11. Быстродействующий выключатель
- Реле перегрузки тяговых двигателей. Реле перегрузки служат для защиты тяговых двигателей и электрической аппаратуры от больших токов. Число реле перегрузок равно числу цепей параллельно включённых тяговых двигателей—на шестиосных электровозах постоянного тока на одно напряжение — трём, на восьмиосных электровозах — четырём и на электровозах на два напряжения — шести.
- Реле перегрузки вспомогательных машин. Время разрыва цепи пларкими предохранителями значительно больше, чем контакторами. Особенно плохо работают плавкие предохранители во время выключения больших мощностей при высоких напряжениях, так как большие размеры дуги при перегорании предохранителей, насыщенной парами металла, чрезвычайно затрудняют её гашение. Это может привести к более длительному нахождению частей машин под током короткого замыкания и, следовательно, к значительной порче этих частей при пробое или перекрытии изоляции. Чтобы ускорить процесс отключения вспомогательных машин во время перегрузки или переброса по коллектору, в цепях вспомогательных машин установлены реле перегрузки типа РП-5 (фиг.354). В верхней части изоляционной панели 17 укреплён магнитопровод, на сердечнике 8 которого имеется токовая катушка /, включённая последовательно в цепь защищенной машины. Если ток проходящий через катушку 1, превосходит величину тока, на которую отрегулировано реле, то момент сил притяжения между сердечником 8 и якорем 2 превосходит момент силы от регулировочной пружины 9 на этот якорь, и он поворачивается на валике 13 против часовой стрелки. При этом ролик 14, укреплённый на левом конце якоря 2, отжимает вниз защёлку 15, сжимая пружину 16, а защёлка 15 позволяет повернуться по часовой стрелке рычагу 3, вследствие чего под действием силы тяжести опускаются вниз изоляционная тяга 5 и связанные с ней через регулирующую шпильку 18 якорь 7 с подвижными контактами 19. Контакты 19 отходят от неподвижных контактов 4 и разрывают цепь катушки электромагнитного контактора цепи данной вспомогательной машины или удерживающей катушки быстродействующего выключателя. Последнее относится к реле перегрузки,, включённому в цепь двигателя мотор-генератора на электровозах с рекуперативным торможением. После выключения цепи вспомогательной машины исчезнет ток в катушке 1 и якорь 2 под действием пружины 9 повернётся по часовой стрелке, т. е. займёт изображённое на фиг. 354 положение.
- Реле максимального напряжения. Во время рекуперативного торможения может возникнуть высокое напряжение на зажимах тяговых двигателей вследствие больших падений напряжения в контактной сети или неполностью выведенных сопротивлений, включённых последовательно с якорями двигателей. При реостатном торможении быстрое выведение из цепи сопротивления также может привести к недопустимому повышению напряжения.
- Реле боксования. На электровозах серий Н8 и ВЛ23 установлены реле боксования, которые при боксовании отдельных колёсных пар на тяговом режиме и проскальзывании их на рекуперативном режиме сигнализируют машинисту об этом явлении; при рекуперативном режиме, кроме того, реле боксования обеспечивает во время проскальзывания колёсных пар уменьшение тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей, т. е. уменьшение тормозного усилия. Реле боксования (фиг. 364), как и реле рекуперации, имеет две обмотки / и 2, соединённые через дополнительные сопротивления R параллельно якорям lull двух последовательно включённых тяговых двигателей Когда колёсная пара начинает боксовать или проскальзывать, напряжение на зажимах якоря тягового двигателя этой колёсной пары соответственно увеличивается или уменьшается, т. е. нарушается равновесие между магнитными потоками, создаваемыми катушками / и 2. В результате якорь 4 притягивается к магнитопроводу 5 и производит своими контактами 3 замыкание проводов цепи индикаторных ламп и промежуточного реле. Последнее в свою очередь разрывает цепь катушки контактора, замыкающего накоротко секцию сопротивлений в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Струйные реле. Струйные реле реагируют на движение жидкости (масла, воды) или воздуха. На фиг 365 показано устройство реле, реагирующего на струю воздуха. Одним контактом является винт /, соединённый с зажимом 3, другим контактом
- Реле оборотов. Реле оборотов, или, как их называют, центробежные ограничители скорости (фиг. 366), установлены на концах валов якорей мотор-генераторов и динамоторов и предохраняют эти машины от разноса. Корпус ограничителя 2 укреплён на подшипниковом щите машины. Внутри корпуса на клеммах 9 укреплены контакты 8, к которым подведены провода цепи управления данной машины. Контакты 8 нормально замкнуты замыкающими контактами рычага 7, который шарнирно укреплён в корпусе ограничителя. Другой конец рычага 7 охватывается вилкой выбрасывающего рычага 6.
