Защита ЭПС от коротких замыканий.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

На ЭПС возникновению короткого замыкания способствуют: неудовлетворительное состояние изоляции машин н аппаратов вследствие повышенного нагрева, увлажнения или загрязнения; ионизация окружающей среды нз-за плохой вентиляции и повышенного нагрева; неисправности машин, аппаратов и монтажа; чрезмерное повышение напряжения и перенапряжения, вызывающие пробой изоляции электрооборудования или переброс электрической дуги между токоведущими частями аппаратов и машин или токоведущими частями н заземленными конструкциями.

Для защиты от коротких замыканий применяют на электровозах и электропоездах постоянного тока быстродействующие выключатели. Ток уставки быстродействующего выключателя электровоза или моторного вагона выбирают таким, чтобы не происходило ложных срабатываний защиты при реализации наибольшей силы тяги по сцеплению на высшей ступени скорости — ступени наибольшего ослабления возбуждения тяговых двигателей при параллельном их соединении.

При круговом огне на коллекторах части тяговых двигателей в последовательной цепи, перебросе дуги на землю между якорями двигателей и различных частичных нарушениях изоляции ток возрастает медленнее, чем при полном коротком замыкании, и может не достигнуть уставкн быстродействующего выключателя. Защиту оборудования в этом случае обычно осуществляют дифференциальными реле. Дифференциальное реле может иметь ток небаланса, соответствующую произвольной малой разности токов, что позволяет обеспечить защиту силовой цепи при любом порядке чередования якорей и обмоток возбуждения тяговых двигателей, а также во всем практически возможном диапазоне нагрузок. Это реле не реагирует непосредственно на возникновение кругового огня, но он всегда сопровождается перебросом дуги на корпус двигателя, что вызывает срабатывание дифференциального реле.

Домашнее задание: Учебник С.А.Алябьев стр. 198-199 и изучение конспекта.

1. Изучить тему и написать конспект.

2. Письменно ответить

- что происходит с величиной тока при коротких замыканиях?

- что защищает эл.цепь при неполном коротком замыкании?

_______________________________________________________________________________

ПЛАН УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ № 65 на 21.04.2020г.

Предмет: «Техническое обслуживание и ремонт узлов локомотива» П реподаватель Панченко Н.И.

Время занятия- 1час.

Тема: Аппараты защиты.

Тема урока: Быстродействующий выключатель БВП-3А. Устройство и назначение.

Учебная цель урока: Ознакомить студентов с быстродействующим выключателем БВП-3А, устройством, назначением и чем отличается быстродействующий выключатель от обычных выключателей. Временем отключения при КЗ в эл. цепях.

Литература: Электровоз ВЛ8. Руководство по эксплуатации. Издательство «Транспорт» 1982г.

Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. С.А.Алябьев.

Издательство «Транспорт» 1977г.

Электровозы и электропоезда. В.К.Калинин. Издательство «Транспорт» 1991г.

НАЗНАЧЕНИЕ

Для защиты силовых цепей электрического подвижного состава от коротких замыканий и перегрузок служат автоматические быстродействующие выключатели. Быстродействующим называется выключатель, который отключает цепь раньше, чем ток короткого замыкания, достигнет максимального разрушительного значения. При этом уменьшаются последствия от короткого замыкания на тяговых двигателях и аппаратуре, облегчаются условия работы самого выключателя.

Электрическое оборудование электровозов рассчитано на работу при определенных условиях (напряжении, режимах, нагрузки и т. д.). При этих условиях обеспечивается их надежная работа с поездами. Для поддержания оборудования в работоспособном состоянии выполняют необходимые осмотры и ремонты и ухаживают за ним в эксплуатации. Но даже при соблюдении всех этих условий в электрооборудовании могут появиться такие опасные режимы, которые, если их не устранить, приведут к повреждению оборудования. Наиболее опасными являются возникновения коротких замы- каний в цепях, перенапряжения, перегрузки тяговых двигателей и вспомогательных машин.

При возникновении короткого замыкания по цепи протекает ток, в несколько раз превышающий допустимую величину. Если цепь своевременно не будет отключена, то машины или аппараты будут выведены из строя. Для разрыва силовых цепей тяговых двигателей электровоза при коротких замыканиях применяют быстродействующие выключатели. В том случае, когда возникает неполное короткое замыкание и ток не достигает уставки быстродействующего выключателя, срабатывает дифференциальное реле, воздействующее на быстродействующий выключатель, который и разрывает электрическую цепь.

