книги из ГПНТБ / Бронштейн А.М. Главные выключатели и разрядники электровозов переменного тока

ние валика 1 блок-контактора устанавливается так, что­ бы при отключенном выключателе были замкнуты две

пары ламелей (два нормально закрытых блок-контакта) и разомкнуты четыре пары ламелей (четыре нормально открытых блок-контакта). Переключение контактов блок-

контактора осуществлялось валом разъединителя через систему рычагов.

Клеммная панель 35 (см. рис. 2 и 4) собирается из стандартных клемм типа НБ-401/3-6. На клеммную па­ нель (см. принципиальную схему рис. 1) выведены цепи катушек оперативных электромагнитов отключения 9 и включения 15, цепь катушки электромагнита автомати­

ческого отключения 10, а также контакты блок-контак­ тора 16, используемые для блокировок и сигнализации. К этой же панели подводится кабель управления вы­

ключателем и сигнализации.

Трансформатор тока. Назначение и работа трансфор­ матора тока рассматривались раньше. Конструктивное исполнение этого узла показано на рис. 12. На фарфо­ ровой втулке 1 примерно в средней ее части с помощью

цементной замазки укреплен силуминовый фланец 2.

Фланец 2 служит опорной базой при установке втул­ ки 1 на крыше электровоза. На нижней плоскости флан­ ца 2 смонтирован трансформатор тока. Трансформатор дока имеет кольцевой магнитопровод 3, намотанный из ленточной электротехнической стали Э-42. На магнито­

провод 3 равномерно по его окружности нанесена вто­

ричная обмотка 4, имеющая 40 витков. Первичной об­ моткой трансформатора тока служит медный токоведу­ щий стержень 5, пропущенный через центральный канал проходной втулки 1. Магнитопровод 3 трансформатора тока со вторичной обмоткой 4 закрывается специальным

металлическим кожухом 6, который защищает обмотку

от возможных повреждений при работе в высоковольт­ ной камере электровоза. Прессшпановые прокладки 7 и 8 защищают изоляцию вторичной обмотки от истирания о фланец 2 и кожух 6. На кожухе 6 укреплена клем­ мная колодка 9, к которой подключаются выводы вто­ ричной обмотки трансформатора тока.

Как уже отмечалось выше, вторичная обмотка транс­ форматора тока соединяется с катушкой электромагнита

автоматического отключения. Необходимо иметь в виду, что размыкание цепи вторичной обмотки трансформа-

29

Рис. 12. Проходная втулка с трансформатором тока

30

как в этом случае на концах разомкнутой вторичной цепи

возникает очень высокое напряжение, опасное для жиз­ ни обслуживающего персонала и изоляции вторичной обмотки трансформатора тока. Надежность соединения катушки электромагнита автоматического отключения с вторичной обмоткой трансформатора тока должна по­ стоянно контролироваться.

На первых отечественных электровозах однофазного тока серий НО и Н60 установлены опытные образцы главных выключателей типов BOB-20, ВОВ-20М и ВОВ-25М. Они имеют такую же принципиальную кон­ структивную схему, как и выключатель типа ВОВ-25,

но некоторые узлы, как, например, пневматический при­ вод, бак, дугогасительная камера и другие, имеют иное конструктивное оформление. Поскольку в эксплуатации находится очень небольшое количество этих выключа­ телей, мы здесь на их описании останавливаться не

будем.

3. Выключатели типа DBTF

На закупленных Советским Союзом во Франции электровозах фирмы Альстом в качестве главных вы­ ключателей применяются однополюсные воздушные вы­ ключатели типа DBTF, разработанные швейцарской фир­ мой Броун-Бовери.

На рис. 13 показано принципиальное устройство вы­

ключателя типа DBTF.

На плите 1, являющейся опорной базой крепления

выключателя на крыше электровоза, в нижней ее части смонтированы следующие основные узлы: блок-контак­ тор 2, доводящий механизм 3, пневматический привод 4,

блок управления 5, клапан задержки 6 и главный кла­ пан 7.

Все эти узлы закрыты стальным кожухом 8. Бак 9

выключателя укреплен в вырезе плиты 1 таким образом, что большая его часть находится под плитой внутри кузова электровоза. Эта часть бака покрыта слоем теп­ лоизоляции 10, вследствие чего температура воздуха в

баке 9 всегда близка к температуре наружного воздуха.