Общие сведения. Быстродействующий выключатель, или, точнее, быстродействующий автоматический выключатель, служит для отключения (защиты) силовой цепи тяговых двигателей при их перегрузке или при коротких замыканиях, а также при повышении напряжения на зажимах тяговых двигателей выше установленной нормы.
Установившийся ток короткого замыкания зависит от напряжения источника тока (ртутновыпрямительной установки или генератора на тяговой подстанции) и сопротивления цепи. Так как напряжение при электровозной тяге велико (достигает 4 000 в), а сопротивление электрической цепи, особенно при нахождении электровоза вблизи тяговой подстанции, мало, то ток короткого замыкания может достигнуть значительной величины, опасной для тех аппаратов и машин, по которым он проходит. Однако установившейся (максимальной)
величины ток короткого замыкания достигает не моментально вследствие самоиндукции цепи.
На фиг. 335 показана кривая нарастания тока короткого замыкания. Ток в начальный момент короткого замыкания нарастает значительно быстрее, чем в последующие моменты. С увеличением тока скорость нарастания всё время
падает, и кривая располагается более отлого. Чем больше величина самоиндукции цепи, тем ниже располагается вся кривая нарастания тока короткого замыкания, и, наоборот, — при уменьшении величины самоиндукции цепи кривая располагается выше. Величиной омического сопротивления цепи, а следовательно, и величиной установившегося тока короткого замыкания также определяется характер кривой нарастания тока.
Быстродействующий выключатель характерен тем, что он имеет такую скорость отключения, при которой ток короткого замыкания не успевает достичь своего максимума и вызвать большие повреждения аппаратов и машин от электрической дуги, возникшей в результате пробоя изоляции, переброса или, как последствие, кругового огня на коллекторе.
Воепя
Фиг. 337. Кривые изменения тока при выключении быстродействующим выключателем и нормальным автоматом
На фиг. 336 даются принципиальные схемы нормального автомата и быггро-действующего выключателя. У нормального автомата (фиг. 336,/) выключающая катушка К, по которой проходит ток защищаемой цепи, действует на якорь 2, являющийся защёлкой удерживающей системы рычагов; при перегрузке защёлка освобождает рычаги и пружина / производит выключение подвижного контакта выключателя. У быстродействующего выключателя (фиг. 336, //) подвижный контакт удерживается во включённом положении при помощи якоря 2 и удерживающей катушки 3 электромагнита.
Удерживающая катушка рассчитана так, чтобы противодействовать пружине J и размагничивающему действию катушки К, пока ток в цепи последней не достигнет некоторой максимальной величины (ток установки выключателя).
На фиг. 337 приводятся кривые изменения тока короткого замыкания,
разрываемого в одном случае быстродействующим выключателем, в другом— нормальным автоматом, установленным на один и тот же ток перегрузки.
Время включения для каждого из выключателей можно разбить на три периода.
Первый период продолжается от момента начала короткого замыкания до момента достижения током величины, на которую отрегулировано отключение выключателей; этот период — общий для обоих типов выключателей для заданной кривой нарастания тока короткого замыкания.
