Nashidvery.ru

Наши Двери
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Быстродействующий выключатель электровоза принцип работы

Быстродействующий выключатель электровоза принцип работы

Габаритные, установочные, присоединительные размеры выключателя показаны на рисунке 37.

Выключатель состоит из основных частей: полюс 1 и дугогасительная камера 6.

Рисунок 37 — Выключатель быстродействующий ВАБ-55

1 – полюс; 2, 11 – кольца подъемные; 3 – ось вращения камеры; 4 – болт крепления гибких связей; 5 – тяга; 6 – дугогасительная камера; 7 – болт для крепления камеры; 8 – штуцер; 9 – болт заземления М10х30; 10 – разъем цепей управления.

Устройство полюса показано на рисунке 2.2

Полюс состоит из механизма включения 17, неподвижного контакта 14 с верхней шиной и одновитковой катушкой магнитного дутья, отключающего электромагнита 5 с нижней выводной шиной 4. Для гашения малых токов выключатель снабжен камерой воздушного дутья 6, не связанной с воздушной магистралью пневматического привода.

Механизм включения 17 соединен с подвижным контактом 10 тягой 15.Все узлы полюса закреплены в корпусе, состоящем из боковых стенок 1, 18 и крышки 16.

Устройство механизма включения показано на рисунке 38

защелки 14, соединяющей эти рычаги, удерживающего электромагнита 18 и регулировочной тяги 17, соединяющей электромагнит с защелкой 14. На рычаге 20 установлена тяга 15 с контактной пружиной 9.

На пневмоцилиндре установлен клапан электропневматический 23 для управления приводом и вспомогательные контакты 5 (конечные выключатели). Управление вспомогательными контактами S2, S3, S4 осуществляется рычагом 6, соединенного с главным контактом тягой 16. Цепи вспомогательных контактов выведены на разъём 4. Управление выключателем S1 осуществляется болтом 28, законтренным гайкой 27. Подача сжатого воздуха производится через штуцер 3.Механизм включения собран на основании 19. На этом же основании размещены резисторы схемы управления 24 и 26 (2шт. для Uн = 110 В и 1 шт. для Uн = 50 В).

Рисунок 38 — Устройство полюса

1, 18 – стенка; 2 – стекло; 3 – табличка; 4 – шина; 5 – электромагнит; 6 – камера дутья; 7 – защелка; 8, 15 – тяга; 9, 13 – рога; 10 – контакт подвижный; 11 — пружины; 12 – магнитопровод; 14 – неподвижный контакт; 16 – крышка; 17 — механизм включающий; 19 – гайка; 20 – упор.

Рисунок 39 — Механизм включения

1 — пневмоцилиндр; 2 – поршень; 3 – штуцер; 4 – разъем; 5 – контакты блокировочные; 6, 20, 21 – рычаги; 7, 9 – пружины; 8, 12, 27 – гайки; 9, 13 – рога; 10 – ролик; 11 — упор; 12 – магнитопровод; 13 – винт; 14 – защелка; 15, 16, 17 – тяги; 18 – электромагнит; 19 — основание; 22 – ось; 23 – клапан электропневматический; 24, 26 – резисторы; 25 – бобышка.

Механизм включения состоит из пневмоцилиндра 1, рычагов 20 и 21,

Неподвижный контакт показан на рисунке 2.4 и представляет собой токопровод, состоящий из выводной шины 1, основания 6, двух шин 9 и контактного наконечника 5. Токопровод охватывается магнитопроводом 7 магнитного дутья. Полюса магнитопровода прикрыты экранами 8. На контактном наконечнике 5 закреплен дугогасительный рог 4 с гибкой связью 3. На шинах 9 установлены радиаторы 10. Для крепления дугогасительной камеры на выводной шине 1 установлен винт 2.

Отключающий электромагнит показан на рисунке 2.5 и состоит из магнитопровода 7, якоря 4, скобы 5, являющейся одновременно упором для якоря 4 и шунтом магнитного потока, проходящего по магнитопроводу 7 и якорю 4. Скоба 5 охватывается медными кольцами 6.

Устройство регулировки уставки тока срабатывания состоит из пружины 10, регулировочного винта 9, рычага 11, контргайки 13 и шкалы 12 с указателем 14.

