Устранение неисправностей селеновых столбов
Как показывает практика эксплуатации, неисправности селеновых выпрямителей чаще всего происходят из-за отказа селеновых столбов. Причиной этого является: нарушение пайки между монтажным проводом и питающей шиной; нарушение контакта между селеновым элементом и пружинящей шайбой или между дистанционными шайбами; тепловой пробой или самозакорачивание селеновых элементов; пробой изоляции стягивающей шпильки.
Селеновые столбы в выпрямителях, питающих кинопроекционную дугу, собирают по параллельно-последовательной схеме или последовательно-параллельной. Параллельно-последовательная схема (рис. 1) обеспечивает более высокую надежность работы устройства, поэтому в настоящее время она имеет исключительное применение.
Нарушение контакта между выводом и шиной (рис. 1, поз. а) приводит к разрыву цепи данной фазы, так как ее селеновые столбы соединены последовательно. Выход из строя одной фазы вызывает заметное изменение работы всего выпрямителя. Такую неисправность можно определить по внешним признакам: уменьшение тока дуги, отсутствие стабилизации тока, возрастание гудения трансформатора. Селеновые столбы неисправной группы имеют температуру нагрева ниже, чем другие, что заметно на ощупь. Место нарушения контакта можно заметить по обгоранию краски, по нагреву пайки или по падению напряжения на этом контакте.
Нарушение контакта между группами (рис. 1, поз. б) приводит к тем же последствиям, что и в предыдущем случае. Чтобы найти неисправную группу, нужно определить неисправную фазу и неисправный селеновые столб, а затем измерить напряжение на группах. Напряжения на неисправной группе и неисправном селеновом столбе будут наибольшими.
Рис. 1. Схема селенового столба.
Нарушение контакта между селеновыми элементами (рис. 1, поз. в) вызывает незначительные изменения электрического режима, что практически на работе селенового выпрямителя не сказывается. Обнаружить такую неисправность трудно, так как для этого нужно проверить каждый из 72 элементов выпрямителя.
Короткое замыкание селенового столба приводит к заметному уменьшению тока дуги. Уменьшается нагрев неисправного селенового столба, но перегреваются столбы, работающие с ним в одной фазе, что может привести к их гибели. Неисправный селеновый столб можно обнаружить при проверке на нагрев или при измерении напряжения на столбах. Напряжение на закороченном селеновом столбе меньше, чем на других.
Короткое замыкание одного селенового элемента (рис. 1, поз. г) приводит к замыканию всей группы. Ток дуги изменяется незначительно. Температура нагрева неисправной группы ниже, чем других групп. Чтобы обнаружить неисправную группу, нужно проверить нагрев всех групп и измерить на них напряжение. Напряжение на неисправной группе значительно меньше по сравнению с другими.
Закороченный селеновый элемент находят, измеряя сопротивления элементов неисправной группы, отсоединяя их от шинки.
Из рассмотренных примеров следует, что отыскание неисправностей селеновых столбов нужно начинать с проверки их теплового режима, а затем уже, когда обнаружен неисправный селеновый столб или группа селеновых элементов, производить электрические измерения. Номинальная температура селеновых столбов не должна превышать 35–40 °C над температурой окружающей среды (20–25 °C).
Изменение температуры нагрева на 5–10 °C уже заметно на ощупь, в особенности при сопоставлении нагрева исправного и неисправного столбов или групп.
Не следует забывать, что перегрев одних селеновых столбов или групп селеновых элементов может происходить из-за неисправности других столбов или групп. Поэтому, обнаружив перегрев какого-либо селенового столба (группы), нужно проверить все столбы (группы), составляющие с ним одну фазу (столб). Проверку теплового и электрического режимов производят под номинальной нагрузкой через 20–30 мин после включения устройства.
Способы устранения неисправностей селеновых столбов определяются характером этих неисправностей. Ниже рассматриваются некоторые случаи неисправностей и способы их устранения.
Нарушение контакта в питающих шинах происходит по причине некачественной пайки, что вызывает окисление провода. Для устранения неисправности достаточно зачистить провода, облудить их и пропаять соединения так, чтобы припой покрывал всю поверхность контакта.
Нарушение контакта между селеновыми элементами происходит из-за некачественной пайки, недостаточной стяжки селенового столба или плохой очистки контактных поверхностей (пружинящей и дистанционных шайб от окиси и краски, проникшей между контактами). Плохой контакт между пружинящей шайбой и селеновым элементом обычно приводит к выгоранию селена и как следствие – к короткому замыканию. Для устранения плохого контакта разбирают селеновый столб, проверяют состояние контактных поверхностей и очищают их от окиси и краски. Проверяют плотность прилегания всех лепестков пружинящей шайбы к активной поверхности селенового элемента.