Второй период продолжается от момента достижения током отключающей величины до начала расхождения контактов и называется собственным временем выключения; длительность этого периода зависит в основном от механических характеристик того или иного типа автомата — силы пружины, инерции частей, системы запора и передачи и пр.
Если собственное время обычных автоматических выключателей составляет несколько сотых секунды, то у быстродействующего выключателя собственное время составляет всего 0,002—0,005 сек. Это достигается тем, что у быстродействующего выключателя применены сильные выключающие пружины и выброшены все промежуточные сцепляющие механизмы и детали, как-то: собачки, бойки и пр. 222
Третий период длится от момента начала расхождения контактов до-момента полного гашения возникшей дуги; он называется временем дуги и зависит как от скорости расхождения контактов, так и особенно от конструкции в мощности дугогасящих устройств.
Для нормального автомата общее время выключения t&qt;= t&qt;+t&qt;2 + t&qt;3 (см. фиг. 337) составляет величину порядка 0,25—0,50 сек.; за этот период ток короткого замыкания успевает достичь установившейся величины.
Фиг. 339. Быстродействующий выключатель типа БВП-1Г со снятой дугогасительной камерой;
Для быстродействующего выключателя за счёт сокращения главным образом собственного времени выключения общее время выключения t = — h+ ^2+^3 колеблется в пределах 0,01—0,05 сек., т. е. процесс разрыва цепи наступает настолько быстро, что ток короткого замыкания не успевает достигнуть установившейся величины. Это значительно облегчает самый процесс отключения и гашения дуги, а также создаёт и более надёжную, защиту всех элементов цепи в отношении их термической и динамической прочности.
На электровозах для защиты силовой цепи тяговых двигателей установлены быстродействующие выключатели типа БВП-1 различных исполнений и типа БВП-3.
Для защиты силовых цепей вспомогательных машин на электровозах серии Н8 применены быстродействующие выключатели типа БВЭ.
В электрической схеме электровоза быстродействующий выключатель находится непосредственно за главным разъединителем.
Быстродействующие выключатели типа БВП. На фиг. 338 показан быстродействующий выключатель типа БВП-1А с разрезанной дугогасительной камерой, а на фиг. 339—быстродействующий выключатель типа БВП-1 Г со снятой дугогасительной камерой.
Механизм быстродействующего выключателя типа БВП-1 состоит из системы контактов, электромагнитного удерживающего устройства, электропневматического привода, дугогасительной системы и блокировок.
Весь механизм аппарата помещён между двумя рамами , отлитыми из алюминиевого сплава. Рамы скреплены между собой двумя болтами 8 и 9 и укреплены на изолированных опорных стержнях , концы которых пропущены через монтажные угольники и затянуты гайками.
Между монтажными угольниками / и рамой 4 на опорные стержни надеты распорные изоляционные втулки 3.
Контактная система (фиг. 339—342) состоит из неподвижного контакта 37, подвижного контакта 41, укреплённого на конце подвижного контактного рычага 12; этот рычаг посредством оси 13 шарнирно связан с рычагом 11 якоря, на котором укреплён якорь 10 электромагнитной удерживающей системы. Рычаг 11 якоря может вращаться на оси 38 в алюминиевой раме.
Две спиральные выключающие пружины /7 укреплены одним концом через регулирующий их регулировочный винт 18 к цилиндру 56 пневматического привода, а другим концом зацеплены за шпильку 14 контактного рычага 12. Усилие обеих пружин направлено таким образом, что оно стремится оторвать якорь 10 от полюсов электромагнита 34.
В разомкнутом положении контактный рычаг 12 опирается верхним концом на эластичный упор 7, закреплённый между рамами, а в середине на включающий рычаг 19, приводящий в движение весь механизм и вращающийся на оси 5.
Включающий рычаг 19 связан со штоком поршня 32 пневматического цилиндра и находится под оттягивающим воздействием пружины 22, укреплённой на шпильке 21. При отсутствии сжатого воздуха в цилиндре эта пружина отводит поршень 32 в левое крайнее положение. На конце рычага 19 имеется ролик, который вращается на оси 20 и катится при включении по пластине 15 рычага 12. Поршень 32 выполнен из бронзы, имеет два уплотняющих кольца и шток, которым он связан с включающим рычагом 19. Цилиндр отлит из чугуна и жёстко прикреплён на четырёх болтах к алюминиевым рамам 4.
