепи полуторной схемы электрических соединений РУ 500 кВ: к одной присоединены два автотрансформатора Т связи с РУ 500 кВ, к другой — две воздушные линии Л1 и Л2 500 кВ. Из рисунка видно, что в полуторной схеме ТН установлены на всех присоединениях — на линиях и автотрансформаторах и на обеих системах шин. У каждого из ТН имеются две вторичные обмотки — основная и дополнительная. Они имеют разные схемы соединений.

Основные обмотки соединяются звездой и используются для питания цепей защиты и измерений. Дополнительные обмотки соединены по схеме разомкнутого треугольника. Они используются в основном для питания цепей защиты от замыкания на землю (благодаря наличию па выводах обмотки напряжения нулевой последовательности 3U0).

Цепи от вторичных обмоток ТН выводятся также на сборные шинки напряжения, к которым подключаются цепи обмоток ТН, а также цепи напряжения различных вторичных устройств.

Наиболее разветвленные шинки и вторичные цепи напряжения создаются у ТН сборных шин 500 кВ. От этих шинок 6 подается с помощью переключателей ПР1 и ПР2 резервное питание цепей защиты (при выходе из строя линейного ТН), измерительных приборов и расчетных счетчиков, установленных на этих линиях (в последнем случае с помощью реле фиксации РФ).

Питание расчетных счетчиков на линиях для соблюдения точности их показаний осуществляется своими контрольными кабелями, специально рассчитанными для этой цели. К выводам н и bи вторичной обмотки разомкнутого треугольника подключено устройство РКН для контроля целости цепи нулевой последовательности 3U0. В нормальных условиях персонал, пользуясь кнопкой К, периодически проверяет по миллиамперметру тА наличие напряжения небаланса и исправность обмотки разомкнутого треугольника ТН и его цепей.

Контроль напряжения в цепях основных обмоток осуществляется также при помощи реле РКН (на рис. 4 оно подключено к цепям а и с ТН5). Выполнение цепей напряжения имеет некоторые общие правила. Например, ТН должны защищаться от всех видов КЗ во вторичных цепях автоматическими выключателями, имеющими вспомогательные контакты для сигнализации неисправности. Если вторичные цепи разветвлены незначительно и вероятность повреждений в них мала, автоматические выключатели допускается не устанавливать, например, в цепи 3U0 на ТН шин РУ с. н. 6—10 кВ и ГРУ 6—10 кВ.

В сетях с большим током замыкания на землю во вторичных цепях обмоток ТН, соединенных в разомкнутый треугольник, автоматические выключатели также не предусматриваются. При возникновении повреждений в таких сетях поврежденные участки быстро отключаются соответствующими защитами сети и соответственно быстро снижается напряжение 3U0. Поэтому в цепях, идущих, например, от выводов н и bн ТН линии и шин 500 кВ, автоматических выключателей нет. В сетях с малым током замыкания на землю у ТН между выводами н и bп может длительно существовать 3U0 при КЗ во вторичных цепях ТН может повредиться. Поэтому здесь необходимо устанавливать автоматические выключатели.

Для защиты цепей напряжения, прокладываемых от неразомкнутых вершин треугольника (и, ф), предусматриваются отдельные автоматические выключатели. Кроме того, во всех вторичных цепях ТН предусматривается установка рубильников для создания в них видимого разрыва, что необходимо для обеспечения безопасного ведения ремонтных работ на ТН (исключается подача напряжения на вторичные обмотки ТН от постороннего источника). В комплектном распределительном устройстве в схеме ТН на шинах РУ с. н. 6—10 кВ разъединители не устанавливаются, так как видимый разрыв обеспечивается при выкатывании тележки с ТН из шкафа КРУ.

Вторичные обмотки и вторичные цепи ТН должны иметь защитное заземление. Оно выполняется путем соединения с заземляющим устройством одного из фазных проводов или нулевой точки вторичных обмоток. Заземление вторичных обмоток ТН выполняется на ближайшей от ТН сборке зажимов или у выводов самого ТН.

