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).
 | |||||
 | |||||
| |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
· 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