Внутри бака расположен продувочный патрон 11, через

31

который по трубке 12 в опорный изолятор 13 постоянно поступает слабый поток воздуха. Теплоизоляция бака

и постоянная продувка изолятора 13 должны обеспечить уменьшение конденсации влаги во внутренней полости последнего и осушку этой полости.

такт 15 и подвижный контакт 16. Подвижный контакт 16

с поршнем 18 прижимается к неподвижному 15 с по­ мощью контактной пружины 17. Выброс отработанного воздуха из дугогасительной камеры 14 происходит через специальные вентиляционные щели в кожухе 19, укреп­ ленном на передней головке 20 дугогасительной камеры. Контакты 15 и 16 дугогасительной камеры зашунтированы сопротивлением 21, смонтированным в фарфоро­ вом герметически закрытом изоляторе 22.

Сопротивление 21 набирается из дисков, отпрессован­ ных из карборундового порошка. Это сопротивление обладает нелинейной характеристикой, т. е. с увеличе­ нием напряжения, приложенного к сопротивлению, ток через сопротивление увеличивается не пропорционально напряжению (как это имело бы место при обычном со­ противлении), а в значительно большей степени.

Это сопротивление облегчает гашение дуги на кон­

тактах 15 и 16 дугогасительной камеры и уменьшает перенапряжения при отключении выключателем холо­ стого трансформатора электровоза.

На задней головке 23 дугогасительной камеры 14 укреплен неподвижный контакт 24 разъединителя.

Подвижные контакты (ножи) 25 разъединителя ук­ реплены на вращающемся изоляторе 26. Вращение изо­ лятора 26 при включении и отключении выключателя обеспечивается пневматическим приводом 4. Подвод тока к подвижным контактам разъединителя осуще­ ствляется через шарнирный контакт 27, который в свою очередь соединяется с проводом от токосъемника.

Подвод тока к обмотке высшего напряжения сило­

вого трансформатора электровоза производится от пе­ редней головки 20 через проходную втулку, установ­ ленную на крыше электровоза, точно так же, как и на

электровозах Н60 (см. рис. 1).

Кроме перечисленных узлов, в выключателе имеется подогревное сопротивление (на рис. 13 не показано),

33

расположенное под плитой 1 в объеме, закрываемом ко­ жухом <9. Это сопротивление предназначено для обеспе­

чения надежной работы выключателя при температурах окружающего воздуха от —20 до —50° С. Сопротивле­

ние питается от аккумуляторной батареи электровоза

через специальное термореле, уставка которого может быть отрегулирована на включение и отключение при определенной температуре воздуха в объеме под кожу­ хом 8.

Рекомендуется указатель реле устанавливать на ну­ левое деление; при этом реле включает подогревное со­ противление при температуре —5° С и отключает его

при +5° С.

Прежде чем рассмотреть в целом работу выключа­ теля DBTF, который имеет много общего с выключате­

лем ВОВ-25, рассмотрим сначала работу двух его уз­

лов: блока управления 5 и пневматического привода 4, которые значительно отличаются от аналогичных узлов

выключателя ВОВ-25.

Блок управления. Основными элементами блока уп­ равления 5 являются пусковые клапаны отключения 35 и включения 38. Их назначение сводится к тому, чтобы подачей сжатого воздуха на поршень 29 дутьевого кла­ пана обеспечить отключение включателя или подачей воздуха в цилиндр привода 4 обеспечить включение вы­

клапана 35 сжатый воздух из полости 36 через канал 32 поступает к поршню 29, отжимает его влево и открывает главный клапан 7.

При открытии пускового клапана 38 сжатый воздух из полости 36 по трубке 39 поступает в цилиндр приво­ да 4 и производит включение выключателя.

Открытие пусковых клапанов производится встроен­

ными в блок управления пружинно-спусковыми механиз­ мами, которые в свою очередь управляются электромаг­ нитами отключения 30 и 33 и электромагнитом вклю­ чения 40.

Каждый пружинно-спусковой механизм (открываю­ щий пусковой клапан отключения 35 расположен на рис. 13 слева, а открывающий пусковой клапан включе­ ния 38 — справа) состоит из рычага 46, рабочей пружи­

ны 47, звеньев передающего механизма 44 и защелки 41.

