Функциональных блоков электронного оборудования

2.14.1. Для поддержания работоспособного состояния электронного оборудования технически и экономически целесообразно руководствоваться стратегией обслуживаний и ремонтов по состоянию, когда назначение состава и периодичности операций по восстановлению работоспособного состояния функциональных блоков (ФБ) осуществляется по результатам контроля их диагностических параметров.

2.14.2. Восстановление работоспособного состояния ФБ осуществляется блочным методом, при котором неработоспособные ФБ заменяются работоспособными ФБ, которые заранее отремонтированы, испытаны и находятся в оборотном фонде электронного оборудования тепловозов локомотивного депо. Такая замена ФБ производится, когда поврежден именно заменяемый ФБ и в схеме электронного оборудования отсутствуют неустраненные повреждения, которые привели к отказу заменяемого ФБ и могут повредить вновь устанавливаемый ФБ. Блочный метод восстановления работоспособного состояния дает возможность, не ожидая окончания ремонта снятого с тепловоза ФБ, передать тепловоз в эксплуатацию, что сокращает простой и повышает производительность труда.

При определении состава и количества ФБ оборотного фонда депо, который необходим для блочного метода восстановления работоспособного состояния, исходят из частоты появления отказов в его ФБ. По данным, которые получены на основании эксплуатационных наблюдений, наибольшее число отказов (25-30 %) имеет место в ФБ регулирования возбуждения вспомогательного генератора, гальванического разделения электронных и электрических цепей и выполняющих функции датчиков параметров электропередачи тепловоза.

2.14.3. В локомотивном депо целесообразно ремонтировать ФБ, которые имеют несложное исполнение и наиболее часто повреждаются. Такими блоками являются блоки источника напряжения электронного регулятора, диагностирования, сопряжения цепей регулятора с электрическими цепями тепловоза, регулирования возбуждения вспомогательного генератора. Сложные ФБ, которые преобразуют логические и аналоговые сигналы и формируют функциональные зависимости между их значениями, целесообразно ремонтировать централизованно на специализированном предприятии.

2.14.4. Техническое состояние ФБ определяется на основании результатов визуального контроля, функционального и тестового диагностирования, измерения сопротивления и испытания электрической прочности изоляции печатных плат, метрологического контроля ФБ, неразрушающего контроля печатных плат и их элементов физическими методами.

2.14.5. Визуальный контроль (осмотр) является начальным этапом технического обслуживания печатных плат. Этот вид контроля выполняется для печатных плат всех ФБ. Тщательный внешний осмотр печатной платы и установленных на ней элементов производится с целью выявления любых отклонений от нормы. Обращается внимание на внешний вид предохранителей, на состояние разъемов, выводов полупроводниковых элементов, резисторов, конденсаторов, паяных соединений, печатных проводников, надписей, обозначений и механических соединений, на наличие разрушенных или утративших первоначальный цвет элементов, поврежденных механически или от теплового перегрева проводников печатной платы, следов коррозии, трансформаторов с запахом гари, вытекших электролитических конденсаторов. Печатные платы осматриваются с использованием увеличительного стекла с десятикратным увеличением и источника направленного освещения. Осмотр производится двумя способами: свет на плату со стороны печатного монтажа и с обратной стороны через плату. Во втором случае обнаруживаются трещины внутри платы, которые могут привести к повреждению контактов и проводников платы. Тщательный внешний осмотр часто позволяет обнаружить следующие дефекты печатной платы: обрывы и раковины печатных проводников, образование проводящих мостиков от растекшегося припоя, плохие пайки выводов, нарушение лакового покрытия, недопустимо маленький зазор между печатными проводниками, нарушенные механические крепления, наличие пыли и грязи на контактах разъема, погнутости и поломки этих контактов.

2.14.6. Тестовое диагностирование производится в нормальных условиях (температура окружающей среды от +15 до +25 ^оС, относительная влажность воздуха 50-80 %, атмосферное давление 720-780 мм рт. ст., отсутствие механических воздействий, закрытое отапливаемое помещение при отсутствии в воздухе пыли и паров газов, кислот, растворов солей). На диагностируемый ФБ подаётся указанные в технической документации граничные (максимальное, минимальное) значения напряжения питания и входных сигналов. К выходу ФБ подключается нагрузка (резистор, катушка электромагнитного аппарата тепловоза), при которой выходной ток диагностируемого ФБ имеет величину, указанную в технической документации. Тестовое диагностирование используется для выявления и локализации дефектов и отказов ФБ, обнаружения на печатной плате поврежденных элементов и контроля правильности функционирования ФБ, которые осуществляют преобразование логических сигналов.

2.14.7. Функциональное диагностирование ФБ производится при нормальных условиях и граничных значениях напряжения питания и входных сигналов, которые указаны в технической документации, естественном характере нагрузки (резистор или обмотки электромагнитного аппарата тепловоза) и рабочем режиме (диагностируемый ФБ постоянно включен, работает в импульсном режиме). Требуемые условия функционирования диагностируемого ФБ имитируются при помощи источников напряжения и тока, генераторов электрических сигналов и нагрузочных устройств. Функциональное диагностирование используется для контроля правильности функционирования ФБ, а также для выявления и локализации дефектов, отказов ФБ и обнаружения поврежденных элементов.

2.14.8. Физические методы контроля ФБ (теплофизический контроль, имитация механических воздействий) используются в случае отрицательных результатов функционального диагностирования для локализации места повреждения и для обнаружения элементов ФБ, в работе которых имеют место сбои. Теплофизический контроль выполняется двумя методами. В одном случае участок печатной платы или ее отдельный элемент локально нагревается при помощи направленного теплового излучения, и при этом наблюдают за показаниями подключенных к печатной плате измерительных приборов. В другом случае в процессе функционального контроля измеряется температура элемента (микросхемы, резистора, транзистора и т.п.) неудовлетворительно функционирующего ФБ и сравнивается с температурой аналогичного элемента, который находится в правильно функционирующем ФБ такого же назначения. Наиболее простым способом контроля температуры поверхности элементов печатной платы является их касание рукой. Теплофизический контроль является эффективным мероприятием по локализации элементов, которые вызывают сбои в работе ФБ.

При физическом контроле на печатную плату подаётся напряжение, к ней подключаются измерительные приборы, производится обстукивание корпуса печатной платы обрезиненным молотком и, при этом производятся наблюдения за показаниями измерительных приборов. В случае хотя бы одного кратковременного изменения в показаниях приборов необходимо выявить причину этих изменений и устранить её. Такой имитационный контроль позволяет выявить сбои, возникающие при воздействии эксплуатационных вибраций.

2.14.9. Измерение сопротивления электрической изоляции печатных плат и испытание прочности их изоляции повышенным напряжением производится у тех ФБ, для которых техническая документация предусматривает такой контроль. В этот вид контроля входит измерение сопротивление изоляции мегаомметром на 500В, которое не должно быть меньше 5 МОм и испытание прочности изоляции напряжением 1500 В (эффективное значение), 50 Гц в течение 1 мин. Сопротивление изоляции измеряется дважды: до и после испытания изоляции повышенным напряжением. При положительных результатах контроля сопротивления изоляции она испытывается повышенным напряжением. Испытательное напряжение в течение 20 с плавно повышают от нуля до требуемого значения (1500 В). После этого испытательное напряжение прикладывается в течение 1 мин к электрическим цепям контролируемой печатной платы и по истечении времени испытания в течение 20 с плавно снижается до нуля.

Изоляция считается выдержавшей испытание, если за время приложения напряжения не наблюдалось пробоев и перекрытий изоляции, а по показаниям прибора испытательной установки не отмечалось просадок напряжения. При этом результаты обоих измерений сопротивления изоляции не должны существенно отличаться между собой.

Во время измерения сопротивления изоляции и испытания ее прочности осуществляется визуальное наблюдение за обеими сторонами печатной платы, которая испытывается. При выполнении обоих видов контроля изоляции необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы во время испытаний не повредить высоким напряжением микросхемы и другие полупроводниковые приборы. Все цепи печатной платы заземляются и соединяются с металлическим корпусом и лицевой панелью кассеты печатной платы.

Испытательное напряжение печатной платы должно измеряться непосредственно у её разъема или её специальной измерительной обмотки повышающего трансформатора испытательной установки. Допускается измерять испытательное напряжение на первичной обмотке этого трансформатора, если ее ток во время испытания не отличается от тока холостого хода трансформатора. Погрешность измерения испытательного напряжения не должна превышать 3 %.

2.14.10. Метрологическому контролю подвергаются ФБ, которые осуществляют преобразование аналоговых сигналов одного вида в аналоговые сигналы других видов, сравнение аналоговых сигналов с последующим формированием логического сигнала, характеризующего результаты сравнения. Метрологический контроль ФБ выполняется в соответствии с нормами и с соблюдением условий технической документации, разработанной изготовителем электронного оборудования.