Читайте так же:
Выключатель вп15 21б 231

На корпусе выключателя, под стеклом, размещена табличка с величиной тока уставки в А, выставляемая при регулировке выключателя и, соответствующая ей величина в условных делениях шкалы, а также дата регулировки.

Отрегулированная уставка фиксируется контргайкой 13 и пломбируется через отверстия Б.

Через окно магнитопровода 7 проходит шина главного тока 8 , соединённая гибкими связями 1 с подвижным контактом 3.

Камера гашения малых токов показана на рис. 42 и состоит из корпуса 5, резиновой диафрагмы 1, приводного рычага 2, трубки 3 для подачи воздуха в зону контактов при отключении, пружины 4, установленной на оси 6.

Рисунок 40 — Неподвижный контакт

1, 9 — шина; 2 – винт; 3 – связь гибкая; 4 – рог; 5 – наконечник контактный;

6 – основание; 7 – магнитопровод; 8 – экраны; 10 – радиаторы

Рисунок 41 — Отключающий электромагнит

1 – связи гибкие; 2 – наконечник контактный; 3 – контакт подвижный; 4 – якорь; 5 – скоба; 6 – кольца медные; 7 – магнитопровод; 8 – шина выводная; 9 – тяга; 10 – пружина; 11 – рычаг; 12 – шкала; 13 – контргайка; 14 – указатель


Рисунок 42 — Камера гашения малых токов

1 – диафрагма; 2 – рычаг; 3 – трубка; 4 – пружина; 5 – корпус; 6 – ось

Дугогасительная камера, смотри рисунок 43, для возможности откидывания установлена на оси 3 и дополнительно, для устойчивости при вибрационных нагрузках, снабжена тягами 5 и скобой 7.

Камера состоит из наружных изоляционных щитов 11 и 12, внутренних перегородок 14, двух дутогасительных блоков 10 и рогов 3,4. Верхние торцы дугогасительных блоков закрыты крышками 8

Для установки камеры на выключатель служат подшипники 1,15. Дугогасительные блоки крепятся между щитами 11,12, пластинами 9. Скоба 5 предназначена для крепления камеры к выключателю.

Для электрического соединения камеры с токопроводом выключателя служат бобышки 16. Подъём и транспортирование камеры производится с помощью колец 13.

Дугогасительный блок представлен на рисунке 44.

Дугогасительный блок состоит из стальных омедненных пластин 7, разделенных изоляционными планками 8, стальных пластин 3, служащих для охлаждения газов при отключении. Пластины 3 и 7 разделены изоляционными планками 6. Блок собран на стеклопластиковых стержнях 4 и закреплен между крышками 2 и 5. Для соединения с полюсом служит бобышка 1.

Рисунок 43 — Камера дугогашения

1, 15 – подшипник; 2 – шайба изоляционная; 3, 4 – рога; 5 – скоба; 6 – болт; 7 – гайка; 8 – крышка; 9 – пластины; 10 – блок дугогасительный; 11, 12 — щиты; 13 – кольца подъемные; 14 – перегородки; 16 – бобышка

Рисунок 44 – Дугогасительный блок

1 – бобышка; 2, 5 – крышки; 3, 7 – пластины; 4 – стержни; 6, 8 – планки изоляционные

Включение выключателя происходит при подаче напряжения через разъем 4 на электромагнит 18 и вентиль электропневматический 23, который открывает доступ сжатого воздуха в пневмоцилиндр 1 через штуцер 3. Поршень 2 при перемещении поворачивает рычаг 21 вокруг оси 22 и, через защелку 14 и ролик 10, поворачивает рычаг 20, связанный через пружину 9, создающей контактное давление, с изоляционной тягой 15, которая, в свою очередь, перемещает подвижный контакт. Во включенном положении выключателя между упором пружины 11 и гайкой 12 образуется зазор δ1, необходимый для компенсации обгара главных контактов. Регулировочная гайка 12 фиксируется винтом 13. Включенный электромагнит 18 через тягу 17 удерживает защелку 14 от расцепления.

Вспомогательные контакты конечных выключателей 5 (S2, S3, S4) переключаются под действием пружины 7, выключателя S1 — переключается болтом 28, установленном на рычаге 21.

