4.9. Испытания и настройка быстродействующих выключателей постоянного тока

Испытания быстродействующего выключателя проводятся не реже одного раза в год бригадой в составе электромеханика и электромонтера тяговой подстанции 5-го разряда и включают в себя следующие операции.

Таблица 4.10

Испытательные напряжения промышленной частоты для изоляции быстродействующих выключателей

Характер испытаний	Норма, кВ
	АБ-2/4, ВАБ-28, АБ-2/3	ВАБ-43
Испытания между: включающей, держащей катушками и быстродествующим приводом	10,5	10,5
разомкнутыми главными контактами при открытой камере	10,5	10,5
разомкнутыми главными контактами при закрытой камере	8,4	8,4
быстродействующим приводом и «землей»	—	10,5
блок-контактами и быстродействующим приводом	10,5	10,5
разомкнутыми блок-контактами	—	2,1
опорными изоляторами и «землей»	24,0	24,0

Испытания повышенным напряжением проводятся согласно Инструкции [6] повышен­ным напряжением переменного тока частотой 50 Гц в течение 1 мин. Нормы испытательных напряжений указаны в табл. 4.10.

При испытаниях опорных изоляторов проверяют маркировку проводов, присоединенных к катушкам и блок-контактам выключателя, и отсоединяют все провода. Вводы включающей и держащей катушек, а также подвижный и неподвиж­ный контакты закорачивают между собой и на них подают испытательное напряжение. Нижние фланцы изоляторов должны быть заземлены.

При таком порядке испытаний опорных изоляторов не исключены случаи изменения полярности выключателя и неправильного включения блок-контактов при подсоединении проводов, поэтому испытания опорных изоляторов значительно упрощают, испытывая их по частям. Для этого корпус выключателя заземляют, средние части каждого опорного изолятора обматывают витком медной гибкой проволоки, объединяют между собой и на них подают напряжение, равное половине испытательного.

Опорные изоляторы испытывают также при испытании изоляции подвижного кон­такта при заземленных катушках выключателя, но испытательное напряжение при этом составляет всего лишь 10 кВ. Учитывая, что пробой опорной изоляции выключателя, как правило, приносит значительно меньший ущерб, чем пробой держащей или включающей катушек, следовало бы считать достаточным испытание опорной изоляции напряжением, не превышающим испытательное напряжение подвижного контакта при заземленных вклю­чающей и держащей катушках.

При испытании изоляции выключателя относительно цепей вторичной коммутации неподвижного контакта при открытой камере заземляют гибким медным проводом МГГ неподвижный контакт и выводы держащей катушки, после чего присоединяют вывод испытательного аппарата к подвижному контакту, снимают с него защитное заземление и подают напряжение 10 кВ в течение 1 мин. Затем отключают испы­тательное напряжение, а вывод испытательного аппарата и подвижной контакт выключа­теля заземляют.

При испытании изоляции контактов при закрытой камере сначала опускают камеру. Затем снимают заземление с подвижного контакта и подают напряжение 8,4 кВ промышленной частоты испытательным аппаратом в течение 1 мин, после чего отключают испытательное напряжение и устанавливают заземление на подвиж­ный контакт. Присоединяют вывод испытательного аппарата к токопроводу реле диффе­ренциального шунтового (РДШ), снимают заземление с шины, где включено реле РДШ, и

подают испытательное напряжение. По окончании испытания отключают напряжение, ус­танавливают заземление на шины и вывод испытательного аппарата.

При испытаниях выключателей повышенным напряжением промышленной частоты токи утечки не нормируются. Выключатель считается выдержавшим испытание, если за вре­мя испытаний не наблюдалось пробоев и перекрытий изоляции, сильного коронирования, роста и колебаний тока утечки, а на испытательной установке не было посадок напряжений и при ощупывании изоляции после испытаний не были обнаружены местные нагревы.

После высоковольтных испытаний производят измерение сопротивления изоляции цепей в собранном виде мегаомметром на 1000 В. Выводы держащих и включающих кату­шек должны иметь надежную изоляцию, исключающую попадание высокого напряжения в цепи управления. Сопротивление изоляции вторичных цепей должно быть не меньше 1 МОм.

Измерения нажатия главных и дугогасительных контактов, а также измерение лими­тирующих зазоров приведены в предыдущем параграфе.

Измерение тока держащей катушки выключателя выполняют при отсоединенном конце держащей катушки на клеммной сборке и включенном в рассечку амперметром. Одновременно вольтметром измеряют напряжение на шинах аккумуляторной батареи. Замеры проводят при напряжении 80 и 100 % от U_HOM, при этом убеждаются в надежной работе включающего механизма. Ток держащей катушки выключателя ВАБ-43/1-4000/30-Л УХЛ-4 должен быть равен 0,22 ± 0,02 А.

Для измерения площади прилегания якоря к магнитопроводу закладывают между якорем и полюсом лист чистой и копировальной бумаги. После включения и отключения выключа­теля на чистом листе остается отпечаток поверхности соприкосновения якоря и полюса. Если она составляет 60—70 % общей поверхности, необходимо притирать контакты.

Настройка выключателя на ток отключения является заключительным этапом его профилактических испытаний и производится лишь после приведения в норму всех его ме­ханических и электрических характеристик. Для исключения погрешности от изменения тока держащей катушки при ее нагреве необходимо перед настройкой прогреть держащую ка­тушку номинальным током в течение 2 ч.

Настройку выключателей рекомендуется производить, как правило, прямым мето­дом, т.е. путем прогрузки его силовой цепи током, равным току срабатывания выключате­ля. Он дает хорошую точность настройки выключателя и, кроме того, в большей степени характеризует правильность его полярности.

Для настройки выключателей собирают либо шестипульсовую схему выпрямления, которая применяется для настройки выключателей тяговых подстанций с такой же схемой выпрямления, либо схему с низковольтными многоамперными агрегатами 12-пульсового выпрямления или с такими же вращающимися генераторами постоянного тока, например, типа АНД-2500/5000 (рис. 4,24, а) или с опытными агрегатами завода ВЭИ (на подстанциях с 12-пульсовыми схемами выпрямления) (рис. 4.24, б).

Настройку начинают с проверки величины тока держащей катушки и, при необходи­мости, регулировки ее до величины 0,5—0,01 А. Калибровку этой уставки проводят изме­нением положения магнитного шунта 34 (рис. 4.25). Для этого вынимают винт 45, а магнит­ный шунт поднимают в крайнее верхнее положение. При этом увеличивается магнитное сопротивление левой части магнитопровода, поэтому магнитный поток, проходящий через магнитный шунт, уменьшается, а проходящий по основной магнитной цепи — увеличивает­ся; соответственно ток уставки срабатывания становится больше. Положение магнитного шунта изменяют, вращая шпильку 46.

После этого выключатель включают и регулируют усилие натяжения отключаю­щих пружин 35 до значений 286—500 Н (что соответствует длине растянутой пружины / = 209⁺⁹ мм), добиваясь отключения выключателя при токе главной цепи 5000—5500 А. При необходимости изменяют величину держащего тока в пределах 0,5—0,55 А.

Рис. 4.24. Испытания быстродействующих выключателей многоамперным генератором постоянного тока

(а) и низковольтной выпрямительной установкой ЦЭ МПС (б):

1 — двигатель-генератор АНД — 2500/5000; 2 — быстродействующий выключатель; 3 — автотрансфор­матор; 4 — трансформатор; 5 — полупроводниковые выпрямители

Чтобы окончательно отрегулировать отключение выключателя на требуемый ток уставки, постепенно перемещают магнитный шунт вниз и каждый раз проверяют величину тока срабатывания. Затем закрепляют магнитный шунт в требуемом положении и наносят на шкалу величину уставки.

Для выбранного значения тока уставки необходимо определить ток в катушке управ­ления 27. Для этого отключают ток главной цепи, подают в катушку управления ток об­ратной полярности включающему току и строят калибровочную кривую, проверяя ее в дальнейшем не реже 2 раз в год.

В заключение производят 10 контрольных включений и отключений приработочного цик­ла с помощью станции управления, обращая внимание на то, чтобы защелка 12 механизма свободного расцепления четко сбивалась, а якорь 24 до упора притягивался к сердечнику 23, свободно вращаясь на оси.

Значительно проще проводится калибровка тока уставки у быстродействующего выключателя ВАБ-49. Здесь проверяется ток уставки реле РДШ (рис. 4.26) путем про-грузки главным током. Предварительно для диапазона уставок 2400—6000 А устанавли­вают ориентировочную величину рабочего зазора = 4 мм путем изменения положения контактной планки. Затем растягивают пружину 9 с помощью гайки 6 до упора и отпус­кают ее на 5 мм. Перемещая планку 4, добиваются максимальной уставки в заданном диапазоне. После этого делают на шкале 8 первую отметку, закрепив планку. Весь диа­пазон уставок получают, уменьшая длину пружины и делая отметки на шкале. Момент срабатывания реле фиксируют по размыканию контактов с помощью лампы на напряже­ние 12В. Гайку 6 зашплинтовывают.

Уставки срабатывания выключателей выбирают таким образом, чтобы обеспечива­лось надежное отключение при КЗ в наиболее удаленной точке при нормальной и вынуж­денной схемах питания контактной сети (в случае вывода из работы поста секционирова­ния или одной смежной подстанции).

Рис. 4.25. Полюс выключателя ВАБ-43 с камерой:

7, 22, 57 — скобы; 2 — экран; 3 — контакт подвижный; 4, 7—упоры; 5 — связь гибкая; 6—пружина; 8,18, 52 — гайки; 9, 13 — тяги; 10, 25, 53 — оси; 77,14 — рычаги; 72 — защелка; 75 — блок-контакты; 16, 21, 50 — пружины; 17, 19 — экраны; 20 — панель; 23, 26—сердечники; 24, 28 — якорь;27—катушка управления; 29 — виток размагничивающий; 30 — шунт индуктивный; 31 — брус нижний; 32, 40 — шины; 33 — катуш­ка; 34 — шунт магнитный; 55 — пружины отключающие; 36 — брус верхний; 37— панель; 38 — полюса магнитного дутья; 39 — контакт неподвижный; 41 — ось; 42 — связь гибкая; 43, 47— рога; 44 — подшип­ник; 45 — винт; 46—шпилька; 48 — контакт дугогасительный; 49 — связь гибкая; /, II, III—разрезы

Для исключения перебросов дуги на заземленные конструкции должны быть выдер­жаны расстояния, приведенные в табл. 4.11.

Возможные неисправности в электрической схеме выключателя ВАБ-43 и методы их устранения, как правило, индивидуальны. Чаще всего причиной неисправностей явля­ется обрыв цепи держащей катушки YAT (рис 4.27). В этом случае выключатель включается, но

Таблица 4.11

Допустимые расстояния при установке быстродействующих выключателей

Расстояние, мм (не менее)	Типы выключателей
	АБ-2/3, АБ-2/4, ВАБ-28	ВАБ-43
От камеры до заземленных частей со стороны: подвижного контакта неподвижного контакта боковой стороны от верха камеры Между выключателями	600 400 500 1000 600	600 700 500 850 600

не удерживается во включенном положении. Для определения места обрыва про­веряют цепи 1-13; 3-13; 5-13; R1-13, отключив провод в точке 13. Отсутствие цепи вклю­чающей катушки управления YAC можно проверить по цепи: 1-2 (принудительно замкнув контакты КМ1-1 и КМ1-2). Целость катушки YAC проверяется в цепи 14-15. Возможно несогласованное направление тока катушек или подключение «минуса» сети на анод ди­ода VD2. Тогда согласовывают направление тока или подключают к «минусу» сети ка­тод диода VD2. При больших токах держащей катушки YAT (0,55—0,60) А и напряжении более номинального на 10 % необходимо заменить стабилитрон VD1. Эта неисправность возникает и по причине затирания главных или дугогасительных контактов выключате­ля, которое следует устранить. Возможно исчезновение зазора ₁ (см. рис. 4.23, а) и тре­буется его регулировка. Если ток держащей катушки больше 0,6 А и не поддается регу­лированию, необходимо заменить транзистор VT (см. рис. 4.27). Когда выключатель не отключается от тока, большего, чем ток уставки, требуется согласовать полярность це­пей управления и главной цепи.

Механические неисправности и способы их устранения можно найти в техническом описании и инструкции по эксплуатации быстродействующих выключателей. Они прак­тически сводятся к большому предварительному усилию сжатия контактной пружины главного контакта, которое необходимо проверить и отрегулировать. Кроме того, необ­ходимо отрегулировать зазоры и восстановить смазку трущихся частей (см. п. 4.8).