Короткое замыкание селенового элемента может быть из-за образования токопроводящих мостиков или теплового пробоя. В первом случае элемент легко. восстановить выжиганием мостиков. Токопроводящие мостики представляют собой тонкие жилки металла, которые соединяют через запирающий слой катодный сплав с селеном. Для выжигания мостиков через них пропускают большой ток на короткий момент времени. При этом селеновый столб разбирать не обязательно, так как ток можно подвести к неисправному элементу с помощью щупов.
Селеновые элементы с поверхностью, поврежденной из-за теплового пробоя, рекомендуется заменить на исправные того же класса и группы. Но иногда неисправные элементы приходится восстанавливать.
Тепловой пробой селенового элемента сопровождается вспучиванием и обгоранием краски или появлением подтеков катодного сплава. Если при измерении сопротивления элементов с такими внешними признаками пробой обнаружить нельзя, то их проверяют в рабочих условиях.
Некоторые селеновые элементы с тепловым пробоем удается восстановить, если площадь повреждения невелика. Границы повреждения очерчивают бритвой и соскабливают катодный сплав и селен до основания элемента. Затем проверяют прямое и обратное сопротивления селенового столба, и если между ними нет разницы, то причиной этому являются заусеницы, которые можно выжечь, как и токопроводящие мостики. После восстановления элемента место зачистки закрашивают влагостойкой изоляционной краской.
Короткое замыкание группы происходит из-за пробоя селенового элемента или пробоя изоляции стягивающей шпильки. При пробое элемента разбирают селеновый столб и определяют возможность его восстановления или необходимость замены. Пробой изоляции шпильки возможен по причине неаккуратной сборки. Чтобы убедиться в пробое изоляции, нужно вывод отсоединить от питающей шины, т. е. от корпуса выпрямителя, и проверить сопротивление изоляции, прикладывая щупы к дистанционной шайбе и стягивающей шпильке. Поврежденную изоляцию заменяют кабельной бумагой, смоченной клеем АК-20 или БФ-2 и намотанной в несколько слоев. Ширина и толщина изоляции должны соответствовать прежним.
Короткое замыкание селенового столба происходит при тепловом пробое ряда селеновых элементов или пробое изоляции стягивающей шпильки. В обоих случаях поступают так, как описано выше.
Если невозможно устранить неисправность селенового столба, то его заменяют новым, с теми же данными.
Разборка и сборка селенового столба
Селеновые столбы разбирают только в том случае, если необходимо заменить неисправный селеновый элемент или изоляцию шпильки. Причем после сборки столб должен как по конструкции, так и по электрическим параметрам соответствовать заводскому. Поэтому, прежде чем приступить к разборке селенового столба, нужно составить его эскиз. Для этого определяют:
а) направление активных поверхностей селеновых элементов (по расположению пружинящих шайб, которые всегда прилегают к активной поверхности элемента);
б) количество дистанционных шайб между смежными селеновыми элементами. Между парой смежных селеновых элементов, активные поверхности которых направлены друг к другу, количество дистанционных шайб должно быть меньше;
в) расположение токоотводящих выводов и шинок;
г) расположение и количество изоляционных и упорных шайб на концах стягивающей шпильки.
Разборку селенового столба производят так: один конец стягивающей шпильки через мягкие прокладки зажимают в тисках и отвинчивают гайку на другом конце, снимают со шпильки детали и одновременно уточняют эскиз. Чтобы при сборке не перепутать местами селеновые элементы разных классов и групп, их нумеруют. Неправильная сборка селеновых элементов приведет к изменению электрических параметров селенового столба и может вызвать их пробой.
Если нет явно видимых дефектов, то не следует разъединять пружинящие шайбы, приклеившиеся к селеновому элементу, так как при этом можно повредить активную поверхность. Также не следует полностью разбирать селеновый столб, если нужно заменить один или несколько неисправных селеновых элементов. Полная разборка столба производится только при замене поврежденной изоляции шпильки.
Селеновый столб собирают по эскизу, предварительно проверив его элементы. Если столб был разобран полностью, то на один конец шпильки надевают упорную шайбу и завинчивают гайку до плотного прижима ее к изоляции. Остальные элементы селенового столба надевают на шпильку с другого конца по эскизу, при этом следят, чтобы пружинящие шайбы прилегали к активной поверхности селенового элемента в незакрашенных местах.
После сборки контакты между элементами селенового столба должны быть достаточно надежными, иначе они обгорят и селеновые элементы выйдут из строя. Не следует делать чрезмерную стяжку столба, так как это может привести к поломке изоляционных шайб и короткому замыканию селенового элемента.
Если при ремонте селенового выпрямителя заменяли селеновые столбы или выпрямитель длительное время находился в ремонте, то его подвергают электрической сушке и формовке, согласно заводской инструкции. После этого проверяют электрический режим выпрямителя, в особенности напряжение на группах селеновых элементов и их нагрев.