Сжатый воздух поступает в цилиндр через клапаны электромагнитного вентиля 31 и резиновый шланг 44. Вентиль укреплён на держателе, который прикреплён к угольнику /.
Процесс включения быстродействующего выключателя показан на фиг. 340. Положение Л показывает механизм при разомкнутом быстродействующем выключателе.
Включение быстродействующего выключателя осуществляется нажатием кнопок БВ («Быстродействующий выключатель») и «Возврат ББ» («Ресет БВ»), имеющихся на щитке управления в кабине машиниста (фиг. 341). При нажатии кнопки БВ, если вся схема подготовлена, т. е. все блокировки в цепи замкнуты; возбуждается удерживающая катушка 39. Нажатием кнопки «Возврат БВ» при нулевом положении рукоятки контроллера возбуждается электромагнитный вентиль 31. Кнопка «Возврат БВ» имеет возвратную пружину, так как действие привода ограничивается только моментом включения быстродействующего выключателя.
При возбуждении катушки вентиля 31 (фиг. 338, 339 и 343) сжатый воздух поступает в камеру цилиндра и начинает двигать поршень 32 (фиг. 340, 341,
Движение поршня передаётся включающему рычагу 19, который, вращаясь вокруг оси 5, своим роликом толкает контактный рычаг 12 в сторону включения.
Первая стадия включения состоит в том, что контактный рычаг 12, не отрываясь ещё от верхнего упора 7, вращается под действием включающего рычага 19 вокруг оси 13 до соприкосновения нижним вырезом со втулкой оси 38 рычага //якоря. Это положение показано на фиг. 340,5. Далее главный рычаг отходит от упора 7 и движется вместе с рычагом // якоря до соприкосновения якоря 10 с электромагнитом 34.
Во второй стадии главные контакты 41 и 37 ещё не замыкаются, но рычаг 12 останавливается, так как упирается в полюсы электромагнита 34. Это положение включения показано на фиг. 340, В.
Чтобы главные контакты 41 и 37 замкнулись, включающий рычаг 19 должен отойти в исходное положение. Это достигается прекращением нажатия кнопки «Возврат БВ», т. е. выпуском сжатого воздуха из цилиндра. Катушка 39 удерживающего электромагнита возбуждается ещё до нажатия кнопки «Возврат БВ», и поэтому якорь/достаётся притянутым, а главный рычаг под действием пружин 17 повернётся вокруг оси 13 и замкнёт главные контакты 41 и 37 ( фиг. 340, Г). Если удерживающий электромагнит не возбуждён, то при отпуске кнопки «Возврат БВ» рычаг 12 и якорь 10 займут исходное положение выключения (положение А) под действием отключающих пружин 17. То же самое произойдёт, если после замыкания контактов исчезнет или сильно уменьшится магнитный поток удерживающего магнита. Пружины 17 в этом случае разорвут уже замкнутые контакты.
При такой конструкции пружины 17 выполняют сразу две функции: во-первых, создают контактное давление, когда якорь удерживается полюсами удерживающего электромагнита, и, во-вторых, производят размыкание контактов, когда сила притяжения электромагнита уменьшится.
Кроме того, такая конструкция обеспечивает нормальное действие быстродействующего выключателя, если включение его произведено при наличии короткого замыкания в силовой цепи, так как замыкание контактов происходит только после возвращения включающего рычага в исходное положение.
Если после выключения одного короткого замыкания выключатель будет включён на неустранённое короткое замыкание вторично, то вследствие описанного выше способа включения замыкание контактов произойдёт только после обратного хода пневматического механизма, и, следовательно, быстродействующий выключатель может свободно выключиться вторично. Скорость вторичного выключения останется прежней, так как приводной механизм не мешает обратному движению рычага контакта.
