книги из ГПНТБ / Маринов, И. А. Устройство и эксплуатация преобразовательных подстанций городского электротранспорта учеб. пособие

ние «Включено». После этого цепь включающей катушки автомати­ чески размыкается.

Наличие свободного расцепления может быть проверено следую­ щим способом. Между главными контактами помещают бумажку и замыкают контакт контактора. Происходит включение выключа­ теля, но пока контакт контактора замкнут, главные контакты не должны замкнуться и бумажка может быть свободно вынута из промежутка между контактами.. Как только контакт контактора будет разомкнут, магнитный якорь будет оторван от торца сердеч­ ника включающей катушки и замкнутся главные контакты. При этом бумажка будет зажата между контактами и ее нельзя будет вынуть.

При включении выключателя слышен характерный двойной удар: первый — от соударения якоря и сердечника включающей катуш­ ки, второй — от соударения замкнувшихся главных контактов.

Поляризация выключателя заключается в выборе направления тока в удерживающей катушке в зависимости от направления тока в катушке главного тока.

Для того чтобы выключатель отключил цепь при изменении направления тока в ней, направление тока в удерживающей катуш­ ке выбирается таким образом, чтобы магнитные потоки, создавае­ мые удерживающей катушкой и катушкой главного тока, совпадали по направлению в сердечнике включающей катушки. Следователь­ но, при протекании тока в прямом направлении ток главной цепи будет способствовать удержанию выключателя во включенном по­ ложении. В аварийном режиме при изменении направления главно­ го тока на обратное изменится направление магнитногЪ потока, со­ здаваемого катушкой главного тока в сердечнике включающей катушки, т. е. магнитный поток катушки главного тока будет на­ правлен против магнитного потока удерживающей катушки и при определенной величине главного тока сердечник включающей ка­ тушки размагнитится и отключающие пружины отключат выключа­ тель. Быстродействие определяется в большей степени тем, что в то время, как в сердечнике включающей катушки магнитный поток уменьшается, в сердечнике катушки главного тока магнитный по­ ток увеличивается.

Для того чтобы выключатель отключил цепь при увеличении тока выше тока уставки в прямом направлении, выбирают направ­ ление тока в удерживающей катушке таким образом, чтобы маг­ нитный поток удерживающей катушки в сердечнике включающей катушки был направлен против магнитного потока катушки главно­ го тока при протекании через нее тока прямого направления. В этом случае с увеличением главного тока увеличивается размагничива­ ние сердечника включающей катушки и при определенной величине главного тока, равной или превышающей ток уставки, выключатель отключается.

Ток уставки в обоих случаях регулируется изменением величины тока удерживающей катушки и изменением зазора бь

211

Величина тока удерживающей катушки регулируется изменени­ ем величины добавочного сопротивления, включаемого последова­

тельно катушке.

Изменение зазора Si изменяет сопротивление магнитному потоку катушки главного тока. С уменьшением зазора Si уменьшается маг­ нитное сопротивление и, следовательно, уменьшается величина от­ ключающего тока. Изменение зазора Si осуществляется при помощи регулировочного винта 1 1 .

Зазор 6 2 между упорами 14 и щеками рычага якоря 15 во вклю­ ченном положении выключателя характеризует качество замыкания главных контактов и должен быть в пределах 2—5 мм. Завод выпус­

Отсутствие зазора 6 2 (упоры 14 соприкасаются со щеками рычага якоря 15) говорит о плохом контакте или отсутствии контакта меж­ ду главными контактами. Зазор 6 2 меньше 2 или больше 5 мм свидетельствует о том, что главные контакты соприкасаются лишь

Если же размеры контактов достаточны, то регулирование зазо­ ра 6 2 осуществляется путем передвижения всего включающего меха­ низма по раме выключателя. Для передвижения механизма осво­ бождают два болта, которыми механизм прикреплен к раме.

Расстояние между главными контактами в отключенном положе­

нальный ток 3000 а — в пределах 26—30 кГ.