34

Звенья передающего механизма связаны через тягу 45

с валом 42 разъединителя таким образом, что когда разъединитель в процессе включения доходит до своего

полностью включенного положения, то рычаг 46 пружин­

но-спускового механизма включения отжимается вниз,

рабочая пружина 47 растягивается и в таком положении Запирается защелкой 41. Точно так же в процессе отклю­ чения выключателя отжимается рычаг, растягивается

рабочая пружина и запирается на защелку пружинно­ спусковой механизм отключения.

Одновременно с помощью шайбы 34 якорь 31 отжи­ мается влево и в этом положении он удерживается про­ тив отталкивающего действия пружины (на рис. 13 не показана) электромагнитом 30, через катушку которого

врабочем состоянии выключателя должен постоянно

проходить ток.

Таким образом, пружинно-спусковой механизм отклю­ чения подготавливается к работе в конце операции от­ ключения, а пружинно-спусковой механизм включения —

вконце операции включения.

На рис. 13 все механизмы блока управления показа­

ны для включенного состояния выключателя. Для от­

ключения выключателя достаточно открыть защелку

спускового механизма отключения. При этом пружина подтянет рычаг вверх, нажмет на шток клапана 35 и

откроет последний, а это в свою очередь обеспечит пол­

ное выполнение операции отключения, как это подробно

будет описано ниже.

Открытие защелки может быть произведено одним

из электромагнитов отключения. Электромагнит 33 ра­ ботает при замыкании его цепи на напряжение 75 в по­ стоянного тока. Этот электромагнит обеспечивает авто­ матическое отключение выключателя при срабатывании

реле перегрузки тяговых двигателей, реле заземлений или реле защиты от перегрузки первичной цепи силового трансформатора электровоза. Последнее реле питается от вторичной обмотки трансформатора тока, смонтиро­ ванного на проходной втулке, через которую высокое напряжение вводится в кузов электровоза.

Через второй отключающий электромагнит 30 (удер­ живающий) постоянно проходит ток и он открывает защелку механизма при отключении от цепи постоян­ ного тока 75 в. Отключение его может быть произведено

35

машинистом при необходимости выполнения оператив­

ного отключения главного выключателя и автоматиче­ ски при срабатывании реле заземления, реле минималь­

ного давления, реле перегрузки первичной цепи, при разрыве блокировочных контактов безопасности и т. д.

Этот электромагнит обеспечивает также автоматиче­ ское отключение главного выключателя при потере на­ пряжения 75 в постоянного тока, например, при перего­ рании предохранителя.

Открытие защелки 41 механизма включения произ­ водится электромагнитом 40 при кратковременном за­ мыкании его цепи на напряжение 75 в постоянного тока.

В блок управления 5 встроен также автомат минималь­ ного давления, состоящий из сильфона 37, связанного што­ ком 48 с управляющими валиками 49 и 50. При сниже­ нии давления в баке 9 ниже 3,5 ати сильфон 37 разжи­ мается, поднимает шток 48 вверх и кулачками 51 запи­

рает защелки 41.

Кулачок 52 запирает якорь 31 удерживающего элек­ тромагнита и тем самым также не позволяет ему произ­ вести отключение выключателя.

При подъеме давления в баке 9 до 4 ати сильфон сжимается и возвращает кулачки в нормальное рабочее положение.

Пневматический привод. Пневматический привод 4

разъединителя, кроме обычного для всех пневматиче­ ских приводов поршня 53 и штока 54, имеет дополнитель­ ный поршень 55, свободно сидящий на штоке 54, и два

обратных клапана 57 и 59. С помощью этих дополнитель­ ных деталей обеспечивается, как это будет показано ниже, безударная работа привода в конечных поло­ жениях.

Рассмотрим теперь в целом, как работают механизмы выключателя при отключении и включении.

Отключение выключателя. Допустим, что отключение

выключателя происходит в результате нажатия кнопки отключения главного выключателя машинистом элек­ тровоза (оперативное отключение). При этом обрывается цепь электромагнита 30, якорь 31 отпадает и выбивает защелку пружинно-спускового механизма отключения.

ный клапан 7.

36