Чтобы ускорить отключение, контактный рычаг 12 сильно облегчён и сделан из набора ряда алюминиевых шин, а подвижный контакт 41 склёпан из медных пластин вперемежку с шинами рычага, контактная поверхность тщательно обрабатывается и припиливается к плоскости неподвижного контакта 37.
Электропневматический привод быстродействующего выключателя:
Рычаг якоря И изготовляется также из алюминия, а самый якорь 10 из листовой стали (фиг. 342). Подвод тока к подвижному контакту осуществляется гибким шунтом 16, состоящим из плоских гибких кабелей. Гибкие кабели состоят из тонких медных жил.
На фиг. 343 дана конструкция электропневматического привода, служащего для включения быстродействующего выключателя. Пневматический цилиндр 56 крепится между боковыми рамами. Поршень цилиндра связан шатуном с включающим рычагом 19 посредством шарнирных соединений. При обратном ходе поршня под действием отжимающей пружины 22 (см. фиг. 342) включающий рычаг упирается в буфер 57.
Действие быстродействующего выключателя при коротком замыкании заключается в следующем (фиг. 341 и 344).
При нормальной работе якорь 10 всё время притянут к электромагниту 34, так как по удерживающей катушке 39 проходит ток цепи управления.
Для воздействия на магнитную систему удерживающего электромагнита
между сходящимися полюсами электромагнита 34 помещён так называемый магнитный мост 52, представляющий собой стальной сердечник.
Вокруг этого сердечника намотано два витка 51 медной шины. По этим виткам протекает ток всех тяговых двигателей и поэтому, кроме основного магнитного потока от удерживающей катушки, имеется ещё дополнительный поток, создаваемый двумя витками.
Сечение магнитного моста 52 и величины воздушных зазоров между этим мостом и электромагнитом 34 выбраны так, что при нормальной нагрузке тяговых двигателей суммарный магнитный поток (разность магнитных потоков от удерживающей катушки и от размагничивающих витков), проходящий через якорь 10, оказывается достаточным по величине, чтобы противостоять отключающим пружинам 17 и удержать якорь 10 в притянутом положении.
При увеличении тока, проходящего через размагничивающие витки, возрастает магнитный поток от этих витков, что ведёт к уменьшению суммарного магнитного потока, удерживающего якорь 10 в притянутом положении. При определённом токе сила притяжения якоря и электромагнита падает настолько, что не в состоянии противодействовать усилию отключающих пружин 17; при этом якорь 10 отрывается от электромагнита 34 и главные контакты 41 и 37 размыкаются (см. фиг. 33&—342).
Сокращению времени отключения быстродействующего выключателя способствует то положение, что разрыв контактов при нарушении нормального режима происходит под влиянием тех же пружин, которые создают давление на контакты при нормальной работе. Этим также устраняется необходимость в дополнительных выключающих деталях, которые могли бы своим трением замедлить отключение. Выключающий механизм не связан жёстко с включающим пневматическим приводом, а потому последний совершенно не влияет на
время отключения.
Полюсы электромагнита 34, якорь 10 и магнитный мост 52 (см. фиг. 341 и 344) размагничивающих витков набраны из листовой стали, а поэтому изменение в них магнитного потока будет по времени точно соответствовать изменению главного тока. При сплошных полюсах в сердечнике и якоре в случае нарастания тока образовались бы значительные вихревые токи, на что тратилась бы часть энергии, а поэтому создалось бы отставание нарастания магнитного потока от нарастания тока. Так как магнитный мост 52 расположен между полюсами электромагнита и катушкой, то большая часть приращения магнитного потока будет направляться в сторону якоря 10, потому что в другом направлении нарастанию магнитного потока будет противодействовать удерживающая катушка, в которой при росте магнитного потока будет наводиться добавочный ток, замедляющий нарастание потока. Это явление приводит к тому, что скорость отключения быстродействующего выключателя зависит от быстроты нарастания тока, проходящего через размагничивающие витки. Чем быстрее нарастает ток, тем при меньшем токе начинается выключение. Это свойство быстродействующего выключателя весьма ценно, поскольку особенно быстро нарастает ток при коротком замыкании. Для регулирования величины отключающего тока в ярме электромагнита имеются два, а у быстродействующих выключателей более позднего изготовления (типа БВП-1Б, 1Г) три винта 53 (фиг. 340 и 345) и регулировочная пластина 60 с делениями.