В проводах заземленной фазы между вторичной обмоткой ТН и местом заземления рубильника, переключатели, автоматические выключатели и другие аппараты не устанавливаются. Заземленные выводы обмоток ТН не объединяются, а присоединенные к ним жилы контрольного кабеля прокладываются до места своего назначения, например до своих шинок. Не объединяются заземленные выводы разных ТН.

В эксплуатации возможны случаи повреждения или вывода в ремонт ТН, вторичные цепи которых подключены к устройствам защиты, измерения, автоматики, учета и др. Чтобы не допустить нарушения их работы, применяется резервирование.

Рис. 5. Схема ручного переключения вторичных цепей ТН в ОРУ, выполненном по полуторной схеме: 1 — питание шинок напряжения от ТН линии (например, Л1); 2 — к реле контроля напряжения; 3 — цепи защиты, АПВ и противоаварийной автоматики; 4 — аппаратура телеизмерения; 5 — осциллограф; 6 — к шинкам напряжения I системы шин; 7 — к шинкам напряжения II системы шин

В полуторной схеме (рис. 5) в случае вывода ТН линий резервирование осуществляется от ТН, установленных на шинах, с помощью переключателя ПР1 для цепей, идущих от основной обмотки, соединенной в звезду, и переключателя ПР2 для цепей разомкнутого треугольника. С помощью переключателей ПР1 и ПР2 вторичные шинки напряжения линии подключаются к своему ТН (рабочая схема) или к ТН первой или второй систем шин (резервная схема). В последнем случае это переключение осуществляется переключателями ПРЗ и ПР4.

Способ резервирования питания цепей напряжения одной линии, например Л1 на рис. 4 (при выводе ее ТН в ремонт), от другой линии, например Л2, не следует применять, так как при КЗ и отключении линии Л2 цепи напряжения защиты линии Л1 лишаются питания.

Рис. 6. Схема ручного переключения вторичных цепей ТН в распредустройстве с двумя системами шин: 1 — к измерительным приборам и другим устройствам I системы шин на ГЩУ; 2 —к измерительным приборам и другим устройствам II системы шин на ГЩУ

В схемах с двойной системой сборных шин трансформаторы напряжения должны взаимно друг друга резервировать (при выводе из работы одного из ТН) с помощью переключателей ПР1—ПР4 (рис. 6). Для этого при переключении шиносоединительный выключатель ШСВ должен быть включен. В схемах с двумя системами сборных шин при переключении присоединений с одной системы шин на другую предусматривается соответствующее автоматическое переключение цепей напряжения.

Рис. 7. Схема автоматического переключения с помощью вспомогательных контактов разъединителей вторичных цепей шинных ТН в ЗРУ 6—10 кВ

В ЗРУ 6—10 кВ переключения производятся вспомогательными контактами шинных разъединителей (рис. 7). Например, при включенном разъединителе Р2 линии Л1 цепи напряжения через вспомогательные контакты этого разъединителя подключены с одной стороны к шинкам напряжения II системы шин, а с другой стороны — к защите и приборам этой линии.

При переводе линии Л1 на I систему шин включается разъединитель Р1, а разъединитель Р2 отключается. Цепи напряжения линии Л1 переводятся с помощью вспомогательных контактов на питание от THI системы шин. Таким образом, не прерывается питание цепей напряжения при переключении линии Л1 с одной системы шин на другую. Тот же принцип соблюдается при оперативных переключениях линии Л2 и других присоединений.

На линиях 35 кВ и выше, подключенных к двойной системе сборных шин, переключение цепей напряжения производится с помощью контактов реле-повторителей положения шинных разъединителей. При переводе первичных присоединений на другую систему сборных шин переключаются все цепи напряжения, в том числе и заземленные цепи основных и дополнительных обмоток.

При этом исключается возможность объединения заземленных цепей двух ТН. Это обстоятельство является важным. Как показал опыт эксплуатации, объединение заземленных точек разных ТН может привести к нарушению нормальной работы релейной защиты и устройств автоматики и поэтому недопустимо.