В отличие от обычных автоматических выключателей быстродействующие выключатели очень быстро разрывают цепь при коротком замыкании, практически до достижения током установившегося значения. При возникновении короткого замыкания в цепи, содержащей индуктивность ток I (рис.7) возникает не мгновенно, а нарастает в течение некоторого времени - обычно долей секунды. Время t₁ или t'₁ требуется для достижения тока уставки, при котором автомат или быстродействующий выключатель начнет отключаться. Это время не зависит от аппарата, а определяется индуктивностью цепи.

Рисунок 7. Графики токов короткого замыкания.

Время t₂ или t'₂ от достижения тока уставки до момента расхождения контактов называется - собственным временем срабатывания выключателя. Это время зависит от конструкции выключателя. У обычного автомата это время t'₂ составляет сотые доли секунды, а у быстродействующего выключателя t₂ = 0,0015 - 0,003 с, т. е. значительно меньше, чем у автомата. В течение времени t₃ или t'₃ гасится дуга. Это время зависит от тока к. з. и мощности дугогасительной системы выключателя. Общее время отключения тока у обычного автомата равно 0,25-0,5 с, а быстродействующего выключателя 0,01-0,05 с, т. е. в 10-25 раз меньше. За счет этого быстродействующий выключатель разрывает ток раньше, чем он достигнет установившегося значения. В этом случае облегчаются разрыв цепи и гашение дуги.

УСТРОЙСТВО

Рисунок 8. Общий вид быстродействующего выключателя БВП-3А

Корпус аппарата состоит из двух литых силуминовых рам 3 (рис.9) соединенных между собой шпильками и плиты для крепления аппарата. Силуминовые рамы опираются на изолированные стержни 2, установленные на плите с помощью угольников 1. Между рамами расположены:

- удерживающая катушка 4;

- размагничивающий виток 7 с сердечником

- рычаг 8 якоря;

- контактный рычаг с подвижным контактом;

- две отключающие пружины 15;

Рисунок 9. Быстродействующий выключатель БВП-3А

- включающий рычаг пневматического привода с возвращающими пружинами16;

- цилиндр 17 электропневматического привода с буфером для смягчения ударов рычага при выключении аппарата.

Параллельно размагничивающему витку включен индуктивный шунт 6, состоящий из медной шины, на которой набраны диски из электро-технической стали. Индуктивный шунт, шунтируя размагничивающий виток 7, способствует повышению тока уставки и уменьшает собственное время выключения быстродействующего выключателя при кратковременном и неопасном повышении напряжения в цепи. Индуктивное сопротивление шунта больше индуктивного сопротивления цепи размагничивающего

Дугогасительная камера

Рисунок 10. Дугогасительная камера

витка, поэтому при резком нарастании тока большая его часть проходит через размагничивающий виток, вызывая резкое уменьшение электромагнитных сил притяжения якоря. Сверху к корпусу выключателя прикреплена гетинаксовая плита 9, на которой укреплены держатель с неподвижным контактом и система магнитного дутья, состоящая из сердечника,

имеющего форму веерообразных полюсов 13и дугогасительной катушки 11. Между веерообразными полюсами помещается лабиринтно-щелевая дугогасительная камера, состоящая из двух асбестоцементных стенок 1с ребрами 2образующими лабиринт при сборке. В верхней части камеры камеры установлена деионные решетки 3, состоящие из 16 элементов, в нижней части камеры расположены дугогасительные рога 5, с боковых сторон камеры прилегают листы 4полюсов, изолированные от асбестоцементных стенок. Сердечник дугогасительной катушки, полюсы, сердечник 36 размагничивающего витка, а также полюсные наконечники удерживающего магнита и пакет рычага якоря набирают из электротехнической стали.

В эксплуатации необходимо проверять крепление камеры на аппарате, чтобы не было смещения ее относительно контактов и трения контактов о стенки камеры. Зазоры между контактами и стенками камеры должны быть не менее 2 мм (проверяют щупом). При замкнутых контактах выключателя зазор между торцами алюминиевых шин контактного рычага и нижней кромкой камеры должен быть не менее 3 мм; в случае необходимости следует запилить торец камеры. При наибольшем износе контактов между алюминиевыми шинами контактного рычага и гетинаксовой плитой или изоляционным козырьком должен быть зазор. Следить за правильной установкой веерообразных полюсов, которые должны располагаться симметрично относительно полюсов камеры. Допустимый зазор между полюсом и камерой в зоне контактов более 2 мм. Проверять изоляцию медной шины индуктивного шунта относительно шихтованного (из остальных шайб) пакета напряжением 127 - 220 В переменного тока частотой 50 Гц на лампу. Лампа при этом не должна гореть. Необходимо тщательно зачищать контакты напильником от нагара. Верхние кромки каждого контакта скруглять радиусом 3 мм. После зачистки проверять площадь прилегания контактов получением отпечатка на белой бумаге через синьку.

