DC megszakítók

Az egyenáramú megszakítók a terhelés alatti áramkör leválasztására szolgálnak. A vontatási alállomásokon a kapcsolók a 600 V-os vezetékek leválasztására szolgálnak túlterhelés és rövidzárlati áramok esetén, valamint az egyenirányítók fordított áramának leválasztására visszagyújtás vagy szelephiba (vagyis a párhuzamos blokk működése során fellépő belső rövidzárlatok) esetén.

Az automatikus kapcsolókkal történő ívoltás a levegőben történik az ívkürtökön. Az ív kiterjesztése történhet mágneses fúvással vagy keskeny réskamrákban.

Az áramkör szétkapcsolása és az elektromos ív kialakulása minden esetben az ív természetes felfelé mozgása következik be az általa felmelegített levegő mozgásával együtt, pl.

Tovább vontatási alállomások főként nagy sebességű megszakítókra alkalmazzák.

Rizs. 1. Az áram és a feszültség oszcillogramja, amikor a zárlati áram ki van kapcsolva: a-gyorskapcsoló, b-nagy sebességű kapcsoló

A rövidzárlati vagy túlterhelési áram megszakító általi megszakításának teljes T ideje három fő részből áll (1. ábra):

T = tO + t1 + t2

ahol t0 az az idő, amikor a kikapcsolandó áramkörben az áram a beállító áram értékére emelkedik, azaz arra az értékre, amelynél a megszakító leválasztó eszköze működésbe lép; t1 a saját megszakító nyitási ideje, azaz. a beállítási áram elérésének pillanatától a megszakító érintkezőinek szétválásának pillanatáig eltelt idő; t2 — ív égési idő.

Az áram emelkedési ideje a t0 áramkörben az áramkör paramétereitől és a kapcsoló beállításától függ.

A t1 belső kioldási idő a kapcsoló típusától függ: nem nagy sebességű kapcsolóknál a belső kioldási idő 0,1-0,2 s, nagy sebességű kapcsolóknál - 0,0015-0,005 mp.

A t2 ívelési idő a megszakítandó áram értékétől és a megszakítók jellemzőitől függ.

A nagy sebességű megszakító teljes kioldási ideje 0,15-0,3 s, a nagysebességű megszakítóé 0,01-0,03 s.

A rövid kioldási idő miatt a nagy sebességű megszakító korlátozza a zárlati áram maximális értékét a védett áramkörben.

A vontatási alállomásokon nagy sebességű egyenáramú automatikus megszakítókat használnak: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 és mások.

A VAB-2 kapcsoló polarizált, azaz a kapcsoló beállításától függően csak egy irányba reagál az áramra - előre vagy hátra.

ábrán. A 2. ábra az egyenáramú megszakító elektromágneses mechanizmusát mutatja.

Rizs. 2.A VAB -2 megszakító elektromágneses mechanizmusa: a - a megszakító lekapcsolása, b - a VAB -2 megszakító érintkezői kopási határértékei, (A - a rögzített érintkező minimális vastagsága 6 mm, B — a mozgatható érintkező minimális vastagsága 16 mm; 1 — tartótekercs, 2 — mágneses áramkör, 3 — kapcsolótekercs, 4 — mágneses armatúra, 5 — felső acélsín, 6 — horgony, 7 — főtekercs, 8 — kalibráló tekercs, 9 — U alakú mágneses áramkör, 10 — áramkimenet, 11 — állítócsavar, 12 — manőverező lemez, 13 — rugalmas csatlakozás, 14 — ütköző, 15 — rögzítőkar, 16 — rögzítőkar tengelye, 17 — rögzített érintkező, 18 — mozgatható érintkező, 19 — érintkezőkar, 20 — axiális érintkezőkar, 21 — tengely görgős, 22 — reteszelő kar, 23 — zárórugók, 24 — vonórúd, 25 — állítócsavarok, 26 — bilincs, 27 — tartótekercs mag

A 15 horgonykar (2. ábra, a) az 5 felső acélrúdon átmenő 16 tengely körül forog. A 15 kar két sziliminpofából álló alsó részében egy 6 acél horgony van megfeszítve, a felsőben pedig részben van egy duralumíniumlemezekből álló távtartó, egy hüvely, amelynek 20 tengelye körül a 19 érintkezőkar forog.

Az érintkezőkar felső részében egy mozgatható 18 érintkező, alatta pedig egy 13 rugalmas csatlakozású rézsaru van rögzítve, melynek segítségével a mozgatható érintkező a 7 főáramtekercshez és azon keresztül a kapocshoz kapcsolódik. 10. Az érintkezőkar alsó részéhez mindkét oldalon 14 ütközők vannak rögzítve, a jobb oldalon pedig egy acél tengely található 21 görgővel, amelyre az egyik oldalon két 23 zárórugó van rögzítve.

Kikapcsolt helyzetben a karrendszert (armatúra kar és érintkezőkar) a 23 ütközőrugó forgatja a 16 tengely körül, amíg a 6 armatúra meg nem áll az U alakú mágneses áramkör bal rúdjában.

A megszakító 3 záró és 1 tartó tekercsét saját egyenáramú követelményeik táplálják.

A kapcsoló bekapcsolásához először le kell zárni az 1. tartótekercs áramkörét, majd a 3. zárótekercs áramkörét. Mindkét tekercsben az áram irányának olyannak kell lennie, hogy az általuk generált mágneses fluxusok a megfelelő maghoz járuljanak hozzá. a 9 mágneses áramkörből, amely a zárótekercs magjaként szolgál; akkor a 6 armatúra a zárótekercs magjához vonzódik, azaz «Be» állásba kerül. Ebben az esetben a 20 tengely a 19 érintkezőkarral együtt balra forog, a 23 leválasztó rugók megnyúlnak és hajlamosak a 19 érintkezőkart a 20 tengely körül forgatni.

Amikor a kapcsoló ki van kapcsolva, a 4 armatúra a zárótekercs végoldalán fekszik, és bekapcsolt állapotban a magvéghez vonzódik a záró- és tartótekercs közös mágneses fluxusa által. A 4 mágneses armatúra egy 24 rúd segítségével csatlakozik a 22 reteszelő karhoz, amely nem teszi lehetővé, hogy az érintkezőkar a mozgatható érintkező határolójához forogjon a rögzítettben. Ezért a fő érintkezők között rés marad, amely a 24 rúd hosszának változtatásával állítható, és 1,5-4 mm-nek kell lennie.

Ha a zárótekercsről eltávolítjuk a feszültséget, akkor a 4 armatúrát vonzott helyzetben tartó elektromágneses erők csökkennek, és a 23 rugók a 22 reteszelőkar és a 24 rúd segítségével letépik az armatúrát a mag végéről. a zárótekercset, és forgassa el az érintkezőkart, amíg a főérintkezők be nem zárnak. Ezért a fő érintkezők csak a zárótekercs nyitása után záródnak.

Ily módon a VAB-2 megszakítóknál megvalósul a szabad kioldás elve. A 4 mágneses armatúra (más néven szabadkioldó armatúra) és a tekercs zárómagjának vége közötti résnek a kapcsoló bekapcsolt helyzetében 1,5-4 mm-en belül kell lennie.

A vezérlőáramkör biztosítja a rövid távú áramimpulzus ellátását a zárótekercs számára, amelynek időtartama elegendő ahhoz, hogy az armatúrát „Be” helyzetbe mozdítsa. A záró tekercs áramkör ekkor automatikusan megnyílik.

Az ingyenes utazás elérhetősége az alábbiak szerint ellenőrizhető. A főérintkezők közé egy papírlapot helyeznek, és a kontaktor érintkezőjét lezárják. A megszakító be van kapcsolva, de amíg a kontaktor érintkezője zárva van, a főérintkezőket nem szabad lezárni, és a papír szabadon eltávolítható az érintkezők közötti résből. Amint a kontaktor kontaktorja kinyílik, a mágneses armatúra elszakad a zárótekercs magvégétől, és a főérintkezők záródnak. Ebben az esetben a papírdarab beszorul az érintkezők közé, és nem lehet eltávolítani.

A kapcsoló bekapcsolásakor jellegzetes kettős csattanás hallatszik: az első az armatúra és a zárótekercs magjának ütközéséből, a második a zárt főérintkezők ütközéséből.

A kapcsoló polarizációja abból áll, hogy meg kell választani az áram irányát a tartótekercsben, attól függően, hogy a fő áramtekercsben milyen áram iránya.

Annak érdekében, hogy a kapcsoló kikapcsolja az áramkört, amikor az áram iránya megváltozik, a tartótekercsben az áram irányát úgy kell megválasztani, hogy a tartótekercs és a főáram tekercs által létrehozott mágneses fluxusok egybeesjenek a zárótekercs magja. Ezért, amikor az áram előrefelé folyik, a főáramkör árama segít abban, hogy a megszakítót zárt helyzetben tartsák.

Vészüzemben a főáram irányának megfordításával a zárótekercs magjában lévő főáram tekercs által keltett mágneses fluxus iránya megváltozik, pl. a primer áramtekercs mágneses fluxusa a tartótekercs mágneses fluxusa ellen irányul és a primer áram bizonyos értékénél a zárótekercs magja demagnetizálódik és a nyitó rugók kinyitják a megszakítót. A válasz sebességét nagyobb mértékben meghatározza, hogy míg a kapcsolótekercs magjában a mágneses fluxus csökken, addig a főáram tekercs magjában a mágneses fluxus nő.

Annak érdekében, hogy a kapcsoló kikapcsolja az áramkört, amikor az áram a beállított előremenő áram fölé emelkedik, a tartótekercsben az áram irányát úgy kell megválasztani, hogy a zárótekercs magjában lévő tartótekercs mágneses fluxusa ellen irányuljon. a főáram tekercs mágneses fluxusa, amikor az előremenő áram átfolyik rajta.Ilyenkor az alapáram növekedésével a zárótekercs mag lemágnesezése növekszik, és az alapáram bizonyos értékénél, amely megegyezik a beállító árammal vagy annál nagyobb, a megszakító kinyílik.

A hangolóáramot mindkét esetben a tartótekercs áramértékének változtatásával és a δ1 rés változtatásával állítjuk be.

A tartótekercs áramának nagysága a tekercssel sorba kapcsolt járulékos ellenállás nagyságának változtatásával állítható be.

A δ1 rés megváltoztatása megváltoztatja a primer áramtekercs mágneses fluxus ellenállását. A δ1 rés csökkenésével a mágneses ellenállás csökken, és ezért a törési áram nagysága csökken. A δ1 rést a 11 beállítócsavar segítségével lehet megváltoztatni.

A 14 ütközők és a 15 armatúra kar orca közötti δ2 távolság a kapcsoló bekapcsolt helyzetében a főérintkezők zárásának minőségét jellemzi, és 2-5 mm-en belül kell lennie. Az üzem 4-5 mm-es δ2 résű kulcsokat állít elő. A δ2 rés mérete határozza meg a 19 érintkezőkar elfordulási szögét a 20 tengely körül.

A δ2 rés hiánya (a 14 ütközők érintkeznek a 15 armatúra kar arcával) a fő érintkezők közötti rossz érintkezést vagy érintkezés hiányát jelzi. A δ2 távolság 2-nél kisebb vagy 5 mm-nél nagyobb azt jelzi, hogy a főérintkezők csak az alsó vagy a felső élnél érintkeznek. A δ2 különbség kicsi lehet az érintkezők nagy kopása miatt, amelyeket ezután kicserélnek.

Ha az érintkezők méretei elegendőek, akkor a δ2 rést úgy kell beállítani, hogy a teljes kapcsolószerkezetet a megszakító kerete mentén mozgatják.A mechanizmus mozgatásához két csavart oldanak ki, amelyek a mechanizmust a kerethez rögzítik.

A fő érintkezők közötti távolság nyitott helyzetben 18-22 mm legyen. A 2000 A-ig terjedő névleges áramú kapcsolók főérintkezőinek nyomásának 20-26 kg tartományban kell lennie, a 3000 A névleges áramú kapcsolóknál pedig 26-30 kg-on belül.

ábrán. A 2. b ábra a kapcsoló mozgatható rendszerét mutatja az érintkezők kopási határának megjelölésével. A mozgatható érintkező akkor tekinthető elhasználtnak, ha a B méret 16 mm-nél kisebb, a rögzített érintkezőt pedig akkor, ha az A méret kisebb, mint 6 mm.

ábrán. A 3. ábra a VAB-2 megszakító részletes vezérlési sémáját mutatja A séma biztosítja a zárótekercs rövid távú impulzusának ellátását, és nem teszi lehetővé az ismételt bekapcsolást a bekapcsoló gomb hosszan tartó lenyomásakor, pl. megakadályozza a "csengetést". A tartótekercs folyamatosan árammal töltődik.

A kapcsoló bekapcsolásához nyomja meg az «On» gombot, ezzel lezárva a K kontaktor és a blokkoló RB tekercseinek áramkörét. Ebben az esetben csak a VK zárótekercs áramkörét lezáró mágneskapcsoló aktiválódik.

Amint az armatúra «Be» állásba kerül, a BA megszakító záró segédérintkezői záródnak és a nyitó érintkezők kinyílnak. Az egyik segédérintkező megkerüli a K kontaktor tekercsét, ami megszakítja a zárótekercs áramkörét. Ebben az esetben a teljes hálózati feszültség az RB blokkoló relé tekercsére kerül, amely a működtetés után ismét az érintkezőivel manipulálja a kontaktor tekercsét.

A kapcsoló ismételt bezárásához nyissa ki a bekapcsológombot, majd zárja vissza.

Az egyenáramú tartótekerccsel párhuzamosan kapcsolt CP kisülési ellenállás a tekercs szakadási túlfeszültségének csökkentésére szolgál. Az állítható LED ellenállás lehetővé teszi a tartótekercs áramának változtatását.

A tartótekercs névleges árama 110 V-on 0,5 A, a zárótekercs névleges árama azonos feszültséggel és a két szakasz párhuzamos kapcsolásával 80 A.

Rizs. 3. A VAB-2 megszakító vezérlésének kapcsolási rajza: Ki. — kikapcsoló gomb, DC — tartótekercs, LED — kiegészítő ellenállás, CP — kisülési ellenállás, BA — kapcsoló segédérintkezők, LK, LZ — piros és zöld jelzőlámpák, beleértve. — bekapcsoló gomb, K — kontaktor és érintkezője, RB — blokkoló relé és érintkezője, VK — zárótekercs, AP — automatikus kapcsoló

A munkaáramkörök feszültségének ingadozása a névleges feszültség - 20% és + 10% között megengedett.

Az áramkör VAB-2 megszakítóról való leválasztásának teljes ideje 0,02-0,04 mp.

Az ív kioltása, amikor a megszakító terhelés alatt megszakítja az áramkört, az ívcsatornában mágneses robbanással történik.

A mágneses felfúvó tekercs általában sorba van kötve a kapcsoló fő rögzített érintkezőjével, és a főgyűjtősín egy menete, amelyen belül acélszalagból készült mag található. Annak érdekében, hogy a mágneses teret az érintkezők íves zónájában koncentrálják, a kapcsolókban lévő mágneses robbanótekercs magja pólusrészekkel rendelkezik.

Az ívoltó kamra (4. ábra) azbesztcementből készült lapos doboz, amelyen belül két hosszanti válaszfal 4 van kialakítva.Ez a kürt elektromosan kapcsolódik a mozgatható érintkezőhöz. Egy másik 7 kürt egy álló érintkezőre van rögzítve. Az ív gyors átmenetének biztosítása érdekében a mozgatható érintkezőről az 1. kürtre, a kürt távolsága az érintkezőtől legfeljebb 2-3 mm lehet.

Az 5 mágneses felfúvó tekercs erős mágneses mezőjének hatására a 2 és 6 érintkezők közötti lekapcsoláskor fellépő elektromos ív gyorsan átfújja az 1 és 7 kürtöket, meghosszabbítja, lehűti a levegő ellenáramával és a cső falaival. a válaszfalak közötti keskeny résekben, és gyorsan kialszik. Az ívoltó térben a kamra falaiba kerámia csempék elhelyezése javasolt.

Az 1500 V-os és nagyobb feszültségű megszakítók ívoltó kamrái (5. ábra) különböznek a 600 V-os feszültségű kamráktól, amelyek nagy méretűek, és a külső falakban vannak lyukak a gázok kilépésére, valamint egy kiegészítő eszköz a mágneses detonációhoz. .

Rizs. 4. A VAB -2 megszakító ívoltó kamrája 600 V feszültséghez: 1 és 7 — kürtök, 2 — mozgatható érintkező, 3 — külső falak, 4 — hosszanti válaszfalak, 5 — mágneses robbanó tekercs, 6 — rögzített érintkező

Rizs. 5. Kamra a VAB -2 megszakító ívoltásához 1500 V feszültséghez: a — kamerakamra, b — ívoltó áramkör kiegészítő mágneses robbanással; 1 — mozgatható érintkező, 2 — rögzített érintkező, 3 — mágneses gyújtótekercs, 4 ÉS 8 — kürtök, 5 és 6 — segédkürt, 7 — segédmágneses gyújtótekercs, I, II, III, IV — ívhelyzet oltás közben

A kiegészítő mágneses fúvó berendezés két 5. és 6. segédkürtből áll, amelyek közé csatlakozik a 7 tekercs. Az ív meghosszabbodásával a segédkürtökön és a tekercsen keresztül zárni kezd, amely a rajta átfolyó áram hatására , további mágneses sokkot hoz létre. Minden kamera külseje fémlapokkal van ellátva.

Az ív gyors és stabil kioltásához az érintkezők közötti hézagnak legalább 4-5 mm-nek kell lennie.

A kapcsoló teste nem mágneses anyagból - szilimin - készült, mozgatható érintkezővel van összekötve, így működés közben teljes üzemi feszültség alatt van.

BAT-42 automatikus nagy sebességű DC kapcsoló

Az egyenáramú megszakítók működése

Működés közben figyelni kell a fő érintkezők állapotát. A köztük lévő feszültségesés névleges terhelésnél 30 mV-on belül kell legyen.

Az érintkezőkről drótkefével (kefével) távolítják el az oxidot. Ha megereszkedik, akkor reszelővel távolítják el, de az érintkezőket nem szabad betáplálni, hogy visszaállítsák eredeti lapos formájukat, mert ez gyors kopáshoz vezet.

Az ívoltó kamra falait rendszeresen meg kell tisztítani a réz- és szénlerakódásoktól.

Az egyenáramú kapcsoló felülvizsgálatakor ellenőrizni kell a tartó- és zárótekercsek testhez viszonyított szigetelését, valamint az ívkamra falainak szigetelési ellenállását. Az ívkamra leválasztását úgy ellenőrizzük, hogy feszültséget kapcsolunk a fő mozgatható és rögzített érintkezők közé, zárt kamrával.

A kapcsoló javítás vagy hosszú távú tárolás utáni üzembe helyezése előtt a kamrát 10-12 órán keresztül szárítani kell 100-110 ° C hőmérsékleten.

Száradás után a kamrát a kapcsolóra szereljük, és a szigetelési ellenállást a kamra két, a mozgatható és rögzített érintkezőkkel szemben lévő pontja között mérjük, amikor azok nyitva vannak. Ennek az ellenállásnak legalább 20 ohmnak kell lennie.

A megszakító beállításait laboratóriumban kalibrálják egy 6-12 V névleges feszültségű kisfeszültségű generátor árammal.

Az alállomáson a megszakítókat terhelőárammal vagy 600 V névleges feszültségű terhelési reosztát segítségével kalibrálják. Az egyenáramú kapcsolók kalibrálására egy 300 menetes, 0,6 mm átmérőjű PEL-huzal kalibráló tekercs használatával javasolt módszer. a főáram tekercs magjára szerelve. Egyenáram átvezetésével a tekercsen az árambeállítás értéke a kapcsoló kikapcsolásakor az amper-fordulatok számának megfelelően kerül beállításra. Az első változat korábban gyártott kapcsolói olajszelep jelenlétében különböznek a második változat kapcsolóitól.