На рис. 8 показаны цепи напряжения в шкафу ТН КРУ 6 кВ с. н. Здесь обмотки двух однофазных ТН соединены в открытый треугольник. Трансформатор напряжения со стороны высшего напряжения подключается только через разъемные контакты, а со стороны низшего через разъемные контакты и автоматический выключатель, от вспомогательных контактов которого предусматривается передача на щит управления сигнала об отключении автоматического выключателя АВ.

В эксплуатации очень важно осуществлять тщательный контроль за надежным состоянием разъемных контактов в шкафах КРУ и КРУН и отходящих от них вторичных цепей напряжения, оперативного тока и т. д.

Цепи оперативного тока. Широкое распространение в электроустановках получил оперативный ток.

Выполнение цепей оперативного тока также должно предусматривать их защиту от токов КЗ. Для этого питание оперативным током вторичных цепей каждого присоединения производится через отдельные предохранители или автоматические выключатели с вспомогательными контактами для сигнализации их отключения. Применение автоматических выключателей предпочтительнее, чем применение предохранителей.

Питание оперативным током цепей релейной защиты и управления выключателями выполняется, как правило и через отдельные автоматические выключатели (раздельно от цепей сигнализации и блокировки).

Для ответственных присоединений (линии электропередачи, ТН 220 кВ и выше и СК) отдельные автоматические выключатели устанавливаются также для основных и резервных защит.

Цепи оперативного постоянного тока должны иметь устройства контроля изоляции, обеспечивающие подачу предупреждающего сигнала при снижении сопротивления изоляции ниже установленного значения. Для цепей постоянного тока предусматриваются измерения сопротивления изоляции на каждом полюсе.

Для надежной работы энергообъектов и их защиты необходимо контролировать наличие питания цепей оперативного тока каждого присоединения. Предпочтительнее осуществлять контроль с помощью реле, которые позволяют подать предупреждающий сигнал при исчезновении напряжения оперативного тока.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

©А. Пахомов (CTTeam, Школа Диагностики Алексея Пахомова).

Проверка цепи массы

Ранее была рассмотрена диагностика цепи питающего напряжения от плюсовой клеммы аккумулятора до первичной обмотки катушки зажигания. Помимо этого, при выполнении диагностических работ обязательно нужно проверять цепь массы первичной обмотки. Это цепь от минусовой клеммы аккумулятора до коммутирующего транзистора системы зажигания.

Как и проблемы с питающим напряжением, проблемы с массой также приводят к спорадическим дефектам, заключающимся в рывках в движении, спонтанным провалам в работе на холостом ходу и даже внезапной остановке двигателя. На основании опыта диагностики можно утверждать, что такие случаи встречаются достаточно редко, но тем не менее знать о них обязательно нужно. Дефект очень хитрый, хотя и несложный в поиске, и чаще всего спорадический.

Проверка также выполняется мотортестером в режиме измерения напряжения относительно минусовой клеммы аккумулятора. При этом должна быть запущена запись осциллограммы для последующего ее анализа. Измерительный щуп подключается к точке подсоединения размыкающего элемента первичной цепи к массе.

В чем заключается отличие провода массы от питающего провода? Провод питания доступен всегда. Он обязательно присутствует на разъеме любой катушки зажигания независимо от конструкции системы. Поэтому выполнить его проверку проще, чем проверку провода массы.

Тонкость заключается в том, что не во всех конструкциях систем зажигания цепь массы достаточно доступна. Из всего множества конструкций можно выделить две группы. Первая группа – это конструкции, в которых и коммутирующие транзисторы, и катушки зажигания находятся внутри отдельного модуля. Соответственно, провод массы присутствует прямо в электрическом разъеме этого модуля. Например, на двигателях Toyota с индивидуальными катушками, а также в системах управления GM и родственных им ранних системах управления ВАЗ. Провод массы всей системы зажигания выведен на разъем модуля, и диагностика качества цепи не вызывает затруднений вследствие ее хорошей доступности. Достаточно общая схема подобных конструкций и точка подключения мотортестера для съема осциллограммы показаны на рисунке:

Вторая группа – это системы зажигания, в которых транзисторный ключ замыкания первичной цепи расположен внутри блока управления. Вследствие этого диагностика состояния цепи массы на некоторых автомобилях может быть затруднена. Так как коммутация первичной цепи происходит внутри электронного блока, ток первичной цепи течет через его разъем и замыкается на массу по отдельному проводу, соединенному с кузовом автомобиля. Это место соединения может оказаться труднодоступным, однако подключать щуп мотортестера необходимо именно к нему. На рисунке показана условная схема таких конструкций и точка подключения измерительного щупа мотортестера:

Одним словом, к процессу диагностики цепи массы нужно подходить достаточно творчески, предварительно ознакомившись с технической документацией и расположением узлов и контактных точек на кузове автомобиля. В некоторых случаях может потребоваться нестандартный подход, например, в случае диагностики старых систем зажигания.

Как уже было сказано, в цепи массы имеет место паразитное сопротивление R_парм, представляющее собой сумму сопротивлений проводов, участка кузова, точек электрического соединения и т.п. Если бы R_парм было равно нулю, то осциллограмма снятого мотортестером напряжения имела бы вид ровной горизонтальной линии. Однако в реальности сопротивление всегда присутствует, поэтому при протекании по цепи тока на ее концах возникнет падение напряжения, вызывающее подскок линии напряжения.

Сравнивая цепь массы с цепью питающего напряжения, необходимо обратить внимание на такой факт: если в цепи питания при наличии паразитного сопротивления возникает просадка напряжения относительно бортовой сети, то в цепи массы наоборот, подскок напряжения относительно нуля. Однако паразитное сопротивление цепи массы, как правило, заметно ниже сопротивления цепи питающего напряжения. Причина в том, что цепь массы чаще всего проходит по кузову или двигателю автомобиля, содержит меньше электрических соединений и в отличие от цепи питания не содержит предохранителей и контактных групп реле. Поэтому подскок напряжения в цепи массы наблюдается, как правило, тогда, когда уже есть серьезная проблема, и чаще всего она заключается в окислении мест соединения с кузовом либо двигателем.

По этой причине осциллограммы напряжения исправных цепей массы приведены не будут: по сути, они представляют собой горизонтальную линию с неизбежными при измерении помехами. Гораздо больший интерес представляют примеры осциллограмм, отображающих дефекты.

Пример 1 . Автомобиль Daewoo Lanos, система зажигания типа DIS с модулем зажигания GM, содержащим две катушки и два коммутатора. Система управления двигателем ITMS‑ 6 . Дефект заключался в том, что двигатель автомобиля периодически глох на холостом ходу, так же спонтанно мог на секунду-другую провалить и вновь восстановить частоту вращения, а в движении наблюдалось подергивание автомобиля.

Поиск причины дефекта мотортестером быстро вывел на систему зажигания: вторичное напряжение периодически пропадало, моменты его пропадания однозначно совпадали с моментами провала частоты вращения. Дальнейший поиск был направлен на проверку питающего напряжения и массы на разъеме модуля зажигания. На рисунке показаны осциллограммы вторичного напряжения и напряжения на проводе массы:

Как видно, в момент накопления энергии в катушке наблюдается значительный подскок напряжения на проводе массы модуля. Максимальное значение напряжения достигало 1 , 8 .. 1 , 9 В, это очень большая величина, в цепи массы однозначно есть проблема. Был зафиксирован и момент остановки двигателя:

Форма осциллограммы вторичного напряжения имеет совершенно ненормальный вид; искрообразование на свече отсутствует полностью. Подскок напряжения на проводе массы достигал 6 В. В течение периода накопления энергии наблюдались многократные срывы тока. Возможно, столь непредсказуемо ток вел себя из-за эрозии в месте плохого контакта.

