Выключателя типа БВЗ-2

Быстродействующий выключатель типа БВЗ-2 предназначен для защиты высоковольтных вспомогательных цепей от токов коротких замыканий и перегрузки. Он устанавливается взамен БВ-2 типа БВЭ-ЦНИИ на электровозах с № 459 (ТЭВЗа) и взамен электромагнитного контактора КВЦ типа МК-101 с №1011 (ТЭВЗа).

Основные технические данные.

Длительный ток силовой цепи, А...............................100.

Ток срабатывания:

при дифференциальной защите, А........................... 50.

по максимальному току, А.........................................300.

Собственное время отключения (при определённой скорости нарастания тока):

при к.з., сек............................................................0,003.

при перегрузке, сек...................................................0,004.

Длительность подачи напряжения на

включающую катушку не более, мин..........................2.

Длительность подачи напряжения на

отключающую катушку не более, сек..........................8.

Основные элементы выключателя:рама, механизм защелки, контактная система, отключающий электромагнит, включающий электромагнит, блокировочное и дугогасительные устройства.

Рама состоит из двух алюминиевых половин и двух текстолитовых боковин, стянутых болтами и установленных на основании при помощи пластмассовых изоляторов. Между рамами расположены все основные элементы. Сверху на раме крепится гетинаксовая плита, на которой закреплён неподвижный контакт, и на пластмассовых изоляторах - дугогасительная система, имеющая устройство аналогичное устройству БВ типа БВП-5, но рассчитанная на меньший ток.

Механизм защёлки и контактный рычаг.Механизм защёлки состоит из двух качающихся рычагов 21 и 22, на концах которых укреплены ролики 23. Расположение осей вращения роликов выбрано таким образом, чтобы обеспечивалось силовое давление роликов при замкнутой защёлке. На рычаге 2 защёлки шарнирно закреплен контактный рычаг 9 с подвижным контактом. Контактный рычаг, в свою очередь, механически шарнирно соединён с отключающими пружинами 7, а электрически - с катушкой 27 отключающего электромагнита.

Силовой электромагнит 5, включающего рычага 6, с роликом и удлинённой текстолитовой рукояткой для принудительного включения выключателя, например, при слабой аккумуляторной батарее.

Отключающий электромагнит состоит из ярма 19, якоря 18с винтом 17, пружины 16 с регулировочным винтом, трёх отключающих катушек 27, и 28. Катушка 28 включена под напряжение цепей управления и служит для оперативного отключения выключателя. Она создаёт в ярме отключающего электромагнита намагничивающую силу равную 600 Ампер - витков, обеспечивающую притяжение якоря, расцепление защёлки и размыкание контактов. Катушки 27 являются силовыми отключающими катушками, обеспечивающими отключение выключателя под действием тока короткого замыкания и тока перегрузки. Намотаны из шинной меди. Одна катушка 27 имеет 12 витков, а другая катушка 27 - 10 витков. По обеим катушкам протекает ток вспомогательных машин.

Блокировочное устройство мостикового типа. Его подвижная система при помощи рычага и тяги соединена с контактным рычагом.

Включение быстродействующего выключателя.

Включение быстродействующего выключателя производится нажатием импульсной кнопки "Включение БВ-2", При её включении образуется цепь катушки 5 силового(включающего) электромагнита. Якорь притягивается вверх к ярму. Под действием толкателя включающий рычаг поворачивается на оси, растягивая пружины, и своим роликом давит на контактный рычаг 9 до совмещения выреза в этом рычаге с осью вращения верхнего рычага 22 защёлки. Затем, под действием этого ролика, контактный рычаг и верхний рычаг защёлки перемещаются до тех пор, пока ролик верхнего рычага защёлки не зайдёт за ролик его нижнего рычага, то есть пока защёлка не замкнётся. Отключающие пружины 7 при этом растягиваются. После замыкания защёлки силовые контакты остаются разомкнутыми, так как повороту контактного рычага под действием растянутых отключающих пружин вокруг оси препятствует ролик включающего рычага. Блокировочные же контакты изменяют свое положение.

После отпускания кнопки "Включение БВ-2" размыкается цепь включающей катушки. Якорь включающего электромагнита отпадает, и под действием растянутой пружины включающий рычаг 6 поворачивается в исходное положение. Под действием растянутых отключающих пружин контактный рычаг поворачивается вокруг оси и силовые контакты замыкаются.

После замыкания силовых контактов БВ и включения высоковольтных вспомогательных цепей по БВ протекает ток в следующем направлении: подводящий провод, параллельно соединённые дугогасительные катушки 14, неподвижный контакт, подвижный контакт, контактный рычаг, медный шунт, силовая отключающая катушка 27А, цепь вспомогательных машин, силовая отключающая катушка 27Б, рельсовая цепь. Токи, протекающие по катушкам, имеют противоположное направление, поэтому из намагничивающей силы в ярме отключающего электромагнита, созданной катушкой 27А, будет вычитаться намагничивающая сила, созданная катушкой 27Б. Результирующая намагничивающая сила в ярме, например при величине тока 100 А, будет равна:(100 А х 12 витков) - (100 А х 10 витков) = 200 Ампер - витков. Этой намагничивающей силы явно недостаточно для притяжения якоря отключающего электромагнита, так как он притягивается при её величине 600 Ампер - витков. Поэтому защелка и силовые контакты БВ остаются замкнутыми.

Оперативное выключение быстродействующего выключателя.

Для оперативного выключения выключателя нажимается кнопка 'Включение БВ-2". При её нажатии образуется цепь на отключающую катушку 28. Эта катушка создаёт в ярме отключающего электромагнита намагничивающую силу равную 600 Ампер - витков. Якорь 18 отключающего электромагнита притягивается к ярму и своим винтом 25 ударяет по нижнему рычагу защёлки. Защелка расцепляется, и под действием растянутых отключающих пружин силовые контакты размыкаются. При этом изменяют положение и блокировочные контакты.

Отключение быстродействующего выключателя при коротких замыканиях.

При возникновении короткого замыкания в высоковольтной вспомогательной цепи ток короткого замыкания протекает только по катушке 27А отключающего электромагнита, которая при величине тока короткого замыкания величиной 50 А создаёт намагничивающую силу в ярме этого магнитопровода равную: 50 А х 12 витков = 600 Ампер--витков. Якорь отключающего электромагнита притягивается и происходит то же самое, что и при оперативном отключении БВ.

Отключение быстродействующего выключателя при перегрузках.

При появлении перегрузки в любом из электродвигателей вспомогательных машин ток перегрузки протекает по обеим катушкам быстродействующего выключателя. При его величине 300 А в отключающем электромагните вновь создаётся намагничивающая сила, достаточная для срабатывания выключателя, но теперь уже от взаимодействия обеих катушек: (300 Ах 12 витков) - (300А х 10 витков) = 600 Ампер - витков. Якорь отключающего электромагнита притягивается, и происходит то же самое, что и при оперативном отключении БВ.