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

установлена планка 1 со скобой 2 . К скобе 2 крепится шкала 3 зна­ чений уставки. Уставка регулируется натяжением пружины 5.

Реле имеет один размыкающий контакт 10. Подвижный контакт жестко связан с якорем 6 , что обеспечивает бытродействие реле.

Проходящие через магнитопровод токи двух ветвей шины 8 на­ правлены навстречу друг другу. Разность токов в обеих ветвях, ко­ торая определяется разностью их сопротивлений, создает в магнитопроводе магнитный поток, который при достижении током величи­ ны уставки притягивает якорь и размыкает контакты реле, этим са­ мым произведя отключение выключателя.

При медленном нарастании тока разность токов определяется разностью активных сопротивлений двух ветвей шины 8 .

При коротком замыкании происходит быстрое нарастание тока и в этом случае разность токов в ветвях шины 8 определяется в ос­ новном разностью индуктивных сопротивлений ветвей. Индуктивное сопротивление ветви со стальными пластинами будет велико и раз­ ность токов резко возрастет. При этом реле сработает гораздо рань­ ше, чем ток в защищаемой цепи достигнет величины тока уставки, т. е. снижается величина уставки реле. Это обстоятельство дает возможность осуществить селективность защиты линий (по отноше­ нию к защите агрегата).

Управление выключателем производится постоянным током на­ пряжением ПО или 220 в. На рис. 158 приведена схема управления катодным выключателем, а на рис. 159 — схема управления линей­ ным выключателем. Схемы отличаются друг от друга тем, что уп­ равление катодным выключателем осуществляется при помощи уни­ версального переключателя УП, а линейного выключателя — кноп­ ками. Это обусловлено тем, что катодный выключатель при определенной величине главного тока может удерживаться во включенном положении главным током прямого направления даже

222

яри отключенной удерживающей катушке. Поэтому для оперативно­ го-отключения такого выключателя необходимо менять направление

тока в держащей катушке.

, Нормально контакт УПЗ (см .рис. 158 ) замкнут и через удержи­ вающую катушку ДК и добавочное сопротивление ДС протекает ток величиной 1 а. Для включения выключателя поворачивают ру­ коятку УП в положение «Вкл». При этом контакт УПЗ остается замкнутым и замыкается контакт УП2 , включая катушку контакто­ ра К и блокировочного реле РБ Сначала срабатывает контактор л, шунтируя сопротивление ДС. По удерживающей катушке начинает

Рис. 159. Схема управления линейного выключателя ВАБ-28:

ДК - удерживающая катушка, РДШ - контакт реле, К - контактор и его контакт, РБ — блокирующее реле \ его контакт, БК — блок-контакты выключателя, С • • конденсаторы

протекать большой ток (50 а при ПО в и 100 а при 220 в) и якорь выключателя притягивается, переходя в положение «включено». Од­ нако контакты еще не замкнутся, так как якорь свободного расцеп­ ления 29 (см. рис. 155),пока по катушке ДК протекает большой ток, с помощью тяги 30 удерживает контакты от замыкания. Но как только якорь 6 притянется, замкнутся блок-контакты БК\ и БКг и

разомкнется блок-контакт БКъ Блок контакт БК\ шунтирует катушку контактора л, контакт

его размыкается и по цепи удерживающей катушки ток снижается до 1 о,, что достаточно для удерживания якоря во включенном поло жении Пружины 31 (см. рис. 155) отрывают якорь свободного рас­ цепления, и контакты замыкаются. После шунтирования катушки контактора К срабатывает реле РБ, контакт которого повторно шун­ тирует катушку контактора, предотвращая этим «звонковость». Замкнувшийся блок-контакт БКз зажигает красную лампу, а ра­ зомкнувшийся блок-контакт БКч гасит зеленую лампу.

При отпускании рукоятки УП возвращается в нулевое положе­ ние, контакт УП2 размыкается и разрывает цепь реле РБ, а кон­

такт УПЗ, остается замкнутым.

Для отключения выключателя рукоятку УП поворачивают в по­ ложение «Откл». При этом контакт УПЗ разомкнется, а контакты

223

положении зазора быть не должно. Натяжение каждой из главных пружин во включенном положении должно быть равно 130 кГ. На­

токоограничивающий). Поляризованные выключатели постоянного тока ВАТ-43 выпускаются двух исполнений: для защиты линий от токов короткого замыкания и перегрузок (линейные ВАТ-43-2000/10-Л) и для защиты преобразователей и их трансфор­ маторов при пробое полупроводниковых вентилей (катодные ВАБ-43-4000/10-К и ВАБ-43-6300/10-К и анодные 6ХВАТ-43/1-3000

и6ХВАТ-43/1-6000).

Вотличие от ранее рассмотренных поляризованных выключа­ телей, выключатель ВАТ-43 не имеет удерживающей катушки и

удерживается во включенном положении постоянным магнитом. В связи с этим для работы выключателя не требуется непрерывно­ го питания оперативным током и, следовательно, при исчезно­

224

ного включения и отключения выключателя.

Линейный выключатель отличается от катодного выключателя тем, что у линейного выключателя имеется магнитный шунт, с по­ мощью которого регулируется уставка по току линейного выключа­ теля, и электрический шунт, который служит для увеличения ско­ рости отключения выключателя при коротких замыканиях. У катод­ ных выключателей этих шунтов нет.

На рис. 161 дан разрез выключателя ВАТ-43-2000/10-Л. Вы­ ключатель показан во включенном положении. Он состоит из бло­ ка быстродействующего привода, контактного блока и дугогаси­ тельной системы.

Блок привода состоит из постоянного магнита 12, на который надета катушка намагничивания 11, П-образяого -сердечника 4, на нравом стержне которого находится катушка дистанционного включения и отключения 41, верхнего 16 и нижнего 8 брусьев магнитопровода, якоря 34, отключающей пружины 15, магнитного шунта 13, размагничивающего витка главного тока 6, шины 5 с электрическим шунтом 7.

Для включения выключателя замыкают цепь катушки 41, кото­ рая создает магнитный поток, притягивающий якорь 34 к правому стержню П-образного магнита. При этом якорь воздействует на тягу 30, которая поворачивает подвижный контакт 25 вокруг оси 26 в сторону неподвижного контакта. Но подвижный контакт сра­ зу не замкнется с неподвижным, так как тяга 30 связана с рыча­ гом 35, а рычаг 35, при подъеме тяги кверху, зацепляется за защелку 36 и удерживает подвижной контакт на определенном расстоянии от неподвижного. Одновременно с якорем 34 к .-сердеч­ нику 1 притягивается якорек 3. При обесточении катушки 41 якорь 34 остается притянутым и удерживается постоянным маг­ нитом, а якорек 3 под действием пружины 2, возвращается в исход­ ное положение, ударяет по защелке 36 и сбивает ее с рычага 35. При этом тяга 30 освобождается и подвижный контакт замыкает­ ся с неподвижным. Этим достигается свободное расцепление вык­ лючателя. Нажатие главных контактов осуществляется контакт­ ной пружиной 31, которая одним концом упирается в ось 32 тяги 30, проходящей через прорези рычага якоря 34, а другим — в гайки 29, с помощью которых можно регулировать силу нажатия контактов.

Для дистанционного отключения вы-ключателя в катушку 41 подается импульс тока обратного направления, при этом создает­ ся магнитный поток, ослабляющий действие магнитного потока постоянного магнита, и под воздействием отключающей пружины 15 и контактной пружины 31 выключатель отключается. При от­ ключении якорь 34 проходит путь 6i и ударяет по упору 33 на тя­ ге 30, способствуя этим отрыву контактов.

У линейного выключателя направление магнитного потока, со­ здаваемого размагничивающим витком, должно быть направлено

навстречу магнитному потоку постоянного магнита, и, чем больше ток в силовой цепи, тем больше поток размагничивающего витка. Противодействующий магнитный поток не уничтожает поток по­ стоянного магнита, а вытесняет его в параллельный участок маг­ нитной цепи, тем самым усиливая отключающую силу.

Выключатели ВАТ-43-2000/10-Л могут быть со шкалой уставок

ет по шине 17, катушке магнитного дутья 18, неподвижному контакту, подвижному контак­

ту 25, гибкой связи 28, по шине 5 (широкой или узкой полосе ее) и размагничивающему витку, шине 9.

Для предохранения главных контактов, имеющих серебряные накладки, от обгорания у выключателя имеется дугогасительный контакт 23.

Электрическая дуга, возникающая на дугогасительных контак­ тах, выдувается катушкой магнитного дутья 18 в дугогасительную камеру. В узкой щели между У-образными перегородками камеры горящая дуга создает высокое давление газов, которые, устрем­ ляясь кверху, увлекают за собой дугу. Дуга растягивается также собственным магнитным полем, усиленным магнитопроводом 20. После растяжения дуга гаснет.

Переключение блок-контактов 39 осуществляется рычагом 38, который одновременно служит механическим указателем включен­ ного или отключенного положения выключателя, и тягой 37, свя­ занной е якорем 34.

На рис. 162 приведена схема управления выключателем ВАТ-43.

При нажатии на кнопку «Вкл» замыкается цепь катушки кон­ тактора 2К, который своими контактами 2К замыкает цепь ка­ тушки управления КУ■Якорь 34 переходит во включенное положе­

своим контактом повторно размыкает цепь катушки КУ. Для по­ вторного включения выключателя следует разомкнуть контакт «Вкл», а затем снова его замкнуть.

Для оперативного отключения выключателя нажатием кнопки кОтка» замыкают цепь контактора 1К. Контакты контактора 1К замыкают цепь катушки КУ и по катушке потечет ток, обратный по направлению току включения. На выключателе показана по­ лярность присоединения катушки КУ для тока отключения.

Цепи управления линейного выключателя ВАТ-43 получают питание от источника постоянного тока напряжения ПО или 2 2 0 в. Величина тока, потребляемого катушкой управления КУ при вклю­

2 а. Длительность протекания тока включения через катушку КУ — около 0,3 .сек, максимально допустимая длительность не более

4 сек.

Максимальный отключаемый выключателем ток в безындуктивной цепи 50 000 а.

При установке выключателя необходимо выдержать расстояние от дугогасительной камеры до заземленных конструкций во избе­ жании перекрытия дуги на землю. Расстояния 'между дугогаоительной камерой и заземленными конструкциями должны быть следующими: с боковых сторон камеры и спереди со стороны ком­

расстояния могут быть уменьшены: с боковых сторон — до 350 мм,

нить полюса защищаемой силовой цепи к выводам выключателя. У линейного выключателя ВАТ-43 направление главного силового тока — от неподвижного контакта к подвижному. На верхней вы­ водной шине стрелкой указывается направление силового тока.

Защитное покрытие выводных шин перед присоединением к ним подводящих шин следует удалить при помощи растворителя; на­ ждачное полотно или напильник применять для этого нельзя.

После монтажа перед включением выключателя в работу долж­ на быть произведена проверка его регулировки и калибровка уставки. Для выполнения этих работ необходимо иметь следую­ щий инструмент: рычаг для ручного включения, динамометр, по­ стоянный магнит с обозначением полюсов, ось с петлей для замера контактного давления, набор щупов для замера зазоров, специаль­ ные гаечные ключи.

Зазор между главными контактами в отключенном положении выключателя должен быть равен 10—14 мм, а зазор между под­ вижным контактом и упором 27 должен быть 2—3 мм.

228

Отключающая пружина 15 (см. рис. 161) во включенном поло­ жении выключателя растягивается на 16—18 мм. Давление глав­ ных контактов должно быть равно 35—40 кГ, а дугогасительного контакта — 12—14 кГ, при этом зазор 6 2 должен быть 2—2,5 мм.

Удерживая якорь 4 прижатым к сердечнику 2, включают вы­ ключатель и убеждаются в том, что рычаг 35 удерживается за­ щелкой 36, т. е. осуществляется свободное расцепление. При этом зазор между рогом и дугогасительным контактом должен быть в пределах 2,5—4 мм. Этот зазор регулируется изменением длины тяги 30. Зазор между упором 33 на тяге 30 и осью, проходящей че­ рез тягу и пазы рычага якоря 34, должен быть 1,5—2 мм. Тяга 37 к блок-контактам должна быть отрегулирована так, чтобы во включенном положении выключателя она имела свободный ход

2—2,5 мм.

При регулировании, а также при ревизиях, производимых в процессе эксплуатации, проверяется крепление всех элементов вы­ ключателя и качество контактных соединений. Падение напряже­ ния на главных контактах не должно превышать 15 мв при токе 1000 а. Особое внимание следует обратить на контактные соедине­ ния электрического индуктивного шунта, так как малейшее изме­ нение переходного сопротивления контактных соединений влияет на изменение тока уставки, ибо это сопротивление соизмеримо со­ противлению медной шины размагничивающего витка.

При ревизиях проверяется отсутствие металлического контак­ та между неподвижным контактом, полюсами магнитного дутья и шпильками магнитного дутья.

Ось вращения подвижного контакта 26, а также зуб рычага 35 и защелки 36 смазывается смазкой Циатим-203. Плоскость сопри­ косновения якоря 34 и сердечника 5 протирают чистой ветошью и смазывают смазкой Циатим-203.

Калибровку выключателя ВАТ-43-2000/10-Л производят сле­ дующим образом: магнитный шунт поднимают в крайнее верхнее положение и оперативным током включают выключатель. После этого по калибровочной кривой (рис. 163) определяют величину то­ ка в катушке управления КУ, соответствующую заданному току уставки выключателя, и при отсутствии тока в главной цепи через катушку управления КУ пропускают ток найденной величины. За­ тем постепенно опускают магнитный шунт до тех пор, пока выклю­ чатель отключится. Проверку отключения выключателя при задан­ ной уставке, т. е. при протекании по катушке КУ величины тока, определенной по калибровочной кривой для этой уставки, произ­ водят несколько раз, после чего закрепляют шунт и наносят вели­ чину уставки на шкале.

При наличии низковольтного генератора постоянного тока ка­ либровку можно производить пропусканием тока в главной цепи, при этом рекомендуется за шунтировать главные контакты.

Намагничивание постоянного магнита производится при вклю­ ченном положении выключателя и заклиненном якоре. Процесс намагничивания заключается в том, что три раза по катушке на­

229

магничивания (поз. И на рис. 161) пропускают ток не менее 82 а при ПО в и 38 а при 220 в. После намагничивания проверяют по­ лярность магнита при помощи компаса или постоянного магнита. Концы катушки намагничивания закорачивают.

Полярность постоянного магнита у линейного выключателя следующая: вверху — южный полюс (5), внизу — северный по­ люс (N).

Для обеспечения постоянства уставки выключателя -при его ра­ боте после намагничивания проводится стабилизация постоянного магнита.

Рис. 163. Калибровочные кривые выключателя ВАТ-43-2000/10-Л:

ют ток в направлении отключения и определяют величину тока, при которой выключатель отключится. Величина тока должна быть не менее 1,05 а для выключателя на 220 в и не менее 2,1 а для выклю­ чателя на ПО в. Если величина тока меньше, то выключатель еще раз намагничивают;

б) по графику (рис. 164) определяют величину тока стабилиза­ ции (размагничивания). Ток стабилизации пропускают через на­ магничивающую катушку (поз. 11 на рис. 161) в направлении, про­ тивоположном току намагничивания, в течение 2—3 сек;

в) производят повторно измерение величины отключающего тока, пропускаемого через катушку управления КУ. Величина это­ го тока должна быть в пределах 0,8—0,9 а для выключателя на 220 б и 1,6—1,8 а для выключателя на 110 в. Если ток отключения

230

будет больше 0,9 а или 1,8 а, повторяют стабилизацию, несколько увеличив ток стабилизации. Если ток отключения будет меньше 0,8 а или 1,6 а, производят повторное намагничивание и стабилиза­ цию выключателя, пропуская при этом через катушку КУ несколь­

ко меньший ток стабилизации.

После окончания намагничивания и стабилизации выключателя

ных анодных выключателей нет магнитного и электрического шун­ тов;

б) выключатели обратного тока (катодные) не имеют магнит­ ного и электрического шунтов и катушки намагничивания;

в) выключатели максимального тока (линейные) ВАТ-42-4000/10-Л не имеют магнитного и электрического шунтов, постоянного магнита и катушки намагничивания. Включение, удер­ жание во включенном положении и оперативное отключение этих выключателей осуществляется одной катушкой управления КУ. Поэтому указанные выключатели нуждаются в беспрерывном пи­ тании оперативным постоянным током. Автоматическое отключение линейных выключателей ВАТ-42 от токов перегрузки и короткого замыкания осуществляется максимальным токовым реле РДШ.

В ы к л ю ч а т е л ь ВАБ-20-1500/10. Выключатель ВАБ-20-1500/10 рассчитан на номинальный ток 1500 а и номинальное напряжение 1000 в, управляется на оперативном переменном токе. Этот выклю­

231