Пример 2 . Проверка качества соединения с массой может выполняться не только на системах зажигания, но и в любых других цепях. Одной из наиболее важных в этом смысле цепей является соединение двигателя с кузовом и соответственно, с минусовой клеммой аккумулятора. Проверку ее качества при работе с достаточно старыми автомобилями рекомендуется делать каждый раз, когда автомобиль по той или иной причине оказывается на посту диагностики. Почему? Потому что от состояния цепи аккумулятор – двигатель – стартер во многом зависит успешный запуск.

Автомобиль Nissan Sunny, жалоба клиента на затрудненный зимний запуск:

В данной ситуации можно обратить внимание еще и на участок осциллограммы, соответствующий просто включенному зажиганию, без вращения стартера. Как видно, даже в такой ситуации подскок напряжения составил 0 , 17 В. Другими словами, весьма заметный подскок создают даже малые токи, которые идут по цепи массы двигателя при включенном зажигании. И лишь тогда, когда зажигание выключено, напряжение становится равным нулю.

Следует отметить, что по стандарту DIN в силовых проводах стартера допускается потеря напряжения при прокрутке двигателя не более 0 , 5 В.

Возвращаясь к теме проверки качества массы в первичной цепи системы зажигания, хотелось бы отметить еще один момент. Если подключение мотортестера для проверки массы сильно затруднено или отсутствует необходимая для этого информация, то состояние цепи можно оценить по осциллограмме первичного напряжения. Как правило, при расположении транзисторов внутри ЭБУ на разъеме катушки легко доступна точка съема первичного напряжения. Анализ осциллограммы первичного напряжения при наличии достаточного опыта позволяет сделать выводы о состоянии цепи массы, но такая проверка не дает стопроцентной гарантии точности результата. Однако более подробно анализ осциллограммы первичного напряжения выходит за рамки статьи.

Краткий итог. Контроль состояния цепи питания и массы системы зажигания должен входить в обязательный перечень диагностических работ, выполняемых на мультимарочном автосервисе. Дефекты, возникающие в цепях питания, чаще всего приводят к появлению спорадических провалов в движении и остановке двигателя. Работы выполняются мотортестером в режиме съема осциллограммы напряжения с ее последующим анализом.

Сервисный центр Комплэйс выполняет ремонт импульсных блоков питания в самых разных устройствах.

Схема импульсного блока питания

Импульсные блоки питания используются в 90% электронных устройств. Но для ремонта импульсных блоков питания нужно знать основные принципы схемотехники. Поэтому приведем схему типичного импульсного блока питания.

Работа импульсного блока питания

Первичная цепь импульсного блока питания

Первичная цепь схемы блока питания расположена до импульсного ферритового трансформатора.

На входе блока расположен предохранитель.

Затем стоит фильтр CLC. Катушка, кстати, используется для подавления синфазных помех. Вслед за фильтром располагается выпрямитель на основе диодного моста и электролитического конденсатора. Для защиты от коротких высоковольтных импульсов после предохранителя параллельно входному конденсатору устанавливают варистор. Сопротивление варистора резко падает при повышенном напряжении. Поэтому весь избыточный ток идет через него в предохранитель, который сгорает, выключая входную цепь.

Защитный диод D0 нужен для того, чтобы предохранить схему блока питания, если выйдет из строя диодный мост. Диод не даст пройти отрицательному напряжению в основную схему. Потому, что откроется и сгорит предохранитель.

За диодом стоит варистор на 4-5 ом для сглаживания резких скачков потребления тока в момент включения. А также для первоначальной зарядки конденсатора C1.

Активные элементы первичной цепи следующие. Коммутационный транзистор Q1 и с ШИМ (широтно импульсный модулятор) контроллер. Транзистор преобразует постоянное выпрямленное напряжение 310В в переменное. Оно преобразуется трансформатором Т1 на вторичной обмотке в пониженное выходное.

И еще — для питания ШИМ-регулятора используется выпрямленное напряжение, снятое с дополнительной обмотки трансформатора.

