Egyenirányító egységek vontatási alállomásokhoz
A félvezető egyenirányító, az alkalmazott egyenirányító áramkörtől és a teljesítménytranszformátor csatoló áramkörétől függően, beépíthető hídba vagy nulla áramkörbe.
Egyenirányító egységek városi villamos közlekedés vontatási alállomásaihoz VAK-1000/600-N, VAK-2000/600-N és VAK-3000/600-N. Az egységtípusok megnevezése a következőképpen történik: egyenirányító szilikon szelepes egyenirányítóval, 1000, 2000 vagy 3000 A névleges egyenirányított áramra, 600 V névleges egyenirányított feszültségre, nulláramkör szerint működik.
Az egység egy teljesítménytranszformátorból, egy egyenirányítóból, egy vezérlőszekrényből, védőszekrényekből vagy panelekből és egy nagy sebességű katódkapcsolóból áll.
Az egyenirányító típusok szerinti egyenirányítók jelölése BVK-1000/600-N, BVK-2000/600-N és BVK-3000/600-N, ami azt jelenti: szilícium egyenirányító 1000, 2000 vagy 3000 A névleges egyenirányított áramhoz, névleges egyenirányító 600 V feszültség nullakörön működik.
Az egyenirányító egység minden fázisa vagy karja párhuzamosan és sorosan kapcsolt szelepekből áll.
A szelepek párhuzamos csatlakoztatását akkor alkalmazzák, ha a fázis vagy a láb névleges árama meghaladja az egyes szelepek névleges áramát.
A szelepek soros csatlakozását arra használják, hogy biztosítsák a fázis vagy a kar dielektromos szilárdságát az időszak nem vezető részében, amikor a fázisra fordított feszültséget kapcsolnak.
Az n1 fázisban vagy ágban párhuzamosan kapcsolt szelepek számát úgy határozzuk meg, hogy az egyenirányító Ia fázisának vagy ágának árama kisebb legyen, mint a párhuzamosan kapcsolt szelepek teljes névleges árama.
ahol Ki – a vett biztonsági áram tényezője 1,35-1,8.
Ha a szelepeket párhuzamosan csatlakoztatják, a köztük lévő áram egyenlőtlenül oszlik el, ami túlmelegedéshez és a nagyáramú szelepek gyorsabb meghibásodásához, valamint az áramszelepek alulkihasználásához vezet. A párhuzamosan kapcsolt szelepek közötti egyenlőtlen árameloszlás abból adódik, hogy a szelepek a gyakorlatban némileg eltérnek egymástól az áram-feszültség karakterisztikák és hőellenállások egyenágaiban.
A párhuzamosan kapcsolt szelepek közötti áram kiegyenlítésére a szelepekkel sorba kapcsolt ohmos ellenállások vagy induktív áramosztók használhatók.
Rizs. 1. Induktív áramelosztó diagramja két párhuzamosan kapcsolt szelephez: Ha — fázisáram, I2v, I1v — szelepáram
Rizs. 2. Három párhuzamosan kapcsolt szelep induktív áramosztójának vázlata
A szelepekkel sorba kapcsolt ohmos ellenállásokat ritkán használják a további veszteségek megjelenése és az egyenirányító hatékonyságának csökkenése miatt.
Nagy teljesítményű berendezésekben általában induktív áramelosztókat használnak.
ábrán.Az 1. ábra egy induktív áramelosztó diagramját mutatja két párhuzamosan kapcsolt szelephez. A szeparátor egy acélmagból áll, amelyre két egyforma tekercs van feltekerve, úgy csatlakoztatva, hogy az általuk generált mágneses fluxusok ellentétes irányúak legyenek.
A párhuzamos ágak áramegyenlőtlensége esetén a keletkező mágneses fluxus megjelenik a magban, ami kisebb áramerősséggel járulékos feszültségesést hoz létre a tekercsben, így a tekercsekben és a párhuzamosan kapcsolt szelepekben az áram kiegyenlítődik. Kis mennyiségű e szükséges a párhuzamos szelepek áramának kiegyenlítéséhez. tehát az osztó tekercsek kis számú menetből állnak.
ábrán. A 2. ábra egy induktív áramelosztó diagramját mutatja három párhuzamosan kapcsolt szelephez. Az elosztó egy háromrúd mágneses magból áll, két tekercs mindegyik szalagon. A párhuzamosan kapcsolt szelepek mindegyike két sorba kapcsolt tekercsen keresztül csatlakozik a fázishoz, amelyek különböző rudakon helyezkednek el. Ahogy az áram egy párhuzamos ágban növekszik, további e indukálódik. stb. v. a másik két ágban, így kiegyenlíti az áramot az osztó és a szelepek tekercsében.
