11.7 Выключатели типов ваб-42 и ват-42

Постоянного тока Uн=230, 460, 660, 1050 В; Iн=2, 4, 6.3, 10, 12 кА.

Собственное время отключения при max аварийном токе ВАТ-42 2 мс и 7 мс для ВАБ-42. ВАТ-42 имеют ИДП, связанный непосредственно с контактной системой.

В качестве датчика тока используется токовое реле серии РДШ-300 (рис.60, реле индуктивно-дифференциальный шунт), которое разрывает цепь удерживающей катушки эл. магнита при К3 и перегрузке в защищаемой цепи.

Токоведущая шина реле разделена на две параллельные ветви. На нижней ветви находятся пакеты эл. технической стали, которые резко увеличивают ее индуктивность. К шине прикреплен магнитопровод с панелью, на которой расположено устройство задания уставки токоограничения, якорь и контактная группа.

Уставка регулируется нажатием пружины при определенном зазоре между якорем и магнитопроводе. Шина разделена на две неравных по сечению части. Токи этих ветвей создают противоположно направленные мдс в магнитопроводе.

Рисунок 60. Реле РДШ-300.

При установившемся токе мдс, создаваемая токами нижней и верхней ветвей, равна нулю.

При медленном нарастании тока перегрузки, разность токов в ветвях шины будет определяться соотношением активных сопротивлений этих ветвей. Действующая в этом случае небольшая разность токов создает магнитный поток, которые обеспечивает притяжение якоря при токе уставки.

Если аварийный ток возрастает быстро, как, например, при К3, то соотношение между токами в ветвях шины будет определяться их индуктивными сопротивлениями. Индуктивное сопротивление нижней ветви, где насажаны пластины будет велико. В результате большая часть тока течет по верхней ветви. Это приводит к возрастанию разности токов и срабатыванию реле раньше, чем токи цепи достигнут значения уставки. Чем больше скорость нарастания тока, тем быстрее сработает реле. Происходит автоматическое снижение величины уставки и достигается большое быстродействие.

ВАБ42-однополюсный (рис.62, ВАТ - рис.63) состоит из блока быстродействующего привода, контактного блока, дугогасительной камеры. Конструктивно это все расположено на выкатной тележке с втычными контактами.

Блок быстродействующего привода включает в себя эл. магнит с включающей (удерживающей) катушкой 2, магнитопровод 5, якорь 6, отключающая пружина 8, упор 7 и регулировочные гайки. На эл. магните укреплен механизм свободного расцепления выключателя, который состоит из магнитопроводящей скобы 1, защелки 25 с пружиной, рычага 27 и якоря 3.

В контактный блок полюса входят неподвижный контакт 9, являющийся одновременно катушкой магнитного дутья, подвижный контакт 16, шины, связанные с подвижным и неподвижным контактами.

К контактом крепятся рога дугогасителя 10.

Главные контакты имеют серебряные накладки и защищены от обгорания дугогасительным контактом 11 и рогами дугогасителя.

Принцип работы выключателя. При подаче напряжения на катушку эл. магнита 2 по ней протекает большой включающий ток (~30А) и якорь 6 притягивается к магнитопроводу 5.

Якорь поворачивается против часовой стрелки, при этом взводится – сжимается пружина 20.

Большой ток включения достаточен для одновременного притяжения к магнитопроводу 5 якоря механизма свободного расцепления 3, который удерживает пружину 20 во взведенном сжатом положении.

Таким образом, при включении выключателя, сначала приводится в готовность механизм быстродействующего привода и свободного расцепления.

Включающий ток катушки эл. магнита снижается до 1,3А, что позволяет удерживать якорь 6 в притянутом положении, а якорь механизма свободного расцепления 3 отпускается. Рычаг 24 и защелка 25 выходят из зацепления, пружина 20 разжимается и замыкается сначала дугогасительный контакт на рога дугогасителя, а затем главные контакты.

Одновременно детали 26,27 замыкают вспомогательные контакты 29 выключателя.

При прерывании тока через удерживающую катушку при нормальном отключении оператором или при срабатывании реле РДШ, якорь 6 под воздействием пружины 8 поворачивается по часовой стрелке (проходит путь δ1) и ударяет по упору 23 тяги 21. При этом сначала размыкаются главные контакты, а затем дугогасительные.

Полюс выключателя в отключенном состоянии.

Полюс выключателя во включенном состоянии.

Рисунок 62. Быстродействующий выключатель ВАБ42 (ВАТ42).

1. магнитопроводящая скоба;

2. катушка электромагнита;

3. якорь мех. свободного расцепления;

4. серебряные главные контакты;

5. магнитопровод электромагнита;

6. якорь электромагнита;

7. упор якоря электромагнита;

8. отключающая пружина;

9. неподвижный контакт с магнитным дутьем;

10. рог дугогасителя;

11. дугогасительный контакт;

12. пружина пластинчатая нажатия дугогасительного контакта;

13. регулировочный винт;

14. пружина дугогасительного контакта;

15. ось дугогасительного контакта;

16. подвижный контакт;

17. ось подвижного контакта;

18. упор подвижного контакта;

19. регулировочная гайка тяги;

20. пружина тяги;

21. тяга связи подвижного контакта с быстродействующим приводом;

22. сочленение якоря быстродействующего привода с тягой;

23. упор на тяге;

24. рычаг механизма свободного расцепления;

25. защелка механизма свободного расцепления быстродействующего привода;

26,27- тяга и рычаг включенных блок. контактов;

28. пружина;

29. блок блок. контактов;

30. асбоцементные наружные щиты дугогасительной камеры;

31. рога П- образных магнитопроводов;

32. П – образные магнитопроводы магнитного растяжения дуги;

33. V-обтазные внутренние перегородки дугогасительной камеры;

34. дугогасительная камера;

35. торцовые вставки.

Рисунок 63. Полюс выключателя во включенном положении.

Возникающая на дугогасительных контактах дуга выдувается вверх магнитным полем. Дуга горячая в сравнительно узкой щели между внутренним V – образными перегородками камеры, создает высокое давление газа. Раскаленные газы устремляются вверх, к концу V – образных перегородок, и увлекают за собой дугу.

Дуга также растягивается собственным магнитным полем, усиленным П–образным магнитопроводом 32.

Из процесса включения видно, что контакты выключателя замыкаются только после того, как включающий ток в катушке снизится и его быстродействующий привод будет готов к немедленному отключению.

Если в момент включения выключателя в цепи будет К3, то реле РДШ срабатывает и быстродействующий привод отключает выключатель до смыкания главных контактов. Для управления выключателем используется контактно-полупроводниковая схема (рис.64). Выключатель ВАТ, в отличие от ВАБ имеет индукционно динамический привод ИДП (рис.58).

Выключатели ВАТ–43 выпускаются на I_н=2÷6,3 кА Uн=1050 В в однополюсном (катодные и линейные автоматы) и шестиполюсные (в шестифазной схеме с уравнительным реактором) исполнениях.

Выключатель ВАТ-46 выполнен без ИДП и РДШ, с защелкой и эл. магнитным приводом. Он имеет малые габаритные размеры, что позволяет устанавливать его непосредственно в шкафах ТП.

Автоматы общепромышленного применения серии А3700 широко используются для защиты ТП средней мощности (до 1 кА).

БА серии ВА47-38, ВА47-43 заменяют серию А3700 и предназначены для защиты ТП с напряжением до 660 В постоянного и переменного тока.

Быстродействие обеспечивается за счет применения ИДП и эффективной дугогасительной камеры с магнитным гашением дуги. Собственное время отключения автоматов лежит в пределах 0,1-1 мс и не зависит от токов К3.

Новый тип БА серии ВА47М выполнен с эл. магнитным приводом с форсировкой для оперативной коммутации и с ИДП – для аварийного отключения. Токоограничение достигается за счет рационального выбора системы магнитного дутья. Ограничение перенапряжений достигается применением варисторов. В качестве датчиков тока используется геркон с дополнительной ускоряющей обмоткой. Выключатель постоянного тока в однополюсном исполнении на I_н=320 А, 825 В. Собственное время отключения не превышает 1 мс.

Рисунок 64. Контактно- полупроводниковая схема.