Сглаживающие и переходные реакторы

3.2.1. Переходной реактор

Назначение. Переходной реактор типа ПРА-48 (в схеме элект­ровоза на рис. 8.2 — 25, вкладка) служит для осуществления перехо­да с одной позиции ЭКГ на другую без разрыва электрической цепи с током тяговых двигателей, а также является делителем напряже­ния. Он ограничивает ток короткого замыкания в секции транс­форматора до 1200 А. Каждый реактор работает самостоятельно в одном из плеч тяговой вторичной обмотки трансформатора.

Технические характеристики ПРА-48

Номинальное напряжение относительно земли, кВ 1500

Номинальное напряжение между выводами, В 146

Часовый ток ветви, А 1370

Длительный ток ветви, А 1270

Индуктивное сопротивление, Ом 0,12

Число витков

ечение обмоточного провода, мм²...................................................8x60

Габаритные размеры реактора, мм.......................................835x940x955

Масса, кг................................................................................................450

Устройство. Оба переходных реактора (рис. 3.5) выполнены в одном комплекте без стального сердечника. Каждый переходной реактор состоит из четырех катушек.

Каждая катушка реактора намотана в один слой из двух параллель­ных алюминиевых шин сечением 8x60 мм с зазором между шинами 7 мм в виде спирали и имеет 6,75 витков. По радиусам между витками ка­тушки установлены прокладки из электронита для изоляции, по кото­рым все витки катушки стягиваются бандажами из стеклоленты.

При сборке реактора на основании в виде гетинаксовой плиты (толщиной 30 мм) устанавливаются друг на друга четыре катушки нижнего реактора, на них устанавливаются четыре катушки верх­него реактора. Затем все восемь катушек в двух реакторах стягива­ются между собой и с основанием при помощи верхних текстоли­товых планок и восьми алюминиевых шпилек (М24).

Снизу, сверху и между реакторов укреплены шихтованные паке­ты для замыкания по ним переменного магнитного потока катушек реакторов (экранирование), что позволяет уменьшить нагрев крыш­ки трансформатора и основания ЭКГ от действия вихревых токов.

Все четыре катушки каждого реактора соединены между собой последовательно, путем сварки алюминиевых шин. Каждый реак­тор имеет три вывода: начало, конец и средний вывод «0» между второй и третьей катушками.

Переходные реакторы устанавливаются на крышке тягового трансформатора (под ЭКГ). Расстояние между крышкой и основа­нием реактора должно быть не менее 100 мм. Реактор имеет есте­ственное охлаждение.

Работа переходного реактора. Переключение питания ТЭД от одного вывода секции трансформатора на другой осуществляется с использованием переходных реакторов, которые в одном поло­жении своего включения ограничивают ток короткого замыкания секции трансформатора, а в другом положении не оказывают вли­яние на протекание силового тока.

На ходовых позициях ЭКГ (1, 5,9,13,17,21,25,29, 33) оба вывода каждого переходного реактора 25 подключены к одному выводу сек­ции трансформатора (рис. 3.6, а), в результате чего оба реактора ра­ботают делителями тока. При таком включении реакторов (делителя­ми тока) половина силового тока ТЭД i_l = i\2 одной тележки проходит по одному плечу, а другая половина тока /₂ = г/2 проходит по другому плечу. При этом магнитные потоки двух плеч в каждом реакторе на­правлены встречно, в результате чего общий магнитный поток реактора будет равен нулю ф = Ф_]-Ф₂ = 0и индуктивное сопротивление реактора также станет равным нулю X_L = 0. Таким образом, при таком включении реакторов каждый реактор будет обладать только незначи­тельным активным сопротивлением (0,0018 Ом), которое не оказывает серьезного влияния на значение силового тока ТЭД, поэтому при та­ком включении нагрева ректоров не происходит и работа электровоза на позициях с таким включением реакторов не ограничена.

На неходовых позициях ЭКГ выводы реакторов (или одного из них) будут подключены к двум разным выводам секции трансфор­матора, поэтому реакторы (или один из них) будут работать делите­лями напряжения (рис. 3.6, б). При таком включении по обмоткам реактора, кроме основного силового тока ТЭД будет протекать еще внутренний контурный ток /₀ под действием ЭДС одной секции транс­форматора Е_с= 145 В. При этом магнитный поток одного плеча реактора будет направлен согласно с магнитным потоком другого плеча реактора, за счет такого включения обмотки реактора будут пересекаться большим магнитным потоком и переходной реактор будет создавать значительное индуктивное сопротивление X_L = 0,12 Ом, которое будет ограничивать контурный ток секции трансфор­матора до 1200 А. В результате будет происходить нагрев реакто­ра, и работа электровоза на таких неходовых позициях должна быть ограничена (не более 15 мин в течение 1 ч).

При включении реакторов делителями напряжения общее напряже­ние секции трансформатора будет разделено средней точкой вывода ре­актора пополам, в результате чего добавка напряжения на ТЭД при пере­ходе с одной позиции на другую уменьшится в 2 раза (145/2 = 72,5 В), что приведет к уменьшению бросков тока в ТЭД, и вторичная об­мотка трансформатора может иметь меньшее число выводов.