Читайте так же:
Автоматический выключатель tesys gv2 p14

Оперативное отключение выключателя происходит при снятии напряжения с удерживающего электромагнита 18. При этом защелка 14 выходит из зацепления с роликом 10.

Подвижный контакт 10 под действием пружин 11 переходит в отключенное положение. Поршень пневмоцилиндра после снятия напряжения с пневматического клапана с системой рычагов переходит в отключенное положение.

Автоматическое отключение выключателя происходит при достижении током отключаемой цепи величины уставки. При этом якорь 4 отключающего электромагнита, смотри рисунок 2.5, притягивается к магнитопроводу 7 и своим противоположным концом расцепляет защелку 7 совмещенную с тягой 15. Контакт 10 переходит в отключенное положение. Дуга, возникающая при отключении, выдувается из зоны контактов поперечным магнитным полем, создаваемым потоком, проходящим по магнитопроводу 12, на рога 9 и 13. Далее дуга втягивается в дугогасительную камеру, где происходит процесс гашения. При отключении малых токов, когда магнитное дутье не эффективно, процесс гашения дуги происходит с помощью камеры воздушного дутья 6, соединённой с подвижным контактом тягами 8.

Катушка пневматического вентиля и катушка защелки электромагнитной получают одновременно питание 110 В при включении включателя SB30 «БВ» на пульте машиниста подается сигнал на включении БВ в МПСУ и Д, который обеспечивает срабатывание промежуточного реле РП9, далее по цепи блокировочных контактов дифференциальных реле — КА1 и КА2, быстродействующих контакторов — К41 и К42, блокировочного контакта блока защиты преобразователя собственных нужд БЗРН — А1 подается с провода 320 напряжение 110 В на выводы катушек 354 и 335. Выключатель включается и становится на самоподпитку после замыкания блокировочного контакта S2. В тоже время блокировочный контакт S1 размыкается, при этом в цепь катушки электромагнитной защелки подключается дополнительное сопротивление 47 Ом, обеспечивающие достаточную величину тока для ее удержания. Оперативное отключение производится по сигналу включателя «БВ» в МПСУ и Д, который выключает реле РП9, напряжение 110 В снимается с катушек выключателя.

Контроль работоспособности, регулирование и настройка

В отключенном положении выключателя проверить зазор между управляющими штоками вспомогательных выключателей S2, S3, S4 и переключающим рычагом 6. Зазор должен быть 1,5 -0,5 мм. При необходимости подрегулировать изменением длины тяги 16.

Регулировка переключения вспомогательного контакта S1 производится болтом 28 во включенном положении выключателя. При этом расстояние между корпусом выключателя S1 и регулировочным болтом 28 должно быть 2+ 0,5 мм .

Убедится в отсутствии люфта защелки 14 в вертикальной плоскости. Защелка должна прижиматься к ролику 10 при прижатом якоре электромагнита 18. При необходимости отрегулировать тягой 17. Проверка и регулировка производится в отключенном состоянии.

Во включенном положении выключателя проверить зазоры δ1, δ2. При необходимости выполнить регулировку.

Для установки зазора δ1=4-0,5 ослабить винт 13, гайкой 12 установить зазор и затянуть винт. Стопорный винт имеет внутреннее шестигранное углубление под ключ S=4.

Зазор δ2=1-0,2 регулируется упором 20 и фиксируется гайкой 19.

Проверить усилие главных контактов выключателя, которое должно составлять 60-5 кгс. Для измерения усилия пропустить прочный шнур в отверстие А подвижного контакта и при натяжении динамометра определить момент размыкания контактов с помощью лампового индикатора на напряжение не более 12 В. При необходимости подрегулировать гайкой 8 и зашплинтовать.

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.

Читайте так же:
Выключатель степень защиты не менее ip44

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.

Быстродействующий выключатель ВБ-8

На электровозах 2ЭС5К, ЭП1, ЭП1М и ЭП1П установлены выключатели быстродействующие ВБ-8.