Площадь отпечатка должна быть не менее 85% площади контактов. Предельный износ неподвижного контакта допускается до 5 мм от номинального

размера, подвижного - 6 мм. Контакты с большим износом необходимо сме-

Рисунок 11. Приспособление для определения отброса подвижного контакта БВ от буфера

нить. Проверять отсутствие повторных включений контактов при срабатывании автомата. Наименьший зазор между контактами при отскоке подвижного контакта от буфера должен быть не менее 12 мм, его проверяют с помощью приспособления (рис.11). Основание 3с проемом шириной 11 мм устанавливают на неподвижный контакт и закрепляют болтом. Зазор между штифтом 1и контактной поверхностью неподвижного контакта устанав- ливают равным 2 мм. Контактную поверхность подвижного контакта обмазывают мелом. Поднимают штифт вверх и замыкают контакты. При этом пружина 2 будет находиться в сжатом состоянии, а торец штифта упираться в подвижной контакт. Отключают удерживающую катушку выключателя и осматривают контактную поверхность подвижного контакта; на ней не должно быть следов от удара контакта о штифт при его повторном включении. Необходимо проверять уставку срабатывания аппарата и нажа-

тия контактов, которые изменяются в результате износа контактов. Тщательно проверяют правильность работы блокировочных контактов.

Размагничивающий виток и индуктивный шунт

Рисунок 12. Индуктивный шунт. Рисунок 13. Размагничивающий виток

Размагничивающий виток (Рис.13) расположен между полюсами удерживающего электромагнита. Намотан из шинной меди 25 х 5 мм. в два витка. Внутри витка при помощи деревянных распорок закреплён шихтованный сердечник. Межвитковая изоляция электрокартон, корпусная и покровная изоляции: сверху и снизу пластины из тонкого текстолита, обмотанные стеклолентой и покрытые электроизоляционной эмалью. Концы витка приклёпаны к вспомогательным шинам 1 и 2. Индуктивный шунт (Рис.13) изготовлен из такой же медной шинки, как и виток. На шинку шунта надет пакет стальных пластин из электротехнической стали. Пакет пластин 8 стянут шпильками. Медная шинка шунта изолируется от пластин электрокартоном. Концы шинки приклёпаны так же к вспомогательным шинам 1 и 2, то есть размагничивающий виток и индуктивный шунт включены параллельно друг другу. Вспомогательная шина 1 крепится к раме опорной конструкции непосредственно болтами, а шина 2 изолируется от неё. Для этого на болты надеваются изоляционные втулки, а под головки болтов и гайки подкладываются изоляционные шайбы.

Технические характеристики

Номинальное напряжение 3 000 в.

Ток уставки 2500 а.

Номинальное давление сжатого воздуха для работы пневматического привода 5 ат.

Номинальное напряжение цепи управления 50 в.

Номинальный ток блокконтактов 5 а.

Вес аппарата с камерой 213 кг.

Разрыв силовых контактов 36-41 мм.

Давление силовых контактов не менее 20 кг.

Разрыв блокконтактов 5-7 мм.

Провал блокконтактов 5-6,5 мм.

Давление блокконтактов 0,3 -0,4 кг.

Площадь соприкосновения силовых контактов не менее 85%

Поверхность прилегания якоря к полюсам 80%. Минимальное давление сжатого воздуха для срабатывания привода при напряжении цепи управлеления 30 в. - 3,5 ат.

Напряжение переменного тока (частота 50 гц) для испытания изоляции силовой цепи в течение 1 мин. со снятой камерой 15 000 в.

Напряжение переменного тока (частота 50 гц) для испытания изоляции цепи управления в течение 1 мин. - 800 в.

Сопротивление изоляции между дугогасительными рогами камеры не менее 5 Мом.

Домашнее задание: С.А.Алябьев стр. 199-202

1. Изучить тему и написать конспект.

2. Письменно ответить

- какое время отключения БВП-3А при КЗ?

- назначение пневопривода у БВП-3А?

Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 146; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!