Az elosztókat ugyanígy valósítják meg nagyobb számú, párhuzamosan kapcsolt kapuval. Az egyes szakaszokban vagy fázisokban sorba kapcsolt szelepek számát úgy kell megválasztani, hogy az összes sorba kapcsolt szelep teljes névleges fordított feszültsége nagyobb legyen, mint a karra vagy fázisra adott maximális fordított feszültség a kiválasztott korrekciós áramkörrel (híd vagy nulla).
ahol Σrev.vent a névleges fordított sorosan kapcsolt szelepek összege, max a maximális fordított feszültség fázisonként vagy karonként egy adott egyenirányító áramkörben, Ki a feszültség biztonsági tényezője 1,45-1,8.
Ebből következik az n2 sorba kapcsolt kapuk száma
A sorba kapcsolt lavinaszelepek számát egyenlőnek választjuk
A fordított feszültség egyenletes eloszlásának biztosítása érdekében a sorosan kapcsolt szelepek között a szelepekkel párhuzamosan egy sorba kapcsolt RШ söntellenállások lánca csatlakozik, amelyek feszültségosztóként szolgálnak. Az RШ tolatóellenállások ellenállásértékét az osztálytól és a sorba kapcsolt szelepek számától függően választjuk ki 1,5-5 kΩ tartományban.
Az árameloszlás egyenetlensége egy fázis vagy kar párhuzamos ágai mentén nem haladhatja meg a párhuzamos ágban mért átlagos áram ± 5%-át, a névleges üzemmód 100%-át meghaladó terhelési áram esetén pedig a rövidzárlati áramnak kell lennie. nem haladhatja meg a ± 10%-ot. A fordított feszültségek nem egyenletes eloszlása a szelepekben nem haladhatja meg a szelepre adott átlagos üzemi fordított feszültség ± 10%-át.
ábrán. A 3. ábra a BVK-1000/600-N egyenirányító egység egyik fázisának kapcsolási rajzát mutatja.
A lavinamentes szelepes BVK egyenirányítók gyárilag AC túlfeszültségvédő szekrényekkel és feszültségmentesített oldalakkal készülnek.
Ezeknek az egyenirányítóknak a váltóáramú oldalán a túlfeszültség elleni védelmet a C1 kondenzátorok és az R1 csillaggal vagy deltaként kapcsolt ellenállások alkotják, amelyek a transzformátor szekunder tekercsének fázisaihoz kapcsolódnak (4. ábra).
Rizs. 3.A BBK-1000/600-N egyik fázisának kapcsolási rajza
Rizs. 4. A VAK egyenirányító blokk vázlata túlfeszültség-védelemmel
Ez a védelem 7,5-8 mikrofarad kapacitású KM-2-3.15 kondenzátorokat, 150 W teljesítményű és 5 ohm ellenállású PE-150 ellenállásokat, valamint 7,5 amperes biztosítékkal rendelkező PK-3 biztosítékokat használ.
A kapcsolási túlfeszültségek elleni védelmet az egyenirányított áram oldalon két, párhuzamosan kapcsolt, 150 mikrofarad kapacitású C2 IM-5-150 kondenzátor biztosítja. Két 5 ohmos R2 ellenállás van velük sorba kötve. Az ellenállásos kondenzátorok az egyenirányító egység pozitív és negatív pólusa közé PK-3 biztosítékon keresztül 50 A-es biztosítékkal vannak összekötve.
Rizs. 5. Transzformátor szelep tekercs oldali túlfeszültség-védelmi áramkör és egyenirányított áram
Az egyenáramú kapcsolóberendezés gyűjtősíneiben a túlfeszültség, amikor egy nagy sebességű kapcsoló leválasztja a vezeték rövidzárlati áramait, nem haladja meg a 2 kV-ot, azaz nem haladja meg a szelepek soros áramkörének dielektromos szilárdságát. A szelepeket azonban befolyásolhatják a túlfeszültségek hozzáadódásából származó túlfeszültségek, amikor a vezetékben lévő rövidzárlati áramokat nagy sebességű kapcsolók kapcsolják ki, magukban a szelepekben lévő kapcsolási áramok túlfeszültségével.
A félvezető egyenirányítók túlfeszültség elleni védelmére levezetőket és kondenzátorokat használó áramkör javasolt (5. ábra). Az RV1-00 határolók a transzformátor szelepoldalára vannak felszerelve, beleértve egyet az egyes fázisok és a transzformátor nulla vagy negatív kapcsa között.Tekintettel arra, hogy a limiterek 2-20 μs-ig kioldódnak, és a túlfeszültségek a mikroszekundum töredékeiben jelennek meg, a limiterekkel párhuzamosan 0,5 μF-os kapacitást kell beépíteni. A kapacitások PK-3 biztosítékokon keresztül csatlakoznak a szeleptekercsekhez.
Az egyenirányított áram oldalán a pozitív és negatív pólusok között a lavinaszelepek 900-1000 V teljes lavinafeszültséggel kapcsolódnak be. A szelepek PC-3 biztosítékokon keresztül csatlakoznak a pozitív buszra. Szerkezetileg ez a védelem getinax panel biztosítékkal, két VL-200 lavinaszeleppel és két szerelt ellenállással. A panel katódos kapcsolóval van beépítve a ketrecbe. ábrán. A 6. ábra az egyenirányított áramoldali túlfeszültség-védelmi panel méretezett képe.
A légköri túlfeszültség elleni védelem érdekében a felsővezeték pozitív (mind a trolivezetékek, mind a negatív) pólusára sorkapcsokat javasolt felszerelni.
Tekintettel arra, hogy a lavinaszelepek rövid ideig jelentős, ellentétes irányú, a szelepekkel párhuzamosan kapcsolt áramokat képesek átvezetni, az RШ és R — C áramkörök nem szerelhetők fel, ezért a BVKL egyenirányító blokkok nem rendelkeznek R — C áramkörrel, ami leegyszerűsíti a blokkdiagramot. A megfelelő működés érdekében azonban az RSh kör szelepeinek állapotának felügyeletére szolgáló áramkört is megtartották a lavinaszelepes egyenirányító blokkokban.
Rizs. 6. Túlfeszültség-védelmi panel az egyenirányított áram oldalon: a — elölnézet, b — felülnézet, 1 — ellenállások, 2 — lavinaszelepek, 3 — PK -3 biztosíték
A szelepek állapotának szabályozása az egyes fázisok vagy karok szelepeinek párhuzamos ágainak felezőpontjaihoz csatlakoztatott relék (keverők) megadásával történik, amelyek potenciálja azonos (vagy az eltérések miatt nagyon kicsi a potenciálkülönbség). a szelepek jellemzőiben).
Egy párhuzamos szelepelágazás bármely karjában bekövetkező szelep meghibásodása esetén ennek a karnak az ellenállásának változása miatt a turmixgépek csatlakozási pontjai között potenciálkülönbség lép fel, amely elegendő a turmixgép működéséhez és zárásához. Kapcsolatok.
A keverőérintkező lezárja a TC jeltranszformátor minden szekunder tekercsének áramkörét, ezáltal változást idéz elő a mágneses áramkörben a mágneses fluxusban, és működteti a védőrelét, amely viszont lezárja az áramkört egy jelre vagy az egyenirányító egység kioldására. A jelátalakító egyidejűleg leválasztja az oltó érintkezőit a 220 V-os áramkörökről.
A turmixgépek melletti kapcsolószekrény panelen látható a fázis és a párhuzamos áramkörök száma, amelyek közé a turmixgépek csatlakoztatva vannak. A kioltón leesett zászló jelzi, hogy melyik áramkörben kell hibát keresni.
Az egyenirányítók fémkeretes szekrények formájában készülnek, dupla ajtókkal, első és hátsó ajtókkal és levehető oldalfalakkal. A szekrények belsejében levehető szigetelőanyag-panelek vannak felszerelve, amelyekre hűtővel ellátott szelepek vannak rögzítve. Minden panelhez egy soros áramkör szelepei vannak rögzítve.
Az egyenirányító egység nagyobb dielektromos szilárdsága érdekében, hogy csökkentsük a szelepek vagy léghűtőik közötti átfedés lehetőségét, a szekrényben a szeleppaneleket úgy kell elhelyezni, hogy a lehető legkisebb potenciálkülönbség legyen közöttük.
A szekrény belsejében az egyik oldalon váltóáramú gyűjtősínek találhatók, amelyekre áramelosztókon keresztül párhuzamos szelep-elágazások csatlakoznak. Az anódhuzalok betáplálása a transzformátortól a gyűjtősínekhez alulról és felülről is történhet, a másik oldalon egy katódszalag van sönttel. Az egyenirányító háza úgy van felszerelve, hogy ne csak elölről és hátulról, hanem oldalról is lehessen szervizelni.
A szekrény tetejére ventilátor van felszerelve, amely alulról felfelé áramoltatja a hűtőlevegőt. A ventilátorházra légrelé van szerelve, amely szabályozza a hűtőlevegő áramlását.