Быстродействующий выключатель ВБ-8 предназначен для оперативных отключений и защиты цепей тяговых двигателей электровоза от токов короткого замыкания. Оперативное отключение выключателя осуществляется снятием напряжения с удерживающей катушки электромагнита. Аварийное автоматическое отключение ВБ-8 осуществляется за счет протекания тока ТЭД величиной более 2000 А по размагничивающему витку. Ток в размагничивающем витке создаёт поток в магнитопроводе направленный встречно основному магнитному потоку удерживающей катушки и уменьшает его. якорь отпадает и под действием отключающих пружин разрываются силовые контакты, ВБ отключается.

Читайте так же:
Выключатель автоматический 1р 2а 23794

Устройство выключателя быстродействующего ВБ-8

Все основные узлы быстродействующего выключателя крепятся на раме, которая состоит из двух изоляционных боковин 28 скрепленных в верхней и нижней части стальными распорками 6. В распорках имеются отверстия, при помощи

которых ВБ-8 крепится на электровозе.

Между изоляционными боковинами расположены два силуминовых кронштейна 7, 26 и пневматический привод 3. К силуминовым кронштейнам крепится изоляционная панель 20 с расположенными на ней магнитной дугогасительной системой, состоящей из двух дугогасительных катушек 19 и полюсов дугогасительной системы 17. На изоляционной панели также расположены неподвижный силовой контакт 18 и две низковольтные блокировки 23. Контактный рычаг 8, рычаг якоря 9 и электромагнит 2 с удерживающей катушкой 27, размагничивающей катушкой 4 размещены на оси 5, установленной на раме выключателя. Две отключающие пружины 10 закреплены одним концом за тягу 12, а другим концом за якорь. Усилие обеих пружин через стержень 13 передается на ось 14, установленную на электромагните. Для ограничения перемещения якоря и контактного рычага на кронштейне 7 установлен упор. Между контактным рычагом и якорем установлены две группы контактных пружин сжатия 11. Каждая группа состоит из трех концетрически расположенных пружин. Регулировочные винты 29 служат для настройки значения тока уставки путем изменения магнитной проводимости магнитопровода.

Дугогасительная система состоит из магнитопровода 21, двух дугогасительных катушек 19, полюсов17 и лабиринтно-щелевой дугогасительной камеры 16 с резисторными элементами и деионной решеткой. Верхний рог 15 дугогасительной камеры электрически соединен с неподвижным контактом через гибкий шунт и стойку, с которой он шарнирно связан. Нижний рог камеры опирается на неподвижный контакт. Нажатие рога на неподвижный контакт осуществляется при помощи пружины замка. Для управления поршнем пневмопривода установлен электромагнитный вентиль 22, подающий воздух через капроновый воздухопровод 1 и стальной воздухопровод 25. В быстродействующем выключателе применены две универсальные блокировки 23, имеющие один размыкающий и один замыкающий контакты.

Быстродействующий выключатель ВБ-8 - №1 - открытая онлайн библиотека

Технические параметры ВБ-8

Номинальный ток, А1000
Зазор главных контактов, мм16
Провал силовых контактов, мм2-7
Контактное нажатие силовых контактов, кгс21-27
Ток уставки, А1900-2200
Время отключения, с≤ 0,003
Зазор контактов цепи управления, мм4
Провал контактов цепи управления, мм2
Минимальное давление воздуха, кгс/см 23,5
Масса, кг79,5

Принцип работы ВБ-8

Оперативное включение выключателя осуществляется путем подачи постоянного напряжения 50 В на удерживающую катушку электромагнита и кратковременной, на 2-3 сек подачи питания на включающую катушку вентиля. При подаче питания на включающий вентиль, он пропускает воздух в цилиндр пневматического привода. Шток пневматического порщня поворачивает магнитную систему до соприкосновения с якорем и якорь притягивается к магнитопроводу. После снятия напряжения с катушки включающего вентиля, шток пневматического привода возвращается в исходное положение, магнитопровод вместе с якорем и контактным рычагом опускаются вниз, при этом, главный подвижный контакт замыкается с неподвижным. За счет сжатия контактных пружин обеспечивается контактное нажатие и провал. При замыкании главных контактов, контактный рычаг давит на текстолитовую планку и производит переключение блокировочных контактов.

