4.5. Коммутациялық аппараттар
Коммутациялық аппараттар электртізбектерін қайтадан қосу үшін арналған. Коммутациялық аппараттарға жатады: поездық түйстіргіштер, кері айналдырғыштар, қайта қосушы тежегіштер, қозуды әлсірететін түйістіргіштер, реле, батареяларды сөндіргіштер және т.б.. Жылжымалы құрамда электр аппараттары діріл мен шытынауға душар болудан, температураның елеулі түрде өзгеріп отыруынан және ылғалдың, шаңның, майдың әсерінен өте ауыр жағдайда болып табылады. Бұндай жағдай, аппаратты пайдалану кезінде оның құрылымында жоғары дәрежелі сенімділік, аппараттың өздігінен іске қосылуын болдырмау, олардың барлық құрамды бөліктерінің тотықтануға қарсылық қасиеттеріне талаптың жоғары болуы керектігін көрсетеді.
Аппараттардағы зиянды әсерлерді азайту үшін, оларды арнайы камерларға орналастырады, кейбіреулерін амортизаторға қояды, сезгіштігі мен дәлдігі жоғарырақтарын қаптамамен жабады, мыс немесе мыс қорытпасынан жасалған бөлшектерді қалайымен жабады, жылтыр сырмен және эмальмен сырлайды. Қара металлдардан жасалған бөлшектерді мырыштайды немесе сырлайды.
Электрлік түйісу деп тоқтың бір бөлшектен екінші бөлшекке ауысуын айтады, ал бөлшектердің өздері түйістіргіштер немесе түйістіргіш-жалғағыштар деп аталады. Түйістіргіштер жылжымалы және жылжымайтын болып бөлінеді. Жылжымайтын түйістіргіш-жалғағыштарға оларды пайдалану кезінде (шиндарды, кабельдердің, сымдардың ұштарын, қысқыштардағы сымдарды және т.б. қосу) ажыратылып кетпейтін түйістіргіш-жалғағыштар жатады. Жылжымалы түйістіргіш-жалғағыштарға оларды пайдалану процесінде жылжымайтын түйістіргіш-жалғағыштардан ажыратылып кететін аппараттардың түйісулері жатады. Түйістіргіштер қызмет етуіне қарай, тізбекті тұйықтандырып немесе ажыратып, олардағы тоқ ағымын басқаратын күш беруші (басқарушы) түйістіргіштер және қосалқы түйістіргіштер болып бөлінеді. Қосалқы түйістіргіштер басқа аппараттар мен тізбектерді оларды сызбаларға сәйкес бір-бірімен түйістіре отырып іске қосылуын немесе сөндірілуін қажетінше жалғастыруды, сондай-ақ тізбектерді сөндіру және іске қосу туралы белгі беруді қамтамасыз етеді. Әсер ету әдісіне қарай түйістіргіштер тұйықтандырушы түйістіргіштер және тарқатушы түйістіргіштер болып бөлінеді.
Аппарат орамасы нүктеленбеген кезде тұйықтандырушы түйістіргіштер тарқатулы, ал тарқатушы түйістіргіштер тұйықтаулы болады. Бетінің жанасу үлгісіне қарай түйістіргіштер: жанасу бір нүктеде немесе аз көлемді бетте өтетін болса сыналы; тіке сызық бойыша немесе өте жіңішке бетте жанасатын болса, сызықтық; үстіңгі болып бөлінеді.
Тепловоздар аппараттарында әртүрлі түйістіргіштер қолданылады. Сыналы түйістіргіштер шаппалы қосқыштарда (рубильниктерде), қайта қосқыштарда және қалыпты сақтандырғыштарды берік ұстауға қолданылады. Шаппалы қосқыштың пышағы немесе сақтандырғыштың металл қалпақшасы серпінділігі түйісулерді тығыздандыратын серіппелі тұғырға кіреді. Г әрпі тәріздес болып келетін сызықтық түйістіргіштер күш түскен кезде тізбекті тұйықтандыру және тарқату үшін қолданылады. Мостик типті, екі айырымды тізбегі бар қыспалы түйістіргіштер, бір айырымды қайта қосқыштар типті түйістіргіштер релеге қолданылады, штепсельдік түйістіргіштер көптеген бірліктер өлшемі бойынша жұмыс істейтін тепловоздардың басқару тізбегі үшін қолданылады.
Жылжымалы түйітіргіш-жалғағыштар сипатталады: түйісу кедергісі, бастапқы басу, соңғы басу, ерітінді (айырымымен), құлау, қиюластыру. Түйістіргіш-жалғағыштың күйі ауыспалы кедергімен және үстіңгі бетінің ақаулығымен анықталады. Ауыспалы кедергі түйіскіші материалдардың физикалық қасиеттерімен үстіңгі бетінің күйімен, түйісу тәсілімен және қысымымен аныталады. Үстіңгі бетінің ақаулық кедергісінің шамасына түйісуші материалдардың химиялық реакцияға қатынасы, температура, атмосфера құрамы әсер етеді, тұйықталу түрінде беткі қабыршақтар пайда болады.Түйісу кезіндегі кедергі жұмсалған токтың мәнімен анықталады. Жұмсалған тоттың мәні үлкен болған кезінде түйіскіштер қызады, түйісу кезіндегі кедергі кенеттен көтеріледі, бұл олардың балқуына әкеп соқтыруы мүмкін.
Түйісу серіппесінің түйіскіштердің алғашқы кедергі нүктесіндегі күш түсіруі алғашқы күш түсіру деп аталады.Түйістіргіш серіппелердің жанасу нүктесіндегі соңғы күш түсіруі (түйістіргіштер іске толық қосылған кезде) соңғы күш түсіру деп аталады. Бастапқы және соңғы басу түйіскіштердің шағылысу кезіндегі бастапқы және соңғы түйісу кедергісі мәнін анықтайды.
Соңғы және алғашқы күш түсіру түйіспелі кедергілердің басында және соңында тұйықталудың мәнін анықтайды. Бастапқы аз күш түсіруде түйіспелердің жанасуы кезінде олардың кедергісі артады, бұл бастапқы күш түсірудің күшеюінен олардың қызуына әкеледі, жылжымалы түйіспелер аралық жағдайда тұрып қалуы мүмкін.Соңғы күш түсіру түйіспелердің тұйықталу жағдайында олардың кедергісінің мәнін анықтайды,
сонымен бірге түйіспелер температураның қызуын анықтайды. Ерітінді-жылжымалы және жылжымайтын түйіспелер бетінің ажыратылған жағдайда аралықтағы аздаған қашықтық.Ол түйіспелер арасында қажетті оқшаулағыш аралық жасайды. Аз ерітінді түйіспелер арасын жауып тастауы мүмкін, ал көп ерітінді уақытты көбейтеді және қажетті күш түсіруді қамтамасыз етпеуі мүмкін.
Түйіспелерді іске қосу кезінде олардың тайғанақтауы және домалауы мүмкін. Бұл қабыршақ бетін бұзады және түйіспелердің іске қосылу, ажырату жұмыс нүктелерін бұзады. Бірігіп тайғанақтау және домалау кедергі
нүктесінен бастап соңғы жұмыс жағдайына дейін түйіспелерді ысқылау деп аталады.Түйіспені ысқылау ойықпен қамтамасыз етіледі. Ойық – бұл жылжымалы түйіспенің жылжымайтын түйіспемен жанасуы кезіндегі жылжымайтын түйіспені алып тастағандағы ара қашықтық. Күш тізбегі аппаратының түйіспелерінде тізбек үзілген кезде электр доғасы пайда болады. Бұл былай түсіндіріледі. Түйіспенің ажыратылуы алдында күш түсіру бірден төмендейді ,түйіспелер кедергісі жоғарылайды , бұл түйіспелер кедергісі бетінің қатты қызуына әкеледі. Қоршаған ауа қызады және ионданады , яғни өткізгішке айналады , сондықтан түйіспелер арасында олар жанаспайды , тізбек тұйықталмаған , ток біраз уақыт бойы ионды ауа арқылы өтеді . Доға температурасы 300о С-қа дейін жетеді , оның жануы кезінде түйіспенің балқып пісуі болуы мүмкін , металдың орнын ауыстыруы, яғни доға аппаратының мерзімінен бұрын істен шығып қалуын туғызады. Доға түйіспелерінің ажыратылуы кезінде зиянды әсерлерді жою үшін доғаөшіргіш құрылғысы қолданылады , ол орауыш пен өзекшеден тұратын, екі жағынан болат үйегі доғаөшіргіш жөкемен және доғаөшіргіш камерамен қосылады.
Доға өшіру магнит өрісінің доғаөшіргіш құрылғысының магнит өрісімен әсер ету заңына негізделген. Доға – бұл электрондардың бағытталған қозғалысы , әрине, доғаның айналасында магнит өрісі бар.Бұл өріс доғаөшіргіш орауыштың жасалған өрісімен бірге әсер етеді, яғни доға-өшіргіш жөкенің бағыты бойынша доғаны итеріп шығарады. Итеріп шығару кезінде доға жанып кеткенге дейін ұзарады. Доғаның өшірілуін тездету үшін доғаөшіргіш камераның тепловоз контакторларында бөліп тұратын қалқа жасайды. Доғаөшіргіш электрлік доғаның жақын орналасқан металл бөліктерін шарпуына жағдай жасайды. Доғаөшіргіш камераны асбоцементтен жасайды, жылуды сақтау қасиеті жоғары және оқшаулау қасиеті жақсы.
Түйіспенің тұйықталуы және ажыратылуы кезінде олардың орын ауыстыруы жылжымалы түйіспені қозғалысқа келтіретін құрылғы жетек деп аталады . Жетектер тұтқалы, электрмагниттік, электрпневматикалық және электрдвигательді болып бөлінеді. Жетектер машинист контроллерінде, шаппалы қосқыштарда , ажыратқыштарда және т.б. қолданылады.
Электрмагниттік жетекте жылжымалы жүйенің орын ауыстыруы зәкірді электромагниттің өзекшесіне жылжыту арқылы жасалады (4.8 сурет). Магнит ағыны орауыштан 2 токтың өтуі кезінде жасалатын мойынтұрықтан 1 өткенде тұйықталатын , өзекше 3 , зәкір 4 және ауа саңылауынан х тұрады. Орауыштың тізбегі үзілген кезде зәкір серіппені 5 бастапқы (ажыратылған) қалпына жылжытады .Электрмагниттік өткізгіш қарапайымдылығы мен жұмыстың сенімділігіне қарай электр аппаратында көп таралған, жылжымалы жүйенің аздаған жүрісі мен аз күшті қажет етеді.