Работа вторичной цепи импульсного блока питания

Во выходной цепи после трансформатора стоит либо диодный мост, либо 1 диод и CLC фильтр. Он состоит из электролитических конденсаторов и дросселя.

Для стабилизации выходного напряжения используется оптическая обратная связь. Она позволяет развязать выходное и входное напряжение гальванически. В качестве исполнительных элементов обратной связи используется оптопара OC1 и интегральный стабилизатор TL431. Если выходное напряжение после выпрямления превышает напряжение стабилизатора TL431 включается фотодиод. Он включает фототранзистор, управляющий драйвером ШИМ. Регулятор TL431 снижает скважность импульсов или вообще останавливается. Пока напряжение не снизится до порогового.

Ремонт импульсных блоков питания

Неисправности импульсных блоков питания, ремонт

Исходя из схемы импульсного блока питания перейдем к ее ремонту. Возможные неисправности:

Если сгорел варистор и предохранитель на входе или VCR1, то ищем дальше. Потому, что они так просто не горят.
Сгорел диодный мост. Обычно это микросхема. Если есть защитный диод, то и он обычно горит. Нужна их замена.
Испорчен конденсатор C1 на 400В. Редко, но бывает. Часто его неисправность можно выявить по внешнему виду. Но не всегда. Иногда внешне исправный конденсатор оказывается плохим. Например, по внутреннему сопротивлению.
Если сгорел переключающий транзистор, то выпаиваем и проверяем его. При неисправности требуется замена.
Если не работает ШИМ регулятор, то меняем его.
Замыкание, а также обрыв обмоток трансформатора. Шансы на починку минимальны.
Неисправность оптопары — крайне редкий случай.
Неисправность стабилизатора TL431. Для диагностики замеряем сопротивление.
Если КЗ в конденсаторах на выходе блока питания, то выпаиваем и диагностируем тестером.

Примеры ремонта импульсных блоков питания

Например, рассмотрим ремонт импульсного блока питания на несколько напряжений.

Неисправность заключалась в в отсутствии на выходе блока выходных напряжений.

Например, в одном блоке питания оказались неисправны два конденсатора 1 и 2 в первичной цепи. Но они не были вздутыми.

На втором не работал ШИМ контроллер.

На вид все конденсаторы на снимке рабочие, но внутреннее сопротивление у них большое. Более того, внутреннее сопротивление ESR конденсатора 2 в кружке оказалось в несколько раз выше номинального. Этот конденсатор стоит в цепи обвязки ШИМ регулятора, поэтому регулятор не работал. Работоспособность блока питания восстановилась только после замены этого конденсатора. Потому что ШИМ заработал.

Ремонт компьютерных блоков питания

Пример ремонта блока питания компьютера. В ремонт поступил дорогой блок питания на 800 Вт. При его включении выбивало защитный автомат.

Выяснилось, что короткое замыкание вызывал сгоревший транзистор в первичной цепи питания. Цена ремонта составила 3000 руб.

Имеет смысл чинить только качественные дорогие компьютерные блоки питания. Потому что ремонт БП может оказаться дороже нового.

Цены на ремонт импульсных БП

Цены на ремонт импульсных блоков питания очень отличаются. Дело в том, что существует очень много электрических схем импульсных блоков питания. Особенно много отличий в схемах с PFC (Power Factor Correction, коэффициент коррекции мощности). ЗАС повышает КПД.

Но самое важное — есть ли схема на сгоревший блок питания. Если такая электрическая схема есть в доступе, то ремонт блока питания существенно упрощается.

Стоимость ремонта колеблется от 1000 рублей для простых блоков питания. Но достигает 10000 рублей для сложных дорогих БП. Цена определяется сложностью блока питания. А также сколько элементов в нем сгорело. Если все новые БП одинаковые, то все неисправности разные.

Например, в одном сложном блоке питания вылетело 10 элементов и 3 дорожки. Тем не менее его удалось восстановить, причем цена ремонта составила 8000 рублей. Кстати, сам прибор стоит порядка 1 000 000 рублей. Таких блоков питания в России не продают.

Читайте также: