Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Быстродействующий выключатель

Быстродействующий выключатель

Быстродействующий выключатель (БВ) — коммутационный аппарат, применяющийся в системах тягового электроснабжения, на электроподвижном составе и в электрооборудовании гальванических линий для защиты электрических цепей постоянного тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных отключений. БВ характеризуется отключающей способностью, выражающейся наибольшим значением тока короткого замыкания, который они надёжно отключают при наиболее неблагоприятных условиях. Определение «быстродействующий» в советско-российской официальной технической терминологии предполагает, что время срабатывания выключателя будет не более 0,08 (восемь сотых) секунды.

Для быстродействующих выключателей приняты следующие классификации:

  • линейные (фидерные);
  • катодные;
  • поляризованные — срабатывают автоматически не только от силы тока, но и от его направления;
  • неполяризованные — срабатывают только в зависимости от силы тока;
  • с пружинным отключением;
  • с пружинно-магнитным отключением;
  • с электромагнитным отключением;

Выключатели БВП-3, БВП-5 (быстродействующий выключатель поляризованный), стоящие на советских грузовых электровозах (ВЛ8, ВЛ23, ВЛ10, ВЛ11 и др.) — БВ в классическом понимании, так как во включенном состоянии удерживаются только электромагнитными силами без участия механических деталей, что многократно ускоряет их отключение. Якорь БВ (подвижный контакт) приводится во включенное положение пневматическим цилиндром и удерживается низковольтной (50 вольт) удерживающей катушкой. На одном сердечнике с ней намотан размагничивающий виток, по которому протекает ток тяговых двигателей электровоза. Направления протекания тока в катушке и витке — противоположные, поэтому при повышении тягового тока сверх допустимого магнитный поток удерживающей катушки взаимоуничтожается потоком размагничивающего витка и якорь БВ отпадает.

Так как выключатель срабатывает лишь при одном направлении протекания силового тока, он называется поляризованным и не в состоянии сработать при коротком замыкании в режиме электроторможения, когда ток протекает в обратном направлении — из электровоза в контактную сеть. Поэтому для режима рекуперативного торможения в схему электровоза введены быстродействующие контакторы (БК), при коротком замыкании в режиме рекуперации разрывающие цепь возбуждения двигателей. В результате ток опрокидывается в моторный — и в этот момент отключается БВ.

ЯВ-1001 (ящик выключателей), стоящий на электровагонах метро типа 81-717/714 («номерных»), не является БВ в классическом понимании, но называется так по традиции. Он состоит из четырёх общепромышленных трёхфазных автоматов А3722П (660 В, 250 А), фазы которых соединены последовательно для надёжной работы при напряжении КС метрополитена (825 вольт), между собой автоматы в каждой паре также соединены последовательно. Первая пара автоматов включена в цепь тяговых двигателей №№1 и 3, вторая пара — в цепь ТЭД №№2 и 4. Включаются автоматы при помощи электромагнитных (на поздних сериях — пневматических) приводов, отключаются при подаче напряжения на катушки независимых расцепителей либо в аварийной ситуации под действием тока короткого замыкания.

Электромагнитный привод состоит из транзисторного инвертора, преобразующего постоянное напряжение цепей управления (75 вольт) в переменное частотой 400 Гц, вольтодобавочного трансформатора, повышающего напряжение, накопительного конденсатора и включающих электромагнитов. При нажатии на кнопку включения БВ инвертор начинает заряжать конденсатор, по достижении нужного напряжения конденсатор подключается к электромагниту и электромагнит включает автомат.

Чешские быстродействующие выключатели 4HC (электровозы ЧС1, ЧС3), 12HC (ЧС2, ЧС7) — также не истинные БВ, а автоматические выключатели защёлкивающего типа, включение их производится электромагнитным (4HC) или пневматическим (более мощный 12HC) приводом, отключение происходит либо при протекании по силовой отключающей катушке такого тока, который вызывает втягивание якоря, выбивающего защёлку из зацепления с храповиком, либо при обесточивании удерживающей катушки.

Электропоезд ЭТ2М, ЭР2Т, ЭТ2 | Быстродействующие выключатели

Быстродействующий выключатель предназначен для защиты электрооборудования электропоезда от токов короткого замыкания и перегрузок. Собственное время срабатывания выключателя составляет несколько миллисекунд, поэтому при его отключении ток короткого замыкания не успевает достигнуть максимума и ограничивается значением, не опасным для электрооборудования. На электропоездах серий ЭР2Т, ЭТ2, ЭД2Т установлены выключатели типа БВП105А, а на серии ЭТ2М — ВБ-11 (ВБ-14). В качестве примера рассмотрено" устройства и принцип работы выключателя ВБ-11 (ВБ-14).

Быстродействующий выключатель ВБ-11 установлен в корпусе, закрытом кожухом. Корпус блока состоит из каркаса с крышкой и пластикового кожуха с резиновыми уплотнениями. Внутри корпуса имеются выводы для подсоединения низковольтных проводов, две пары электрических блокирующих контактов, кабель и воздухопровод. Штоки блокирующих контактов упираются в пружинные планки на крышке и кожу-

Читайте так же:
Автоматический выключатель для стиральной машинки

Рис. 2.6. Быстродейс і вующнй выключатель ВБ-11 (ВБ-14):

1 — дугогасительные камеры; 2 — изоляционная панель; 3 — кронштейн; 4 — тяга; 5, 6 — цилиндры пневмопривода; 7 — отключающая пружина; 8 — изоляционная боковина; 9 — кронштейн рамы; 10 — стержень: 11 — пружина якоря; 12 — контактный рычаг; 13 — ось; 14 — якорь; 15 — магнитопровод; 1 б — шунт; 17 — винт регулировки тока уставки; 18 — удерживающая катушка; 19 — распорка рамы; 20 — уголок; 21 — пластина; 22 — магнитопровод дугогасителыюй системы; 23 — дугогасительная катушка

хе. После снятия крышки или кожуха шток устройства освобождается и контакты размыкаются.

На боковой стенке каркаса установлен блок резисторов, включенный между контактным мостиком подвижных контактов и неподвижными контактами главной цепи (у ВБ-14 данные резисто-

ры отсутствуют). На верхнем основании каркаса блока имеются четыре бобышки для крепления корпуса под кузовом вагона и пятая для ввода проводов. Рабочее положение аппарата горизонтальное, охлаждение естественное.

Рама, на которой закреплены основные узлы быстродействующего выклю-

чателя, состоит из кронштейна 9 (рис. 2.6) и двух изоляционных боковин 8, установленных при помощи распорок 19 и стальных уголков 20 на гетинаксо-вой панели.

На оси 13 между боковинами 8 находятся: магнитопровод 15, якорь 14 и контактный рычаг 12, которые могут поворачиваться относительно этой оси на некоторый угол. На контактном рычаге 12 закреплен мостик подвижных главных контактов выключателя. К торцам стержней 10 прикреплен магнитопровод с установленной на нем удерживающей катушкой 18.

Противоположные торцы стержней магнитопровода 15 выполняют функцию полюсов. Концы обмотки токовой катушки, через которую проходит магнитный шунт 16, расположены между сердечником магнитного шунта и маг-нитопроводом 15 навстречу друг другу. Винты 17, ввернутые в отверстия стержней магнитопровода 15, служат для регулировки тока уставки аппарата.

К уголкам 20 рамы приварены пластины 21, на которых установлены изоляторы. Через них к кронштейну 9 прикреплена изоляционная панель 2. На ней находятся неподвижный главный контакт и стойка с осью, на которой установлен подпружиненный второй главный контакт. На панели 2 размещены две пары магнитопроводов 22 системы дугогашения. Главные контакты установлены между полюсами этих магнитопроводов.

На каждом магнитопроводе 22 установлена дугогасительная катушка 23. Концы обмотки одной катушки подсоединены к неподвижному главному контакту и клемме с обозначением "+" для подключения выключателя. Вторая дугогасительная катушка также имеет два вывода, один из которых подсоединен к оси подвижного главного контакта, а второй к одному из концов токовой катушки удерживающего электромагнита через шину, имеющую выводное отверстие, обозначенное Шина прикреплена к кронштейну 9 через изолятор.

На заднем конце контактного рычага 12 закреплена изоляционная планка, которая воздействует при замыкании главных контактов на рычаг, переключающий низковольтные блокировочные контакты. Возвращает рычаг в исходное положение пружина.

Технические характеристики быстродействующих выключателей

Максимальное напряжение, В. 4000

Номинальный длительный ток, А. 250

Номинальное напряжение цепи управления, В . . .110

Предельный отключаемый ток (при индуктивности

цепи около 10 мГн, напряжении сети 3000 В), А . . .20 000

Ток уставки, А. 600±50

Номинальное давление воздуха,

МПа (кгс/см2) . 0,5 (5,0)

Время срабатывания, с. 0,02 — 0,05

Длина линии касания главных контактов . ък ширины контакта

Возможные неисправности быстродействующего выключателя, их причины и способы устранения

Выключатель включается, но не удерживается во включенном положении

Пыль, ржавчина и влага на шлифованных поверхностях якоря и ярма

Неисправны цепи включения

Чрезмерно натянуты отключающие пружины

Удалить салфеткой пыль и влагу со шлифованных поверхностей якоря и ярма. Отшлифовать поверхности

Проверить цепи и устранить неисправность Проверить величину усилия нажатия главных контактов и при необходимости отрегулировать натяжение пружин

Выключатель не включается

Контакт задевает за стенку дугогасительной камеры

Изменить положение дугогасительной камеры

Выключатель остается в промежуточном положении

Залипание включающего вентиля или выпадения валика, удерживающего пружину 10

Читайте так же:
Как открыть выключатель пралеска

Поставить валик, заменить вентиль

На панели 2 размещены две стойки, на которых закреплены две дугогаси-тельные камеры 1 и кронштейн 3 с тягой 4. Тяга 4 шарнирно соединена стержнями 10 с магнитопроводом 15 удерживающего электромагнита.

На кронштейне 9 установлены упор, толкатель и два цилиндра 5 и 6 пневматического привода. Шток цилиндра 5 соединен с тягой 4, закрепленной на оси, а привод 6 может воздействовать на толкатель. Тягу 4 и якорь выключателя связывают отключающие пружины 7, которые стремятся прижать якорь и контактный рычаг к упору, а магнитопровод 15 к упорам, закрепленным на боковинах 8. Пружины 11 прижимают якорь и контактный рычаг друг к другу и обеспечивают замыкание главных контактов, когда якорь прижат к полюсам.

На одном из уголков 20 рамы установлен вентиль, от которого к цилиндру 5 привода контактора подходит воздухо-

провод. На втором уголке закреплена панель с выводами "+" и "—" удерживающей катушки 18. На этой же панели установлены диоды, снижающие коммутационные перенапряжения при отключении катушки.

Работу выключателя удобнее рассмотреть, пользуясь кинематической схемой (рис. 2.7). Включение аппарата происходит в два приема. После включения кнопки ВУ напряжение подается по проводу 20 А на удерживающую катушку 5. Протекающий через нее ток создает магнитный поток Ф. Однако он ослаблен, так как замыкается через воздушный зазор между полюсами электромагнита, поскольку якорь 8 еще не прижат к полюсам. Якорь 8, контактный рычаг 1 с мостиком подвижных контактов и магнитопровод 4 могут поворачиваться относительно оси 9.

После нажатия кнопки "Возврат защиты" подается электропитание на вентиль,

и сжатый воздух поступает в цилиндры 11 и 14 пневмопривода. Поршень цилиндра 11 поднимается и поворачивает тягу 12 по часовой стрелке, растягивая тем самым отключающие пружины 13. Поскольку стержни 2 вместе с тягой 12 также перемещаются вверх, магнитопровод 4 начинает поворачиваться вокруг оси 9 против часовой стрелки.

Одновременно поршень цилиндра 14 под действием сжатого воздуха перемещается вниз и толкателем 15 воздействует на контактный рычаг 1 с якорем 8, поворачивая их по часовой стрелке до прижатия якоря 8 к полюсам электромагнита. При этом между главными контактами остается зазор, так как дальнейший ход контактного рычага 1 ограничивает повернутый ему навстречу магнитопровод 4. Магнитный поток удерживающей катушки Ф теперь замыкается через прижатый якорь, усиливается и прочно удерживает якорь.

После отпускания кнопки "Возврат защиты" вентиль обесточивается. Сжатый воздух из цилиндров привода БВ выходит в атмосферу, и поршни возвращаются в исходное положение. Якорь остается притянутым к полюсам электромагнита. Отключающие пружины 13 сжимаются и поворачивают магнитопровод 4 по часовой стрелке до замыкания главных контактов. При этом контактный рычаг 1 воздействует на блокировочное устройство и блокировочные контакты переключаются, т.е. сигнальная лампа гаснет в момент отпуска кнопки "Возврат защиты" в отличие от ранее применявшихся выключателей БВП105А, при использовании которых

Ряс. 2.7. Кинематическая схема быстродействующего выключателя ВБ-11:

а — выключатель выключен; б — промежуточное положение; в — выключатель включен; 1 — контактный рычаг с мостиком подвижных контактов; 2 — стержень; 3 — неподвижный контакт; 4 — магнитопровод; 5 — удерживающая катушка; 6 — упор; 7 — токовая катушка; 8 — якорь; 9 — ось; 10 — пружина; 11, 14 — цилиндры пневмопривода; 12 — тяга; 13 — отключающая пружина; 15 — толкатель; Ф — магнитный поток удерживающей катушки; Фт — магнитный поток токовой катушки

лампа гасла при нажатии кнопки "Возврат защиты".

Отключающие пружины 13 продолжают доворачивать магнитопровод 4 до упора 6. Между якорем 8 и контактным рычагом 1 образуется зазор, благодаря чему обеспечивается провал и замыкание главных контактов при притянутом якоре.

Ток силовой цепи тяговых двигателей проходит по токовой (размагничивающей) катушке 7, витки которой охватывают магнитный шунт. Он создает в магнитопроводе и якоре магнитный поток Фт, направленный навстречу магнитному потоку Ф удерживаюшей катушки. Выключатель отрегулирован на силу тока 650 А (ток уставки аппарата). Это значит, что при таком токе магнитный поток размагничивающей катушки 7 становится больше магнитного потока удерживающей катушки 5, что возможно, например, при пробое на "землю" силовой цепи тяговых двигателей. Результирующий магнитный поток в якоре уменьшается, и отключающие пружины 13 отрывают якорь 8 от полюсов электромагнита. Якорь 8 ударяет по контактному рычагу 1, и главные контакты размыкаются. Отрыв подвижных контактов от неподвижных происходит без предварительного перекатывания контактов.

Читайте так же:
Как сделать выключатель для колонки

Возможно и принудительное отключение аппарата при снятии питания с удерживающей катушки (под действием дифференциальной защиты или вручную). В этом случае быстродействующий выключатель отключает малые токи или вообще отключается без разрыва тока. Электрическая дуга, возникающая при размыкании главных контактов, гасится в дугогасительных камерах.

Проверяют состояние подвески и крепление аппарата. При необходимости подтягивают детали крепления. Проверяют состояние уплотнений и замков ящика в камере. Протирают поверхности изоляционных деталей чистыми салфетками. Продувают ящик сухим воздухом. Проверяют состояние дугогасительных камер, контактных ножей, подвижного и неподвижного контактов, крепление проводов.

Типы высоковольтных выключателей

Выключатели среднего и высокого напряжения с большим током отключения используются на электрических станциях и подстанциях. Они представляют собой сложную конструкцию, управляемую электромагнитными, пружинными, пневматическими или гидравлическими приводами.

По способу гашения дуги выключатели делятся на:

1. Элегазовые выключатели

Конструкция элегазового выключателя

Рисунок 1 – Конструкция элегазового выключателя

Элегазовый выключатель работает за счет изоляции фаз между собой с помощью газа(обычно используется электропроточный газ SF6 – так называемый «элегаз»). При поступлении сигнала отключения оборудования контакты камер размыкаются. Они создают электрическую дугу, которая размещается в газовой среде. Дуга разделяет газ на отдельные компоненты, а высокое давление в резервуаре способствует ее гашению.