При ввёртывании и вывёртывании этих винтов на различную глубину сечение магнитопровода 34 меняется, а следовательно, меняется и величина магнитного потока. Чем глубже ввёрнуты винты, тем больше величина отключающего тока.
Положение головок винтов на регулировочной пластине быстродействующего выключателя указывает на величину отключающего тока.
Регулировочные винты стопорятся после установки при помощи замка 58. Отключение быстродействующего выключателя может произойти в следующих случаях:
1) при коротком замыкании в цепи тяговых двигателей; в этом случае происходит описанное выше уменьшение магнитного потока, удерживающего якорь 10, за счёт увеличения магнитного потока размагничивающих витков;
2) при перегрузке какой-либо пары тяговых двигателей или повышении напряжения на зажимах двигателей; в этом случае происходит размыкание контактов реле перегрузки РП1-2, РПЗ-4 или РП5-6 или реле максимального
напряжения РМН, включённых в цепь удерживающей катушки быстродействующего выключателя (см. фиг. 341); при выключении удерживающей катушки исчезает её магнитный поток, и отключающие пружины разрывают главные контакты.
Во время рекуперативного торможения ток в размагничивающих витках магнитного моста 52 меняет своё направление; в этом случае быстродействующий выключатель будет отключать цепь только тогда, когда сработает реле перегрузки или реле максимального напряжения, а также при применении экстренного воздушного торможения, когда цепь удерживающей катушки разрывается контактами автоматического выключателя управления (АВУ).
При размыкании тока на расходящихся контактах появляется дуга, от продолжительности горения которой зависит целость контактов.
Прекратить горение дуги можно, увеличивая расстояние между контактами до величины, при которой напряжение не может поддержать дугу, или применяя искусственный метод магнитного выдувания дуги. Метод магнитного выдувания позволяет значительно уменьшить размеры быстродействующего выключателя, что особенно важно при установке его на электровозе; поэтому он и нашёл применение.
На фиг. 346 схематически показана верхняя часть быстродействующего выключателя с основными деталями дугогасительного устройства. Магнитное поле для гашения дуги возникает от прохождения тока силовой цепи тягового двигателя через дугогасительную катушку 29.
Дуга, появившись при разрыве между подвижным 41 и неподвижным 37
контактами, начинает удлиняться, под действием магнитного поля дугогасительной катушки 29 перекидывается на рога 33 и 40 и движется по ним вверх. При движении вверх дуга встречает в дугогасительной камере дополнительные, так называемые малые рога 49 и 50 (фиг. 347), соединённые между собой последовательно через дополнительную дугогасительную катушку 54, внутри которой помещён сердечник 55. Катушка удерживается на сердечнике при помощи опор 48 и изолируется от него прокладками 47 Показанные на фиг. 346 пунктирные линии со стрелками изображают четыре стадии (/, //, III и IV) выдувания дуги после разрыва контактов.
Неподвижный контакт 37 выполнен из твёрдой меди и прикреплён винтами к медной контактной плите 59 (показана на фиг. 339). Последняя в свою очередь опирается на два медных изолированных стержня, привёрнутых четырьмя болтами к алюминиевым рамам 4. В круглое отверстие контактной плиты вставлен сердечник, на который насажены две главные дугогасительные катушки 29. Эти катушки изготовлены из голой полосовой меди трапецеидального сечения; для изоляции витков между собой применены миканитовая пыль и лак. Кроме того, каждая катушка изолирована хлопчатобумажной лентой. Обе катушки соединены последовательно через соединительную пластину. Один конец катушки служит выводом главного тока; к нему крепится кабельный наконечник. Другой конец соединяется с контактной плитой
К сердечнику дугогасительных катушек посредством болта крепятся два полюса 35 (см. фиг. 338 и 339), которые вследствие своей формы сосредоточивают магнитное поле катушки в зоне разрыва контактов. Сердечник и полюсы набраны из листовой стали для того, чтобы не было отставания нарастания магнитного потока при увеличении главного тока. Концы полюсов заключены в коробку 36 из изоляционного материала. Дугогасительный рог 33 укреплён на опоре 30 двумя винтами.
Дугогасительная камера быстродействующего выключателя состоит из двух боковых стенок и двух перегородок с прокладками между ними. Перегородками камера делится на три продольные щели, что способствует лучшему охлаждению дуги. Материалом для перегородок дугогасительной камеры служит прессованный огнеупорный асбестоцемент. Снаружи дугогасительная камера покрыта текстолитом.
Дугогасительная камера крепится при помощи шпильки 6, проходящей через ушки в раме 4. На этой же шпильке дугогасительная камера может быть откинута для осмотра контактов, для чего нужно предварительно отвернуть барашек на конце тяги 43 и освободить замок камеры 42. Пластины 45 и 46 служат для правильной установки дугогасительной камеры.
На электровозе быстродействующий выключатель подвергается сильной тряске. Поэтому камера его крепится дополнительно двумя болтами к специальной планке, укреплённой на стене электровоза. При осмотре контактов быстродействующего выключателя на электровозе необходимо отвернуть и эти болты.
Быстродействующий выключатель имеет блокировочные контакты дискового типа, которые служат для блокирования ряда других аппаратов. Эти контакты смонтированы на стержне, который при помощи колодки 27 и шарнира 25 связан с изоляционной тягой 26. Шарнир 25 также связан с коленчатым рычагом 23. Коленчатый рычаг приводится в движение от рычага включающего механизма, и на него действует сжимающая пружина 24. Неподвижные блокировочные контакты смонтированы на поддерживающем кронштейне 28.
Для увеличения номинальной величины тока быстродействующего выключателя без изменения сечения шины размагничивающей катушки применяется шунтирование последней при помощи медной шины, вследствие чего номинальный длительный ток может быть поднят до 2 000 а.
Чтобы подобрать индуктивность такого шунта, близкую к индуктивности размагничивающей катушки, шунт снабжается набором подковообразных обхватывающих стальных пластин. Это необходимо потому, что в случае безиндуктивного шунта и быстрого нарастания тока ток короткого замыкания может замкнуться в основном по шунту.
У быстродействующего выключателя типа БВП-1 отмечается недостаточная скорость нарастания сопротивления дуги в начальный момент действия аппарата, а собственное время выключения относительно велико. Это ведёт к повышению величины максимального тока при размыкании быстродействующего выключателя (см. фиг. 337), что ограничивает величину установившегося тока короткого замыкания, при котором аппарат работает нормально. Кроме того, в дугогасительной камере быстродействующего выключателя типа БВП-1 дуга может растянуться, не выходя наружу, не более чем на 1,2—1,5 м, тогда как при разрыве цепи с напряжением 3 000—3 500 в дуга иногда растягивается до 2,5—3 м.
Чтобы увеличить скорость нарастания сопротивления дуги, у быстродействующего выключателя было усилено магнитное поле в зоне контактов, изменена форма главных контактов и уменьшена величина щели в нижней части дугогасительной камеры. Более сильное магнитное поле способствует быстрому сбеганию дуги с расходящихся контактов на рога, ускорению растягивания дуги и интенсивному её охлаждению.
Для уменьшения собственного времени выключения увеличена высота сердечника размагничивающего витка с 9 до 22 мм и поставлен индуктивный
шунт параллельно размагничивающему витку. Собственное время выключения снизилось при этом до 0,001—0,0015 сек.
