35.Быстродействующий выключатель: назначение и его устройство.
Быстродействующий выключатель БВП-105А
БВ служит для защиты силовых цепей моторного вагона от токов короткого замыкания и токов перегрузки, работая совместно с ДР (диффреле) выключается и при малых токах короткого замыкания.
Время отключения БВ составляет несколько миллисекунд (0,015-0,03с), а поэтому ток короткого замыкания при отключении не успевает достигнуть наибольшего значения.
БВ состоит из следующих узлов:
1– магнитной системы (удерживающая катушка с магнитопроводом и размагничивающего витка (3);
2– дугогасительной системы (2-е дугогасительные катушки с полюсами и 2-е дугогасительные камеры);
3– контактной системы (2-а неподвижных контакта и 2-а подвижных контакта);
4– пневматического привода (вентиль, цилиндр со штоком и система рычагов)
5– низковольтного устройства с блокировками.
УСТРОЙСТВО
БВ имеет 2 основания; верхнее и нижнее, которые соединены 4 стойками, 2 из них изолированы.
На изолированных стойках монтируют магнитопровод удерживающей катушки, пневматический цилиндр, рычаги подвижных контактов.
Внутри магнитопровода имеется размагничивающий виток (катушка), которая в силовую цепь включается последовательно.
К неизолированным стойкам (стальным) крепят изоляционную панель, на которой установлены полюса с дугогасительными катушками, дугогасительные камеры, неподвижные контакты.
Вентиль крепят на нижнем основании.
При включении БВ, БВУ получает питание и создаёт магнитный поток, который не в состоянии притянуть якорь из- за большого воздушного зазора (30 +5мм).
Кнопкой "возврат защиты" подается питание на вентиль БВ-В, который открывает доступ воздуха в пневматический цилиндр и диск поднимается вверх, своим штоком нажимает на якорь и на рычаги подвижных контактов.
Якорь прижимается к магнитопроводу, подвижные контакты подходят к неподвижным, но не замыкаются, остается зазор 7 мм.
Магнитный поток БВУ в состоянии удержать якорь в притянутом состоянии.
Как только вентиль обесточивается, воздух из цилиндра выйдет в атмосферу, рычаги подвижных контактов под действием пружин, поворачиваются и контакты замыкаются.
БВ срабатывает в двух случаях:
1– при обесточивании катушки БВУ;
2– при протекании тока 650А, и выше по размагничивающему витку.
Магнитный поток размагничивающего витка направлен встречно магнитному потоку удерживающей катушки в той части, где он проходит по якорю.
Если ток будет свыше 650А, то якорь отпадает и БВ выключается под действием отключающих пружин.
В магнитопроводе имеются регулировочные винты, которыми можно регулировать ток уставки БВ.
При вывинчивании винтов ток уставки уменьшается, а при завинчивании увеличивается.
ДИАФРАГМЕННЫЙ ПРИВОД
Диафрагменный привод представляет собой замкнутую камеру, разделенную резиновой диафрагмой на две полости.
В рабочую камеру подается сжатый воздух. Он воздействует на диафрагму и тем самым прижимает диск со штоком (на котором укреплен валик).
При ремонте БВ проверяют касание контактов по всей ширине через копирку.
Якорь притирают и также проверяют через копирку. Площадь касания должна быть не менее 75%. Давление контактов проверяют динамометром.
ГАШЕНИЕ ДУГИ
Принцип гашения дуги основан на выталкивании проводника с током (которым является дуга) из магнитного поля, создаваемого дугогасительными катушками и полюсами.
Дугогасительная камера двух щелевая с деионными решётками.
Деионные решётки изготавливают из тонких медных пластин, назначение которых не выпускать дугу из дугогасительной камеры.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Номинальное напряжение.............................................3000 В
Номинальный длительный ток ............................250 А
Предельно-отключаемый ток .......................... 20000 А
Напряжение цепи управления ..............................110 В
Нажатие главных контактов............................. 9-10 кгс
Число пар главных контактов .....................................2
Раствор главных контактов...............................30±5 мм
Ток уставки ........................................................ 650±50 А
Давление воздуха ............................................. 5 кгс/см2
Число витков удерживающей катушки ...............9500
Число витков размагничивающей катушки .............. 3
Чисто витков дугогасительной катушки .................... 9
Ширина силовых контактов .................................11мм
Количество блокировок .............................................. 5
Быстродействующий выключатель ВБ-11
На электропоездах серий ЭР2Т, ЭТ2, ЭД2Т установлены выключатели типа БВП- 105А, а на серии ЭТ2М - ВБ-11 (ВБ-14).
цилиндр
Изоляционная боковина
тяга
Изоляционная панель
кронштейн
Кронштейн рамы
стержень
Пружина якоря
Контактный рычаг
якорь
магнитопровод
Винт тока уставки
Удерживающая катушка
Распорка рамы
уголокк
пластина
магнитопровод
Дугогасительная катушка
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 БВП- 105А.
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 удерживающей 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.
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.
Ток уставки, А…………………………………………..600+50
Время срабатывания, с………………………………0,02-0,05
Длина линии касания
главных контактов……………………….…….3/4 ширины контакта