  • Многофункциональность(может использоваться при любом напряжении)
  • Высокая скорость срабатывания
  • Возможность использования в критических ситуациях(пожар, землетрясение)
  • Большой срок службы
  • Большая цена конструкцииНевозможность работы при низких температурах
  • Сложность обслуживания
  • Необходимость установки специального фундамента для такой конструкции

2. Вакуумные выключатели

Конструкция вакуумного выключателя

Рисунок 2 – Конструкция вакуумного выключателя

Принцип действия вакуумного выключателя основывается на высокой диэлектрической прочности вакуума и его диэлектрических свойствах. В момент размыкания контактов в промежутке между ними возникает дуга за счет испарения металла с их поверхности. При переходе тока через ноль вакуум восстанавливает диэлектрические свойства и дуга больше не возникает.

Принцип работы вакуумного выключателя

Рисунок 3 – Принцип работы вакуумного выключателя

  • Простота конструкции и ремонта
  • Возможность работы не только в горизонтальном положении
  • Надежность и длительный срок эксплуатации
  • Компактность
  • Низкая пожароoпасность
  • Небольшой ресурс при КЗ
  • Опасность возникновения коммутационных перенапряжений
  • Высокая стоимость

3. Масляные выключатели

Конструкция масляного выключателя

Рисунок 4 – Конструкция масляного выключателя

В дугогасительных устройствах масляных выключателей гашение дуги происходит при помощи ее эффективного охлаждения в потоке газа и пара, вырабатываемого при разложении и испарении масла

  • Надежность
  • Простота конструкции и эксплуатации
  • Прочность
  • Большие габариты
  • Пожароопасность
  • Сложность при установке

4. Воздушные выключатели

Конструкция воздушного выключателя

Рисунок 5 – Конструкция воздушного выключателя

Принцип работы воздушного выключателя состоит в гашении дуги с помощью скоростного потока сжатого воздуха, направляемого в дутьевые каналы. Под действием воздушного потока дуга растягивается и направляется в дутьевые каналы, где окончательно гасится.

  • Высокая скорость срабатывания
  • Высокая пожаробезопасность
  • Большой срок службы
  • Высокая стоимость оборудования и установки(компрессоры, ресиверы и т.д.)
  • Необходимость регулярного обслуживания

5. Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, который занимает промежуточное положение между разъеденителем и выключателем по уровню допустимой нагрузки комутационных токов. Способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи, так и сверхтоки при аварийных режимах. Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов КЗ.

По принципу гашения дуги выключатели нагрузки классифицируются:

  • Автогазовые(самый распространенный тип)
  • Вакуумные
  • Элегазовые
  • Воздушные
  • Электромагнитные

В распределительных сетях наиболее распространены конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

Рисунок 6 – Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа (BH) а – общий вид выключателя; б – гасительная камера

Как видно по рисунку, устройство основано на элементах трехполюсного разъединителя для внутренней установки. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры. Но привод разъеденителя изменен для того, чтобы обеспечить достаточную скорость срабатывания при включении и отключении.

В положении «включено» ножи входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя и скользящие контакты гасительных камер замкнуты. При отключении тока сначала отключаются контакты разъединителя, затем ток смещается через вспомогательные ножи в гасительные камеры. После этого размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги, которые гасятся в потоке газов, являющихся продуктами разложения вкладышей из оргстекла, находящихся в камере.
В положении «отключено» вспомогательные ножи находятся вне гасительных камер, обеспечивая достаточные изоляционные разрывы.

Читайте так же:
Выключатель с датчиком движения иэк

Заключение

Учитывая современные тенденции развития коммутационного оборудования, наиболее выгодными для использования являются элегазовые выключатели. Их основные достоинства обусловлены свойствами элегазов, т.к. при атмосферном давлении их диэлектрическая прочность в 3 раза больше, чем у воздуха, а при повышенном давлении больше, чем у трнасформаторного масла.

Также большими перспективами обладают и вакуумные аппараты благодаря большой скорости коммутации токов, малому весу и габаритам.
В современных условиях крайне важно уделять внимание вопросам модернизации оборудования или его замены. Для того, чтобы обеспечивать достаточную безопасность и стабильность работы систем необходимо своевременно обслуживать и заменять высоковольтное оборудование.

Быстродействующий высоковольтный выключатель постоянного тока

Быстродействующий высоковольтный выключатель постоянного тока относится к области электрооборудования электрического транспорта, в частности, защитным аппаратам электропоездов постоянного тока. Выключатель (1) состоит из двух контактных разрывов (1-1) и (1-2). Контактный разрыв (1-1) шунтирован резистором (1-5). Дугогасительная камера (1-3) выполнена из менее дугостойкого материала и установлена на контактном разрыве (1-1), а камера (1-4) из более дугостойкого материала — на разрыве (1-2). Шунтирующий резистор (1-5) разгружает работу контактного разрыва и дугогасительной камеры (1-3). Учитывая это, материал камеры (1-4) выбирается более дугостойким с таким расчетом, чтобы отключающая способность обоих контакторных разрывов (1-1) и (1-2) были бы одинаковыми. Это приведет к снижению суммарной массы камер в сравнении с тем, если обе камеры были бы изготовлены из материала одинаковой дугостойкости.

Полезная модель относится к области электрооборудования электрического транспорта, в частности, защитным аппаратам электропоездов постоянного тока.

Известен быстродействующий высоковольтный выключатель постоянного тока, применяемый для защиты электрооборудования электропоездов ЭД4М, с электромагнитной системой дугогашения, с двумя контактными разрывами, включенными между плюсом источника питания (контактной сетью) и нагрузкой (тяговыми двигателями), и соединенными последовательно, каждый из которых имеет одинаковую по конструкции и материалу дугогасительную камеру, а один из них со стороны питания, шунтирован резистором (см. Б.К.Просвирин. «Электропоезда постоянного тока.» Издательство УМК МПС России. М, 2001 г.) [1].

Недостатком известного устройства является относительно низкая отключающая способность быстродействующего выключателя при отключении предельных токов короткого замыкания.

Повышение дугостойкости обеих дугогасительных камер приведет к увеличению их массы, а значит, массы самого выключателя, т.к. более дугостойкие материалы имеют большую плотность (см. А.Л.Цлаф. «Исследование характеристик электрической

дуги в целевых дугогасительных устройствах». В сборнике «В творческом поиске». Издательство «Звайгзне», Рига, 1971. г) [2].

Так если масса камеры быстродействующего выключателя БВП-105А из асбоцемента составляет 23 кг, то та же камера из более дугостойкого материала, например, керамики, составит 42 кг.

Сущность заявляемого объекта состоит в том, что в типовом выключателе только одна из двух дугогасительных камер, со стороны нагрузки, выполнена из более дугостойкого материала, который выбирается таким, чтобы отключающая способность обоих контактных разрывов выключателя была одинаковой.

На фиг.1 представлена комбинированная принципиальная электрическая схема предлагаемого быстродействующего выключателя 1 и подключение его к источнику питания (контактной сети) через пантограф 2 и нагрузке (тяговому двигателю) 3.

Выключатель 1 состоит из двух контактных разрывов 1-1 и 1-2.

Контактный разрыв 1-1 шунтирован резистором 1-5.

Дугогасительная камера 1-3 выполнена из менее дугостойкого материала и установлена на контактном разрыве 1-1, а камера 1-4 из более дугостойкого материала — на разрыве 1-2.

Шунтирующий резистор 1-5 разгружает работу контактного разрыва и дугогасительной камеры 1-3 (см. В.Д.Радченко, С.Д.Соколов, Н.Д.Сухопрудский «Перенапряжения и токи короткого замыкания в устройствах электрифицированных железных дорог постоянного тока.», «Трансжелдориздат», М., 1959 г.) [3]. Учитывая это, материал камеры 1-4 выбирается более дугостойким с таким расчетом, чтобы отключающая способность обоих контакторных разрывов 1-1 и 1-2 были бы одинаковыми. Это приведет к снижению суммарной массы камер в сравнении с тем, если обе камеры были бы изготовлены из материала одинаковой дугостойкости.

Читайте так же:
Выключатель нагрузки 400в 100а

Быстродействующий высоковольтный выключатель постоянного тока с электромагнитной системой дугогашения с двумя контактными разрывами, включенными между плюсом источника питания и нагрузкой, соединенными последовательно, каждый из которых имеет одинаковую по конструкции дугогасительную камеру, а один из них со стороны питания шунтирован резистором, отличающийся тем, что дугогасительная камера со стороны нагрузки выполнена из более дугостойкого материала, который выбирается таким, чтобы отключающая способность обоих контактных разрывов выключателя была одинаковой.

Быстродействующий выключатель

Быстродействующий выключатель (БВ) — коммутационный аппарат, применяющийся в системах тягового электроснабжения, на электроподвижном составе и в электрооборудовании гальванических линий для защиты электрических цепей постоянного тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных отключений. БВ характеризуется отключающей способностью, выражающейся наибольшим значением тока короткого замыкания, который они надёжно отключают при наиболее неблагоприятных условиях.

Содержание

Классификация быстродействующих выключателей [ править ]

Для быстродействующих выключателей приняты следующие классификации:

  • линейные (фидерные);
  • катодные;
  • поляризованные — срабатывают автоматически не только от силы тока, но и от его направления;
  • неполяризованные — срабатывают только в зависимости от силы тока;
  • с пружинным отключением;
  • с пружинно-магнитным отключением;
  • с электромагнитным отключением;

Типы быстродействующих выключателей [ править ]

Выключатели БВП-3, БВП-5 (быстродействующий выключатель поляризованный), стоящие на советских грузовых электровозах (ВЛ8, ВЛ23, ВЛ10, ВЛ11 и др.) — БВ в классическом понимании, так как во включенном состоянии удерживаются только электромагнитными силами без участия механических деталей, что многократно ускоряет их отключение. Якорь БВ (подвижный контакт) приводится во включенное положение пневматическим цилиндром и удерживается низковольтной (50 вольт) удерживающей катушкой. На одном сердечнике с ней намотан размагничивающий виток, по которому протекает ток тяговых двигателей электровоза. Направления протекания тока в катушке и витке — противоположные, поэтому при повышении тягового тока сверх допустимого магнитный поток удерживающей катушки взаимоуничтожается потоком размагничивающего витка и якорь БВ отпадает.

Так как выключатель срабатывает лишь при одном направлении протекания силового тока, он называется поляризованным и не в состоянии сработать при коротком замыкании в режиме электроторможения, когда ток протекает в обратном направлении — из электровоза в контактную сеть. Поэтому для режима рекуперативного торможения в схему электровоза введены быстродействующие контакторы (БК), при коротком замыкании в режиме рекуперации разрывающие цепь возбуждения двигателей. В результате ток опрокидывается в моторный — и в этот момент отключается БВ.

ЯВ-1001 (ящик выключателей), стоящий на электровагонах метро типа 81-717/714 («номерных»), не является БВ в классическом понимании, но называется так по традиции. Он состоит из четырёх общепромышленных трёхфазных автоматов А3722П (660 В, 250 А), фазы которых соединены последовательно для надёжной работы при напряжении КС метрополитена (825 вольт), между собой автоматы в каждой паре также соединены последовательно. Первая пара автоматов включена в цепь тяговых двигателей №№1 и 3, вторая пара — в цепь ТЭД №№2 и 4. Включаются автоматы при помощи электромагнитных (на поздних сериях — пневматических) приводов, отключаются при подаче напряжения на катушки независимых расцепителей либо в аварийной ситуации под действием тока короткого замыкания.

Электромагнитный привод состоит из транзисторного инвертора, преобразующего постоянное напряжение цепей управления (75 вольт) в переменное частотой 400 Гц, вольтодобавочного трансформатора, повышающего напряжение, накопительного конденсатора и включающих электромагнитов. При нажатии на кнопку включения БВ инвертор начинает заряжать конденсатор, по достижении нужного напряжения конденсатор подключается к электромагниту и электромагнит включает автомат.

Чешские быстродействующие выключатели 4HC (электровозы ЧС1, ЧС3), 12HC (ЧС2, ЧС7) — также не истинные БВ, а автоматические выключатели защёлкивающего типа, включение их производится электромагнитным (4HC) или пневматическим (более мощный 12HC) приводом, отключение происходит либо при протекании по силовой отключающей катушке такого тока, который вызывает втягивание якоря, выбивающего защёлку из зацепления с храповиком, либо при обесточивании удерживающей катушки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector