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

электрических цепей только при номинальных режимах работы мо­ гут применяться выключатели нагрузки (рис. 39). Выключатели нагрузки отличаются от разъединителей наличием устройства для гашения дуги. Они изготовляются на номинальное напряжение 6 и 10 кв и номинальные токи 200—400 а.

Рис. 39. Выключатель нагрузки ВНП-16:

61

Для отключения токов короткого замыкания и токов, превышаю­ щих номинальные токи, к выключателю нагрузки пристраивают предохранители, которые включаются последовательно к каждому полюсу выключателя нагрузки. Выключатели нагрузки применяют­ ся в установках небольшой мощности, где оперативные переклю­ чения производятся относительно редко и где после отключения тока короткого замыкания не требуется немедленно включать при­

соединение Выключатели нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 применяются в ком­

плекте с предохранителями.

Дугогасительное устройство выключателя нагрузки представ­ ляет собой пластмассовую разъемную камеру с вкладышем из ор­ ганического стекла. Эта камера укреплена на колпачке опорного изолятора вместе с основным неподвижным контактом. Внутри ее находится неподвижный дугогасительный контакт, присоединенный к шине основного неподвижного контакта. К основному контактно­ му ножу выключателя присоединен дугогасительный нож, который при включении и отключении перемещается внутри вкладыша из органического стекла. При отключении вначале расходятся основ­ ные рабочие контакты, а затем дугогасительные контакты, между которыми возникает дуга. Под действием температуры дуги из стенок вкладыша, вследствие разложения органического стекла, интенсивно выделяются газы (главным образом водород). При раз­ мыкании конец дугогасительного ножа проходит в камере путь око­ ло 160 мм. В период прохождения этого пути выход газам затруд­ нен, благодаря чему давление внутри камеры повышается. Потоки газов, находящиеся под давлением, следуя вдоль по дуге, интенсив­ но деионизируют дуговой промежуток и гасят дугу.

Выключатель нагрузки ВНП-17 отличается от выключателя ВНП-16 наличием устройства для подачи команды на отключаю­ щий электромагнит привода при перегорании плавкой вставки лю­ бого из трех предохранителей.

Выключатели нагрузки применяются в закрытых распредели­ тельных устройствах.

§ 3. ПРИВОДЫ К М АСЛЯНЫ М ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМ

Приводы служат для включения и отключения выключателей и удержания их во включенном положении.

Привод состоит из трех основных элементов: включающего ме­ ханизма, запирающего устройства и механизма отключения.

Включающий механизм производит замыкание контактов вы­ ключателя и должен обеспечить определенную скорость движения подвижных контактов. Процесс включения требует больших уси­ лий, чтобы преодолеть противодействие отключающих пружин, тре­ ние в механизме выключателя и привода, инерцию движущихся частей, вес подвижных контактов и сопротивление масла.

Запирающее устройство служит для удержания выключателя во включенном положении.

62

Механизм отключения обеспечивает отключение выключателя, освобождая его движущиеся части от запирающего устройства. Для

воды ручные, электромагнитные, грузовые, пружинные, электродвигательные, пневматические. На тяговых подстанциях применяются ручные, электромагнитные, грузовые и пружинные приводы.

Приводы обычно выполняют с механизмом свободного расцеп­ ления. Свободное расцепление заключается в том, что при вклю­ чении выключателя на цепь с коротким замыканием он автомати­ чески отключается даже в том случае, когда включающий меха­ низм продолжает действовать.

Р у ч н ы е п р и в о д ы . Ручные автоматические приводы допус­ кают ручное включение и отключение и автоматическое отключение выключателей. Не рекомендуется применять ручные приводы в системах с большими токами короткого замыкания, а в установках, в которых амплитудное значение сквозного тока короткого замы­ кания превосходит 30 ка, применение ручных приводов вообще не допускается.

На тяговых подстанциях сохранились ручные приводы КАМ и ПРБА. В связи с невозможностью дистанционного и автоматиче­ ского включения выключателей с помощью ручных приводов, в на­ стоящее время: они применяются все реже.

Привод ПРБА (привод рычажный бленкерный автоматический) (рис. 40) имеет стальной гнутый корпус 1, закрываемый крышкой. Привод связан с масляным выключателем с помощью тяги 10. Нижнее положение рычага управления 3 соответствует отключен­ ному положению выключателя. При переводе рычага управления в верхнее положение его вращательное движение вокруг оси 17 пе­ редается уже в виде поступательного движения тяги, идущей к выключателю, с помощью серьги 18 и главного рычага 16.

Главный рычаг имеет штифт 15, который служит для него осью вращения и может перемещаться в щели 14, имеющейся в крон­ штейне, на котором закреплен весь механизм привода. При вклю­ чении выключателя он удерживается во включенном положении вследствие того, что ось 20, соединяющая рычаг управления с серьгой 18, заходит ниже линии I—I, т. е. за «мертвую точку», и механизм заперт. Кроме того, защелка 13 упирается в полуось 12, а нижний конец рычага 11 — в палец отключающий планки 8, от­ тягиваемой пружиной 9.

Для отключения выключателя рычаг управления 3 поворачива­ ют вниз. Вместе с ним поворачивается диск 19 и перемещается ры­ чаг 23, который упирается в палец отключающей планки 8 и по­ ворачивает ее. При этом рычаг И освобождается и под воздействи­ ем пружины 24 поворачивается вокруг своей оси против часовой стрелки, полуось 12 отходит влево и освобождает защелку 13. От­ ключающие пружины масляного выключателя отключают его. Вы­ ключатель должен отключиться при повороте рычага управления на 5—10°.

63

При достанционном отключении выключателя или автоматиче­ ском отключении от защиты ударник 7 отключающего электромаг­ нита или реле ударяет по пальцу отключающей планки 8 и пово­ рачивает ее. Дальше процесс протекает так же, как при ручном

управлении, но в этом случае благодаря свободному расцеплению рычаг управления остается в верхнем положении, бленкер 4 (рис. 40, а) занимает горизонтальное положение, показывающее отклю­ ченное положение выключателя.

Для приведения привода в соответствии с отключенным поло­ жением выключателя и подготовки его к поворотному включению рычаг управления поворачивают вниз. При этом диск 19 при помо-

64

щи тяги 22 поворачивает рычаг 11 по часовой стрелке и конец его заходит за палец отключающей планки. Бленкер опускается в нор­ мальное (нижнее) положение.

Кнопка 25 служит для возврата ударника нулевого реле (при

нему торцу сердечника вклю­ чающего электромагнита. Воротник делается из кожи, пропитанной

в минеральном масле, и крепится с помощью распорного и нажим­ ного кольца и винтов. На сердечнике и нажимном кольце имеются мелкие канавки, что улучшает качество уплотнения. На неподвиж­ ном полюсе сверху укреплен латунный отделитель.

Верхний рычаг 6 связан с нижним рычагом 4 собачкой расцеп­ ления 10, которая вращается на оси в нижнем рычаге, и зубом 9

верхнего рычага. Привод связывается с масляным выключателем тягой 8 через передаточную коробку, преобразующую поступатель­ ное движение тяги во вращательное движение вала выключателя.

Тяга 8 шарнирно связана с верхним рычагом 6. Нижний рычаг 4 серьгами 7 связан с сердечником электромагнита 16. Оба рычага (4 и 6) вращаются на одной общей оси, укрепленной в верхней час­ ти корпуса.

Для включения выключателя замыкается цепь обмотки электро­ магнита 17 и сердечник его 16 опускается вниз, притягиваясь к не­ подвижному полюсу 18. Вместе с сердечником опускаются вниз сцепленные вместе рычаги 4 и 6 с тягой 8. Масляный выключатель включается.

В последний момент, когда сердечник находится в нижнем край­ нем положении, удерживающая собачка 8 заскакивает за верхний край сердечника, имеющего вверху коническую фаску, и удержи­ вает всю систему во включенном положении.

Для отключения выключателя замыкают цепь обмотки отклю­ чающего электромагнита 12. Ударник 11 ударяет в плечо собачки расцепления 10, вследствие чего она поворачивается вокруг своей оси против часовой стрелки и расцепляет верхний рычаг с нижним. Верхний рычаг 6 с тягой 8 и механизм выключателя оказываются свободными и под действием отключающих пружин масляный вы­ ключатель отключается.

Таким образом, благодаря свободному расцеплению, создавае­ мому системой рычагов и собачкой расцепления, выключатель от­ ключается, хотя сердечник находится -в нижнем положении и удер­ живается собачкой 3. Кроме того, вес сердечника включающего электромагнита не влияет на скорость отключения выключателя.

Привод автоматически подготовляется к последующему вклю­ чению. Верхний рычаг 6 связан с удерживающей собачкой 3 тягой с прорезью 5. При движении рычага 6 вверх тяга 5 поворачивает собачку 3 по часовой стрелке и она соскакивает с сердечника. Воз­ вратная пружина 1 поднимает сердечник вверх и в последний мо­ мент собачка расцепления 10 заскаскивает за зуб 9 верхнего рыча­ га и сцепляет верхний и нижний рычаг, после чего привод готов к последующему включению.

Нижний рычаг 4 имеет выступ, на который может быть надета труба для увеличения плеча при ручном включении.

Прикрепленный к нижней части сердечника отключающего элек­ тромагнита диск 14 в поднятом положении замыкает верхние, в опущенном состоянии — нижние блокировочные контакты. С помо­ щью этих блок-контактов обеспечивается защита от «прыгания» (или «звонковости»), «Прыганием» или «звонковостыо» называют­ ся неоднократные повторные включения и отключения выключате­ ля, которые могут произойти, когда змкнута цепь на включение и одновременно происходит отключение выключателя от действия защиты.

На рис. 42 приведена электрическая схема управления приво­ дом ГП-125. По этой схеме видно, что если нажата кнопка вклю­

66

чения КВ и одновременно сработал отключающий электромагнит, блок-контакты размыкают цепь включающего электромагнита и создают цепь на отключающий электромагнит через кнопку вклю­ чения. В этом случае включение выключателя не произойдет, пока отключающий электромагнит будет обтекаться током. Для вклю­ чения выключателя нужно сначала отпустить кнопку включения, прекратив протекание тока через отключающий электромагнит, а

ударника 11 сердечника отключающего электромагнита до хвостоЕика собачки расцепления во включенном состоянии привода долж­ но быть не менее 5—10 мм.

При напряжении ПО в обмотка включающего электромагнита потребляет ток 97 а при установке привода к масляному выключа­ телю ВМ-16 и 121 а — к масляному выключателю ВМ-22.

Отключающий электромагнит потребляет до 4,8 а.

Привод ПС-10. Разрез электромагнитного (соленоидного) при­ вода ПС-10 показан на рис. 43.

Механизм находится в верхней части привода на чугунном ли­ том кронштейне, который крепят к стене четырьмя болтами. Спра­ ва на кронштейне располагается отключающий электромагнит, а с обеих сторон механизма — сигнальные блок-контакты. Верхняя часть привода закрыта съемным кожухом, имеющим отверстие для флажка-указателя 7.

' Снизу к кронштейну четырьмя стяжными шпильками притянут буферный фланец 2 вместе со стальным корпусом 12, внутри кото­ рого находится обмотка включающего электромагнита 13 с сердеч­ ником 3.

Буферный фланец представляет собой чугунную отливку, в ниж­ ней части которой расположены резиновые прокладки, служащие буфером при падении сердечника после окончания процесса вклю­ чения. Кроме того, в нижней части буферного фланца имеются два

44, в). Для обеспечения надежности включения ось 3 должна под­ няться на 1—1,5 мм выше своего окончательного положения при посадке на защелку 4 (на рис. 44, в показан этот зазор). В конце процесса включения автоматически с помощью блок-контактов раз­ рывается цепь включающего электромагнита и сердечник возвра­ щается в исходное положение.

При ручном включении подъем сердечника со штоком осущест­ вляется с помощью рычага ручного включения 15 (см. рис. 43). Для облегчения процесса включения на конец рычага надевается труба длиной 500—800 мм, с помощью которой рычаг поворачи­ вается вниз вокруг оси 1. Во избежание прилипания сердечника включающего электромагнита после включения на нижней поверх-

68

ностн кронштейна укреплена латунная шайба И, а на шток наде­ та одновитковая отжимающая пружина.

Отключение выключателя может быть осуществлено либо дис­ танционно, либо вручную.

При замыкании цепи отключающего электромагнита (см. рис. 44) боек его сердечника 14 ударяет по серьге 12 и выводит серьги 10 и 12 из «мертвого» положения, после чего временно не-

Рис. 44. Различные (положения механизма привода ПС-10 в процессе работы;

временно неподвижная ось

подвижная ось 18 освобождается и сдвигается вправо, а ось 3 со­ скакивает с торца удерживающей защелки и под действием отклю­ чающих пружин масляного выключателя привод отключается. При этом ось 3 опускается вниз и устанавливается против выреза, имею­ щегося на внутреннем контуре удерживающей защелки 4. Одно­ временно с этим блок-контакты разрывают цепь отключающего электромагнита, сердечник его падает вниз и серьги 10 и 12 под действием пружин возвращаются в исходное положение (если ось 3 не станет против выреза в защелке 4, то система серег не сможет придти в исходное положение).

Ручное отключение осуществляется нажатием снизу рукой на сердечник отключающего электромагнита 15 («ли 10 по рис. 43).

Свободное расцепление у привода ПС-10 заключается в том, что, независимо от действия включающего электромагнита, при

69

срабатывании отключающего электромагнита от защиты серьги 10 и 12 становятся под углом, ось 18 перемещается вправо, ролик 2 соскальзывает со штока включающего электромагнита и выключа­ тель отключается.

сварного корпуса 26, в которой находятся также блок-контакты 7 и 18. Под средней плитой корпуса 23 расположен включающий электромагнит 4 с сердечником 3 и штоком 5. В нижнем основании привода 2 установлены резиновые прокладки 1, служащие буфером сердечнику, падающему после завершения процесса включения.

70