3.Выключатель автоматический быстродействующий ваб - 55

3.1 Назначение

Выключатель быстродействующий предназначен для защиты высоковольтного оборудования электровоза от перегрузок и токов короткого замыкания, а также для оперативных включений и отключений силовой цепи без нагрузки. Тип включающего привода выключателя – пневматический.

3.2 Технические характеристики .

Технические характеристики приведены в таблице 1

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение главной цепи, В	3000
Наибольшее рабочее напряжение, В	4100
Номинальный ток при постоянной во времени нагрузке и температуре окружающего воздуха 40 ºС, А	2500
Номинальный ток при постоянной во времени нагрузке и температуре окружающего воздуха 60 ºС, А	2000
Диапазон уставок тока, А	2200-3500
Предельный отключаемый ток при индуктивности цепи 5-15 мГн, А	30000
Наименьший отключаемый ток при индуктивности цепи 50 мГн, А	8
Полное время отключения при индуктивности в цепи 5-7 мГн, с	0,035
Тоже, при индуктивности в цепи выше 7 мГн, с	0,06
Собственное время размыкания в цепи при начальной скорости нарастания аварийного тока 0,3∙106 А/с, с	0,004
Напряжение на дуге выключателя при отключении цепи, В, не более	9000
Время оперативного отключения от сигнала внешнего устройства, с, не более	0,03
Ресурс по электрической износостойкости при номинальном напряжении, индуктивности 15 мГн, отключаемом токе, равном 15000 А, не менее	300
Назначенный ресурс по механической износостойкости до капитального ремонта, тыс.км пробега электровоза, или циклов ВО	1800 20000

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛИЦЫ 1

Номинальное напряжение цепи управления постоянного тока, В	110
Номинальное давление сжатого воздуха, МПа	0,5
Номинальный ток вспомогательных контактов, А	10
Сопротивление изоляции главной цепи при нормальных климатических условиях, МОм	150
Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц в течение 1 мин между токоведущими частями и заземленным включающим приводом, а также между разомкнутыми главными контактами при закрытой дугогасительной камере, действующее значение, В	15000
Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц цепей управления относительно заземленного включающего привода, действующее значение, В	1500
Масса дугогасительной камеры, кг, не более	57
Масса выключателя в сборе, кг, не более	155,5

3.3 Устройство выключателя

Габаритные, установочные, присоединительные размеры выключателя показаны на рисунке 3.1.

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

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.

Рисунок 3.1 - Выключатель быстродействующий ВАБ-55

Устройство полюса показано на рисунке 3.2

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 3.3

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.

Н а 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).

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 3.2 - Устройство полюса

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.

Рисунок 3.3 - Механизм включения

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

Неподвижный контакт показан на рисунке 3.4 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 3.5 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.

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.

К амера гашения малых токов показана на рис. 3.6 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.

1, 9 - шина; 2 – винт; 3 – связь гибкая; 4 – рог; 5 – наконечник контактный; 6 – основание; 7 – магнитопровод; 8 – экраны; 10 – радиаторы

Рисунок 3.4 - Неподвижный контакт

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 3.5 - Отключающий электромагнит

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

Рисунок 3.6 - Камера гашения малых токов

Дугогасительная камера, смотри рисунок 3.7, 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 3.8.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.

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

Р исунок 3.7 - Камера дугогашения

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

Рисунок 3.8 – Дугогасительный блок