В рабочем состоянии через силовые контакты ВБ-8 и последовательно соединенный с ним размагничивающий виток протекает ток тяговых двигателей. При этом, под действием тока тягового двигателя, размагничивающий виток в зазоре между якорем подвижного контакта и магнитопроводом, создает магнитный поток направленный встречно магнитному потоку удерживающей катушки. В результате суммарный магнитный поток, обеспечивающий удержание якоря во включенном положении уменьшается. При достижении тока уставки (1900-2200А) результирующий магнитный поток уменьшается настолько, что под воздействием отключающих пружин якорь отпадает. Происходит размыкание силовых контактов и переключение блокировочных контактов.

Читайте так же:
Конструкция модульного автоматического выключателя

Возникающая при этом электрическая дуга под действием магнитного поля системы дугогашения выбрасывается в дугогасительную камеру, где происходит ее гашение.

Контактор — это силовой аппарат с дистанционным управлением, предназначенный для оперативного включения и отключения электрических цепей под нагрузкой.

Привод контакторов бывает двух типов: электромагнитный и электропневматический. Соответственно типу привода контакторы подразделяют на электромагнитные и электропневматические.

Общие сведения о быстродействующем выключателе БВП-5

— научиться регулировать быстродействующий выключатель.

Рисунок 1 – Быстродействующий выключатель БВП-5-02

Общие сведения о быстродействующем выключателе БВП-5

Автоматические быстродействующие выключатели на электровозах постоянного тока применяют для защиты от недопустимо больших токов, которые возникают при коротких замыканиях в силовой цепи, круговых огнях по коллекторам тяговых двигателей и при перебросах дуги с токоведущих на заземлённые части.

При коротком замыкании в режиме тяги скорость нарастания тока короткого замыкания в силовых цепях э.п.с. постоянного тока может достигать 300 – 600 А/мс, а при рекуперативном торможении ещё больше. Поэтому автоматические выключатели должны быть быстродействующими, способными ограничивать ток к.з. за 2 – 3 миллисекунды. Это время называется собственным временем срабатыванияи оно обеспечивается: а) устройством механизма размыкания; б) способом расцепления подвижной системы; в) силой отключающих пружин; г) массой подвижных частей; д) характером изменения тока и магнитного потока.

Электровозы постоянного тока ВЛ10, ВЛ11, ВЛ11М оборудованы быстродействующими выключателями типа БВП-5.

Рисунок 2 – Устройство быстродействующего выключателя

Быстродействующий выключатель (см. рисунок 2) состоит из следующих основных узлов: — рамы (5) с изолирующими стержнями (6) и основанием (7); — контактного устройства с главными контактами и контактным рычагом(12); — пневматического привода (9) с электромагнитным вентилем, включающим рычагом и возвратными пружинами (10);
— удерживающего электромагнита (4) с удерживающей катушкой (3) и якорем на рычаге (1); — отключающего устройства с пружинами (11), размагничивающими витками (2) и магнитным шунтом (8); —дугогасительной системы с изоляционной плитой (13) с шихтованным магнитопроводом (14), катушками (15), веерообразными полюсами (16) и дугогасительной камерой; — блокировочного устройства.

Рисунок 3 – Дугогасительная камера быстродействующего выключателя

Дугогасительная камера состоит из двух половин. На асбоцементной стенке одной из них смонтированы шарнир для поворота камеры (41), дугогасительные рога (36 и 42). На обеих половинах устанавливаются лабиринтные клиновидные перегородки (38). При соединении половин перегородки одной половины помещаются между перегородками другой, образуя расширяющуюся кверху зигзагообразную щель. Чтобы уменьшить выхлоп пламени из камеры, в верхней её части ус танавливаются элементы деионной решётки (16).

Рисунок 4 – Детали быстродействующего выключателя

а) подвижный контакт (24), алюминиевый контактный рычаг (25), стальная накладка (27), соединительная шина (28), гибкий шунт (29);

б) гетинаксовая плита (20), контактный рычаг с подвижным контактом (24), дугогасительная катушка (34), неподвижный контакт (35);

в) стальные шайбы индуктивного шунта (5), соединительные шины (30, 33), размагничивающие витки (31), шихтованный сердечник (32).

Более подробное описание устройств быстродействующего выключателя читайте в учебнике В.К. Калинин «Электровозы и электропоезда» стр. 286.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector