Быстродействующий выключатель: назначение и его устройство

· 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).

тяга

Контактный рычаг

Дугогасительная катушка

магнитопровод

пластина

уголокк

Распорка рамы

Удерживающая катушка

Винт тока уставки

магнитопровод

якорь

Пружина якоря

стержень

Кронштейн рамы

кронштейн

Изоляционная панель

· 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.