9.Нагревание, охлаждение и вентиляция тэд

Все потери тяговых машин в конечном счете превращаются в тепловую энергию, вызывающую их нагревание. если бы эта энергия не отдавалась в окружающую среду, она вызывала бы непрерывное нагревание  частей машины при ее работе, что, конечно, ограничило бы возможность ее продолжительного использования. Чем больше тепла отводится от двигателя в окружающую среду, тем при прочих равных условиях меньше нагреваются его части.

Возможность реализации наибольшей мощности в течении продолжительного времени определяется условиями нагревания тяговой машины. Повышение мощности тяговых машин требует усиления отвода от них тепловых потерь. В настоящее время эту задачу решают с помощью вентиляции - продуванием охлаждающего воздуха через двигатель. Вентиляционный воздух воспринимает тепло нагретых частей машины, охлаждая их. Условия работы тяговых электродвигателей практически исключают возможность использования других более эффективных систем охлаждения, например жидкостного.

Для того чтобы вентиляция была эффективной , недостаточно просто увеличить подачу воздуха, так как при запылении  или загрязнении охлаждаемой поверхностей отдача тепла резко снижается, а обильное проникновение пыли и атмосферных осадков вредно воздействуют на некоторые части тяговых электродвигателей особенное на изоляцию что приводит к снижению срока его службы.

Движение охлаждающего воздуха внутри  тяговых электродвигателей обеспечиваются специальными вентиляторами.  В  зависимости от места установки этих вентиляторов и способа их вращения различают системы независимой вентиляции, самовентиляции и смешанной вентиляции. При независимой вентиляции вентилятор устанавливают вне вентилируемой машины и приводят его во вращение отдельным электродвигателем.  При самовентиляции вентилятор устанавливается на якоре  электродвигателя, и он является его конструктивным элементом. Системы смешанной вентиляции, в которых  наряду с внешним вентилятором имеется и встроенный якорный вентилятор, применяют редко. Якорные вентиляторы в таких системах выравнивают распределение потоков охлаждающего воздуха внутри электродвигателя.  При независимой вентиляции количество охлаждающего воздуха, поступающего в двигатель за единицу времени, практически не зависит от частоты вращения якоря электродвигателя, а при самовентиляции подача вентилятора прямо пропорционально частоте вращения якоря двигателя.

10. Магнитное дугогашение.

Существуют две разновидности магнитного дугогашения: электромагнитное и дугогашение с постоянными магнитами. Последнее применяется редко, на ТПС такое дугогашение используют только в разрядниках. По способу включения дугогасительных катушек различают: последовательное и независимое возбуждение. Для разрыва больших токов дугогасительные катушки обычно включают последовательно в цепь контактов коммутационного аппарата. Это обеспечивает ее автоматическое выключение после разрыва аппаратом цепи тока. При этом с увеличением разрываемого тока возрастает магнитное поле и, следовательно, сила выдувающая дугу. Кроме того, при последовательном включении сохраняется всегда одинаковое направление электродинамических сил гашения

Газовое дугогашение. В тяговых аппаратах нашли применение два основных вида газового дугогашения: расширительное, при котором поток газов создает сама дуга, и воздушное, когда на дугу действует искусственная воздушная струя.

Расширительное дугогашение. При расширительном дугогашении не требуется сложных устройств для создания направленной газовой струи. Оно наиболее подходит для аппаратов (или их элементов) одноразового исполнения вставок плавких предохранителей. Принцип расширительного дугогашения заключается в разрушении ствола дуги в процессе импульсного повышения давления в зоне дугогашения. а затем его импульсного снижения. При этом ионизированные частицы ствола рассеиваются и разрушается его целостность как проводника тока. Эффект дугогашения усиливается, если пространство ствола заполняется нейтральной, неионизированной массой(жидкостью, порошком, песком). Расширительное дугогашение используют только в плавких предохранителях.

Первоначально такие предохранители выполняли с выхлопом газов в окружающее пространство (высоковольтные предохранители «стреляющего» типа для защиты вспомогательных цепей). Однако при этом происходила такая ионизация воздуха высоковольтной камеры, при которой возникали дуги в других цепях. Применяют плавкие предохранители только герметические, заполненные кварцевым песком или мраморной крошкой и мелом.

Воздушное дугогашение. Необходимость применения воздушного дугогашения в тяговых аппаратах вызвана тем, что на участках электрифицированных переменным током при коротких замыканиях, приходиться отключать мощности до 200-250 MB А и токи до 20-25 кА. Выключатели других типов по ряду причин оказываются для ЭПС неприемлемыми. Дуга гасится струей сжатого воздуха преимущественно

вследствие быстрого отвода тепла от ее ствола и связанной с этим яеионизацией. Различают два способа гашения: при поперечном и продольном направлении струи сжатого воздуха по отношению к оси дуги. Поперечно струю воздуха направляют преимущественно в аппаратах, рассчитанных на напряжение менее 15 кВ. Для выключателей ЭПС переменного тока почти всегда применяют продольное дутье.

При воздушном дугогашении в большинстве случаев неизбежно появление срезов тока или его резких снижений, близких к срезам. Поэтому для ограничения коммутационных перенапряжений выключатель шунтируют резистором нелинейного сопротивления.

Воздушное дугогашение не следует смешивать с применяемой иногда в контакторах продувкой дугогасительной камеры. Она служит для деионизации камеры после погасания дуги, но не может оказать заметного влияния на горение дуги. Для этого недостаточна скорость воздуха и, кроме того, поток направлен не оптимально по отношению к дуге.