На рис. 148, б показана подвижная система выключателя с обоз­ начением границы предельного износа контактов. Подвижный

На рис. 149 дана развернутая схема управления выключателем ВАБ-2. Схема предусматривает подачу кратковременного импульса на включающую катушку и не допускает многократные повторные включения при длительно нажатой кнопке включения, т. е. осуще­ ствляет защиту от «звонковости». Удерживающая катушка все вре­ мя обтекается током. Для включения выключателя нажимают на кнопку «Вкл», замыкая этим цепь катушек контактора К и блокиру­ ющего РБ. При этом срабатывает только контактор, который замы­ кает цепь включающей катушки ВК. Как только якорь займет по­ ложение «Включено», замыкающие блок-контакты БА выключателя замкнутся, а размыкающие — разомкнутся. Один из блок-контактов шунтирует катушку контактора К, который разорвет цепь включаю­ щей катушки. В этом случае все напряжение сети будет приложено к катушке блокирующего реле РБ, которое, сработав, своими кон­ тактами еще раз шунтирует катушку контактора.

212

Для повторного включения выключателя надо разомкнуть кноп­ ку включения и вновь ее замкнуть.

Разрядное сопротивление СР, включенное параллельно удержи­ вающей катушке ДК, служит для снижения перенапряжения при размыкании цепи катушки. Регулируемое сопротивление СД обес­ печивает возможность изменения тока удерживающей катушки.

Номинальный ток удерживающей катушки при напряжении 110 в равен 0,5 а, а номинальный ток включающей катушки при том

Р Б — реле блокировки и его контакт, ВК —включающая катушка, АП —автоматический. переключатель

Допустимы колебания напряжения оперативных цепей от — 20% до + 10% от номинального напряжения.

Полное время отключения цепи выключателем ВАБ-2 составля­ ет 0,02—0,04 сек.

Гашение дуги при разрыве выключателем цепи под нагрузкой происходит в дугогасительной камере с помощью магнитного дутья..

Катушка магнитного дутья обычно включена последовательно главному неподвижному контакту выключателя и представляет со­ бой виток главной токоведущей шины, внутри которого находится сердечник, выполненный из стальной ленты. Для концентрации маг­ нитного поля в зоне образования дуги на контактах сердечник ка­ тушки магнитного дутья у выключателей имеет полюсные наконеч­ ники.

Камера дугогашения (рис. 150) представляет собой плоскую ко­ робку, выполненную из асбестоцемента, внутри которой сделаны две продольные перегородки 4. В камере установлен рог /, внутри которого проходит ось вращения камеры. Этот рог электрически связан с подвижным контактом. Другой рог 7 укреплен на непод­ вижном контакте. Для обеспечения быстрого перехода дуги с под­ вижного контакта на рог 1 расстояние рога от контакта должно быть не более 2—3 мм.

213

Возникшая при отключении между контактами 2 и 6 электричес­ кая дуга под действием сильного магнитного поля катушки магнит­

рога, 5 и 6 — вспомогательные рога, 7 — вспомогательная катушка магнитного дутья, I, //,

III, IV —положение дуги в процессе гашения

5 и 6 , между которыми включена катушка 7. По мере удлинения дуги она начинает замыкаться через вспомогательные рога и ка­ тушку, которая вследствие протекания через нее тока создает до­ полнительное магнитное дутье. Во всех камерах снаружи имеются металлические полюсные накладки.

214

Для быстрого и устойчивого гашения дуги расхождение контак­ тов должно быть не менее 4—5 мм.

Корпус выключателя выполнен из немагнитного материала — силумина *1— и соединен с подвижным контактом, поэтому во время работы находится под полным рабочим напряжением.

В эксплуатации необходимо следить за состоянием главных кон­ тактов. Падение напряжения между ними при номинальной нагруз­ ке должно быть в пределах 30 мв.

Зачистку контактов от окиси производят проволочной щеткой (крацовкой). При появлении наплывов их снимают напильником, однако опиливать контакты для восстановления их первоначальной плоской формы не следует, так как это приводит к быстрому их из­ носу.

Необходимо периодически очищать стенки камеры дугогашения от медных и угольных налетов.

При ревизии выключателя производят проверку изоляции дер­ жащей и включающей катушек по отношению к корпусу, а также сопротивления изоляции стенок камеры дугогашения. Изоляция ка­ меры дугогашения проверяется приложением напряжения между главными подвижным и неподвижным контактами при закрытой ка­ мере.

Перед вводом выключателя в эксплуатацию после ремонта или длительного хранения камера его должна подвергнуться сушке в. течение 10—12 ч при температуре 100—110° С.

После сушки камера устанавливается на выключатель и измеря­ ется сопротивление изоляции между двумя точками камеры, распо­ ложенными против подвижного и неподвижного контактов, когда они разомкнуты. Это сопротивление должно быть не менее 20 мом.

Калибровка уставок выключателей производится в лаборато­ рии током, получаемым от низковольтного генератора номиналь­ ным напряжением 6—12 в.

На подстанции калибровка выключателей производится током нагрузки или при помощи нагрузочного реостата при номинальном

женной на сердечник катушки главного тока. Пропуская через ка­ тушку постоянный ток, по количеству ампервитков в момент отклю­ чения выключателя устанавливают величину токовой уставки.

Выключатели первого исполнения, выпускавшиеся ранее, отли­ чаются от выключателей второго исполнения наличием масляного демпфера.

В ы к л ю ч а т е л ь АБ-2/4 по устройству и принципу действия по­ добен выключателю ВАБ-2 и отличается от него только конструкци­ ей контактов (рис. 152), узла магнитного дутья и камеры дугогаше­ ния.

1 С и л у м и н — с п л а в , с о с т о я щ и й и з 85 — 9 0 % а л ю м и н и я , 10— 13% к р е м н и я и 1 % ж е л е з а , м е д и и ц и н к а .

215

Магнитное дутье осуществляется сильно развитыми полюсами, устанавливаемыми на магнитопроводе дугогасительных катушек, которые примыкают к камере снаружи, с обеих ее сторон. На рис. 153 показан съемный развитый полюс. Лучи полюса состоят из пуч­ ков стальных пластин. Магнитные полюса концентрируют магнит­ ный поток в зоне размыкания контактов.

На выключателе АБ-2/4 установлена дугогасительная камера лабиринтно-щелевого типа (рис. 154).

4 5

перегородки образуют зигзагообразную щель-лабирйнт, которая по­ степенно удлиняется и расширяется кверху.

Внутри камеры размещены дугогасительные рога. Один рог представляет одно целое с шарниром, с помощью которого камера устанавливается на выключателе. Другой рог 3 закреплен на пласт­ массовом держателе 2 и изолирован от стенок и деталей камеры. Для входа дуги внизу оставлено небольшое окно. В верхней части камеры установлены пламегасительные решетки 5, представляющие собой пакеты из тонких стальных пластин. Они служат для охлаж­ дения и деионизации пламени дуги.

Электрическая дуга в таких камерах растягивается до возмож­ ной при данном напряжении и токах длины. Наибольшая длина ду­ ги составляет около 4,5 м. Дуга подвергается интенсивному деиони­ зирующему воздействию в самом начале ее развития. Сопротивле­ ние движения дуги вверх облегчено, а выход ионизированных газов вниз затруднен. Такая камера имеет повышенную разрывную спо­ собность по сравнению с камерой выключателя ВАБ-2.

216

Р и с . 154. Д у г о г а с и т е л ь н а я к а м е р а в ы к л ю ч а т е л я А Б - 2 /4 :

1 и 3 — рога, г —пластмассовый держатель, 4 - перегородки, 5 - пламегасительная решетка

контактами должен быть не менее 1,5 мм. Расхождение главных контактов при отключенном положении выключателя около 19—■

.21 мм.

В ы к л ю ч а т е л и В А Б - 2 8. Выключатели ВАБ-28 выпуска­ ются серией, состоящей из восьми исполнений, которые отличаются друг от друга:

по назначению — катодные (отключающие обратные токи) и ли­ нейные (защита линий при перегрузках и коротких замыканиях);

по номинальному току — на 1500, 3000 и 6000 а; по номинальному напряжению — на 825, 1650 и 3300 в.

Выключатели на номинальное напряжение 3300 в имеют две па­ ры главных контактов с общей магнитной системой и рамой. Каж­ дая пара главных контактов закрыта отдельной камерой дугогашения и имеет катушку магнитного дутья. У выключателей на номи­ нальные токи 1500 и 3000 а главные контакты соединены последо­ вательно, у выключателей на 6000 а — параллельно.

Выключатели на номинальные напряжения 825 и1650 в имеют одну пару главных контактов.

Катодные выключатели отличаются от линейных по типу устрой­ ства, воздействующего на автоматическое отключение выключателя.

Катодные выключатели отключаются при помощи размагничи­ вающего витка, представляющего собой токоведущую шину, про­ пущенную через отверстие в магнитопроводе выключателя.

Линейные выключатели отключаются при срабатывании реле РДШ (реле дифференциальный шунт).

Катодный выключатель имеет в конце обозначения типа бук­ ву К, а линейный — букву Ф.

Устройство выключателей ВАБ-28 в основном одинаковое. Рассмотрим устройство выключателя ВАБ-28-3000/30-К (рис.

155).

Корпус 2 связывает все узлы выключателя и устанавливается на изоляторах 4. Неподвижные контакты с катушками магнитного дутья 1 1 крепятся к изоляционной плите 1 0 , которая устанавливает­ ся на корпусе на изоляторах.

Якорь 6 связан с подвижными контактами 20 посредством пру­ жин 31, которые служат для создания давления между контактами. К якорю 6 крепятся полуоси 25 с толкателями 26, которые при от­ ключении ударяют по подвижному контакту, обеспечивая быстрое их размыкание. Отключение выключателя осуществляется главны­ ми отрывными пружинами 27. Во включенном положении между толкателями 26 и подвижными контактами 2 0 должен быть зазор б, равный 1,4—2 мм.

Магнитная система выключателя, состоящая из магнитопровода 7 и якоря 6 , крепится к корпусу 2 тремя шпильками 5. На магнито­ проводе 7 расположена удерживающая катушка 3.

У катодных выключателей шинка 8 , связанная гибкими связя­ ми 1 с подвижными контактами, проходит через отверстие в магни­ топроводе и образует размагничивающий виток. У линейных выклю­ чателей нет шинки 8 , и подвижные контакты соединяются осью 9,

220

которая в этом случае выполняется из посеребренной меди. Втулки, через которые проходят оси, также делаются из меди и покрывают­ ся внутри серебром.

Во включенном положении якорь выключателя удерживается магнитным потоком удерживающей катушки. У катодного выклю­ чателя при протекании прямого тока магнитный поток (рис. 156, а), создаваемый размагничивающим витком, направлен в одну сторону с потоком удерживающей катушки (в широкой части магнитопрово-

.да, слева от отверстия).

При обратном зажигании ток, протекающий через размагничи­ вающий виток, изменяет свое направление, изменяется направление магнитного потока и в магнитопроводе вокруг шины витка, поток удерживающей катушки будет вытеснен в узкую часть магнитопровода справа от отверстия (рис. 156, б). Вследствие местного насы­ щения увеличивается магнитное сопротивление для потока удержи­ вающей катушки и этот поток резко уменьшается. Главные пружи­ ны отрывают якорь, который толкателями ударяет по подвижным контактам, и контакты размыкаются.

Линейные выключатели ВАБ-28 отключают токи перегрузки и короткого замыкания при помощи реле РДШ (индуктивный диффе­ ренциальный шунт), которое выполняет функции максимального ре­ ле.

Реле РДШ имеет два исполнения: РДШ -I на номинальный ток 3000 а и РДШ-П на номинальный ток 6000 а.

На рис. 157 изображено реле РДШ. Токоведущая шина 8 разде­ лена ,на две параллельные ветви неравного сечения. На ветвь мень­ шего сечения насажены пластины из электротехнической стали 9. К шине 8 крепится магнитопровод 7 с якорем 6 . На магнитопроводе 7

221