Для размещения более длинной дуги в дугогасительной камере без увеличения её наружных размеров старая камера была заменена новой лабиринтной камерой.
Переконструированный быстродействующий выключатель получил наименование типа БВП-3 (фиг. 348 и 349).
Дугогасительная система быстродействующего выключателя типа БВП-3, смонтированная на гетинаксовом основании / (фиг. 350), состоит из магнито-провода 2 с двумя полюсами 3. На магнитопроводе помещены две катушки 4, выполненные литыми из латуни. Катушки соединены параллельно и крепятся с одной стороны на опорной плите 7, а с другой стороны к приливу держателя 5 неподвижного главного контакта 6. К плите 7 крепится также конец кабеля, идущего к главному выключателю. Магннтопровод 2 укреплён на основании / с помощью двух изоляторов 8 и опорной шпильки 9. Между
катушками 4 и магнитопроводом 2 имеется воздушный зазор в 5 мм; другой изоляции катушки не имеют.
Толщина главных контактов 6 я 10 уменьшена до 10 мм, а форма их обеспечивает образование петли тока, способствующей более быстрому сбеганию дуги с контактов.
Дугогасительная камера (фиг.351) состоит из двух половин, большинство деталей которых выполнено из электротехнического асбестоцемента.
На левой асбестоцементной стенке / с помощью жидкого стекла укреп/е-ны также выполненные из асбестоцемента торцовые стенки 3, опоры 4 и 5. планки 6 устья камеры, фиксирующие гребёнки 10, 11 а 12 а лабиринтное перегородки 9. К этой же стенке укреплены шарнир 2 и рога 7 и 8 подвижного и неподвижного контактов. На правой стенке камеры укреплены лабиринтные перегородки 9, гребёнки 10, 11 и 12 и планка 6 устья. Когда
правая и левая половинки камеры скрепляются между собой, перегородки 9 одной стенки размещаются между перегородками другой стенки и образуют постепенно расширяющиеся кверху лабиринтные щели. При таком устройстве камеры в её пределах длина дуги повышается до 3,5 м.
Рога 7 и 8 укреплены на гетинаксовых планках 14. Рог 7 соединён медной шиной 15 с шарниром 2, а рог 8 при опускании камеры на механизм выключателя своим выступом ложится в прорезь неподвижного главного контакта, чем и обеспечивается электрическое соединение рогов с контактами.
Для уменьшения выхлопа пламени и ионизированных газов из камеры в верхней её части устанавливается деионная решётка, состоящая из отдельных элементов 13.
Камера быстродействующего выключателя типа БВП-3 не имеет дополнительной дугогасительной катушки, сердечника и дополнительных рогов.
При установке быстродействующих выключателей типа БВП-3 на электровозах серии ВЛ22мони регулируются на ток 1 500 *~ъоа, на электровозах серии ВЛ23 — 1 900 а и серии Н8 — 2 500 а.
Как уже указывалось, действие быстродействующего выключателя зависит от направления тока в удерживающей катушке и размагничивающем витке.
На фиг. 352 показана разница в присоединении цепи тока управления к катушке удерживающего магнита при различных полярностях напряжения
в контактном проводе.
Реле называется электрический аппарат, срабатывающий при определённых явлениях, на которые аппарат предназначен реагировать (например при достижении какой-либо величиной определённого значения), и воздействующий при этом своими контактами на электрические цепи или непосредственно на соответствующий механизм. На электровозах применяются следующие реле: реле перегрузки тяговых ..двигателей, реле перегрузки вспомогательных машин, дифференциальное реле, реле обратного тока (реле тока), реле максимального напряжения, реле пониженного напряжения, реле
рекуперации, реле боксования (реле напряжения), воздухо-струйное реле (реле давления), реле оборотов (реле скорости), термореле (тепловое реле), реле времени и ряд промежуточных реле, обеспечивающих определённый автоматизм в последовательности срабатывания, отдельных аппаратов.
Оглавление Дальше:
15. Электрические печи
Вверх:
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА