Превключватели за бързо разединяване: конструкция и принцип на действие

Днес хората активно използват голямо разнообразие от електрически устройства. Някои от тях работят с достатъчно високи напрежения и поради това могат да бъдат опасни. Бързодействащите прекъсвачи са предназначени точно за включване и изключване на електрически вериги, както и за защита на електрическо оборудване за автоматично Основните причини за повредите при късо съединение са топлинните и динамичните повреди, които водят до повреда на прекъсвача, прекъсвача на тази верига в случай на късо съединение.

Общо описание

Сега може спокойно да се твърди, че тези прекъсвачи са едновременно комутационно и защитно оборудване.

Например в тяговите мрежи за постоянен ток, където има напрежение до 3 kV, токът на късо съединение рязко се увеличава с до 30-40 kA. Естествено, такива огромни стойности на тока представляват огромна опасност за всяко оборудване, свързано към тази мрежа. Най-често срещаните причини са топлинни и динамични ефекти, които водят до повреда на апарата.

Разликата между верига за постоянен ток и необходимостта от прекъсвач

Тук е важно да се отбележи, че има съществена разлика между веригите за променлив и постоянен ток, което налага използването на прекъсвачи с бързо освобождаване. Първият метод се състои в периодично намаляване на тока до нула и гасене на дъгата; вторият метод се състои в постоянно увеличаване на тока до достигане на определена стойност. И както показва опитът, за достигане на максималната стойност на тока са необходими само няколко стотни от секундата. Това ги прави много по-трудни за спъване. Освен това веригите за постоянен ток обикновено се изключват много по-рано, отколкото токът достигне максималната си стойност.

Бързодействащите автоматични прекъсвачи обикновено имат граници на задействане между 15 и 27 kA. В зависимост от конкретните параметри на самата верига това често е достатъчно, за да се осигури ранно изключване.

Сортове

Бързодействащите прекъсвачи имат специален механизъм, който задейства електрическата мрежа. На принципа на този елемент те могат да бъдат разделени на две категории. Първата категория са устройствата с пружинно задействане, при които веригата се прекъсва от силата на силните пружини на задействането. Втората категория са устройствата с магнитни пружини. Те също използват сила на пружината, но с добавена електромагнитна сила за деактивиране на веригата.

Освен това има и друг начин, по който се категоризират бързодействащите прекъсвачи - способността им да реагират на посоката на тока.

Прави се разграничение между поляризирани и неполяризирани единици. Първият вид е в състояние да отвори веригата, при условие че токът тече в определена посока. Последните ще отворят веригата при достигане на определена стойност на тока, независимо от посоката, в която токът преминава директно през устройството.

Заслужава да се отбележи, че в миналото са били произвеждани домашни бързодействащи поляризирани или неполяризирани машини автоматични прекъсвачи, които са много популярни в тяговите подстанции. Тук си струва да се добави, че производството на някои модели от това оборудване вече е приключило, но те все още се използват.

Общи модели

По-ранните типове ВБ, като VAB-2/4, VAB-28 и VAB-43, са били доста активно произвеждани и използвани. В днешно време те са заменени от такива устройства като прекъсвачите с бързо действие VAB-49 и VAB-50 и техните различни модификации.

Тук обаче трябва да се отбележи една важна подробност. Бързодействащият прекъсвач за постоянен ток AB-2/4 не се произвежда от няколко десетилетия, но все още е в активна експлоатация в различни видове обекти за захранване с постоянен ток. Той е проектиран за номинален работен ток от 2 kA и напрежение от 4 kV.

Конструкция на AB-2/4

Този модул е оборудван с четири изолатора, които са разположени на специална подвижна рамка. Магнитната тел е основната конструкция на електромагнитния превключвател. Конструкцията на прекъсвача с бързо освобождаване включва специална камера за гасене на дъгата. В този случай тя е от типа "лабиринт-мишена" и може да разтяга дъгата до 4,5 метра. Работата му изисква магнитно обдухване, което в този случай се развива от мощни полюси, разположени отвън от двете страни на камерата.

Самите проводници не са незащитени, а са вградени в специална магнитна жица. От двете страни на този проводник има камера с магнитна дъга. В горната си част стените на тази камера са леко разминаващи се и има няколко преплитащи се клиновидни прегради, които образуват необходимия лабиринт. Така се създава зигзагообразен прорез, който може да се използва за разпростиране на дъгата.

В самия връх на камерата лабиринтът е прекъснат. Тук са разположени специални решетки за спиране на пламъците под формата на няколко пакети от тънки стоманени плочи. Те са проектирани да охлаждат, както и да де-йонизират газовете и пламъците, които съпътстват дъгата.

Електрическа връзка

Функцията на прекъсвача с бързо освобождаване е да отваря веригата при късо съединение и да отваря/затваря. За тази цел в структурата има две специални контактни точки. Те са предназначени за свързване на GB към електрическата мрежа. Връзката се осъществява чрез проводникови релси. Конструкцията включва и индуктивен шунт, състоящ се от няколко изолирани една от друга стоманени плочи, монтирани върху медна шина.

Захранващият блок е оборудван с блок от контакти. Те са свързани с основните контакти в долната част на камерата за гасене на дъгата. Тази връзка се осъществява с помощта на система от пръти и лостове.

Проектиране на електромагнитен тип превключвател

Механизмът на електромагнитния превключвател е монтиран на специална чугунена рамка. Механизмът има магнитна верига, която е представена от две отлети греди с правоъгълно сечение. Те от своя страна се държат заедно с кръгла шина, към която е прикрепена друга част - намотката за задържане. Върху една от гредите има и U-образна магнитна верига. Състои се от няколко стоманени плочи, всяка от които е изолирана от другата. Магнитната намотка има две ленти. В дясната лента се намира подвижната бобина. Лявата носи демагнетизиращата намотка на главния ток, с други думи, намотката за автоматично изключване. Освен това има допълнителна калибрираща бобина. Това позволява да се симулира основната спирала по време на калибрирането.

Другата греда е разположена между двете "бузи". Тук имаме специален полюс, предназначен за закрепване на арматурата, който също е изработен от изолирани стоманени плочи.

При завъртането на котвата между нея и пръта остава разстояние. На тази ос, между клапите, е монтиран и лост, който въздейства върху подвижните контакти. Върху лоста действа специална прекъсваща пружина, която го издърпва надясно. На свой ред лостът е свързан с размагнитващата намотка чрез гъвкав проводник от медно фолио. Паралелно с тази намотка се включва и индуктивният шунт.

Превключвателят има и неподвижен контакт, който е свързан последователно с магнитната намотка. Има два изходни контакта за свързване към външна верига.

Включване на устройството с помощта на VB-11 като пример

Следва да се отбележи, че оборудването се задейства на два етапа. След включване на устройството, натискането на бутона VU подава напрежение с 20A проводник към задържащата бобина. HE докато през този елемент тече ток, се генерира поток, който обикновено се обозначава с буквата F. Това обаче е слаб превключвател. Това се дължи на късото съединение между полюсите на електромагнита, тъй като котвата все още не е притисната към полюсите.

"Завръщане на охраната"

Прекъсвачите имат бутон за натискане "връщане на защитата", При натискане на бутона се стартира електрическото захранване на клапана. Едновременно с това в цилиндрите на пневматичните задвижвания започва да постъпва сгъстен въздух. Буталото в един от цилиндрите се повдига, като завърта буталния прът по посока на часовниковата стрелка. Това действие води до прибиране на пружината на задействане. Тъй като пръчките се движат нагоре заедно с пръчката, арматурата се върти около оста си, но обратно на часовниковата стрелка.

Когато първото бутало се премести, второто бутало се премества надолу с помощта на сгъстен въздух. Буталото има бутало, което действа върху контактния лост и котвата. Той ще завърти котвата, докато тя докосне полюсите на електрическия магнит. В същото време все още има разминаване между основните контакти. Това се дължи на факта, че по-нататъшното движение на контактното рамо е ограничено от магнитната котва, която е завъртяна към него. След това ограничителният поток, който преди това се обозначаваше като F, ще бъде подсилен по следния начин при преминаването му през арматурата, като по този начин я държи здраво на място.

След това бутонът се "завръщането на защитата" След това се освобождава и на практика цялата система се връща в първоначалното си положение, с изключение на котвата, която остава здраво притисната към полюсите. Магнитният проводник ще се освободи и ще започне да се върти по посока на часовниковата стрелка, докато основните контакти се затворят.

Бързодействащ превключвател BVP-5

Подобно на другите видове на това устройство, то е предназначено да прекъсва веригата и да я предпазва от късо съединение. По отношение на конструкцията има няколко основни части: корпус, пневматичен тип задвижване, CG, соленоидно устройство за задържане, система за гасене на дъга, заключващи механизми.

Преди да преминем към ремонта на бързодействащите на този тип превключвател, Напрежението на пружините за движение трябва да се освободи напълно. След това може да се променя за демонтиране на пневматичните пружини. След това всички подвижни части на устройството се освобождават от напрежението и могат да се обръщат на всяка удобна за ремонт страна.

Най-честата причина е замърсяването на контактните зони между котвата и магнита, което може лесно да се отстрани чрез просто почистване. Понякога може да се случи лостът да се забие в стените на камерата за гасене на дъга.

Що се отнася до ремонта на самата камера за дъгогасене, обикновено се отстраняват решетките за дейонизация, външните стени и вътрешните прегради. Решетката се разглобява и внимателно се почиства от въглеродни отлагания и окиси.

Устройство за бързо счупване на електрически локомотив

BAs са подходящи за изключване на тягови двигатели в случай на различни неизправности. Те често се използват при електрически локомотиви. Например в BS2 е инсталиран тип BV, например 12NS. Той има пневматично задвижване и се състои от основни компоненти като носеща рамка, автоматично контактно реле за задействане, устройство за гасене на дъга, пневматично задвижване и Взаимосвързани или същите спомагателни контакти.

Номиналното работно напрежение на превключвателя за бързо освобождаване за този тип електрически локомотив е 3kV, а номиналният ток е 2kA.