Вакуумный однополюсной выключатель ВБО-25-20/630 УХЛ1.
Nbsp; ФИЛИАЛ ОАО «РЖД» ЗАБАЙКАЛЬСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КВАЛИФИКАЦИЙ СВОБОДНЕНСКОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ
Устройство электровоза
конспект лекций
часть 6
Аппараты защиты
Преподаватель П.В. Старшинов
г. Свободный
2012 г.
Оглавление
Главный выключатель ВОВ 25/4М. 159
Схема работы ГВ. 163
Вакуумный однополюсной выключатель ВБО-25-20/630 УХЛ1. 165
Схема работы ГВ. 168
Выключатель быстродействующий ВБ-8. 172
Реле. 174
Реле максимального тока и трансформатор тока ТПОФ-25. 175
Блок дифференциальных реле. 176
Реле перегрузки. 177
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЛЕ. 179
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ. 182
Реле «земли» РЗ-303 сх.№88. 183
Реле контроля «земли» РКЗ-306 сх.№123. 185
Реле РБ (боксование) сх.№43, 44. 185
Реле противоюзовой защиты РЗЮ-580 сх.№РЗЮ1 – РЗЮ5. 186
Тепловое реле токовое ТРТ. 187
НИЗКОВОЛЬТНАЯ БЛОКИРОВКА. 189
Автоматические выключатели А-63 и АЕ-2541М. 189
Разрядники ОПН-25, РВЭМ-25М и РВМК-IV. 191
Предохранители. 194
Главный выключатель ВОВ 25/4М.
Предназначен для оперативного включения и отключения ТТ от контактной сети, а так же для автоматического отключения при аварийных режимах работы электровоза (перегрузки, ток КЗ, замыкание на землю).
| Состоит из шести основных частей: 1. дугогасительной камеры; 2. наклонного изолятора; 3. разъединителя; 4. корпуса с блоком управления; 5. воздушного резервуара; 6. нелинейного резистора. |  
|
Разъединитель состоит из фарфорового изолятора, который закреплён на поворотном валу. Вал установлен при помощи шарикоподшипников в корпусе блока управления. К верхней части изолятора крепятся ножи пинцетного типа имеющие контактные пружины. С ножами соединён вывод для подключения к токоведущей шине тягового трансформатора.
|
|
|
В отключенном положении ножи замкнуты на заземляющий кронштейн установленный на корпусе ГВ.
Поворотный вал в нижней части имеет рычаг, который шарнирно связан со штоком пневмопривода. Так же на нижнем торце вала имеется хвостовик, указывающий положение разъединителя. Для поворота вала вручную на его нижнем конце сделаны грани для установки специального ключа. В средней части поворотного вала имеются 2 эксцентрика, один из которых взаимодействует с тягой КСА-1 (контрольно сигнальный аппарат), а второй взаимодействует с пружиной якоря удерживающего электромагнита. Также устанавливается доводящее устройство.
Наклонный изолятор обеспечивает проход сжатого воздуха из воздушного резервуара в дугогасительную камеру. Изолятор фарфоровый, внутри полый, крепится к корпусу при помощи фланцев через резиновое уплотнение.
|
|
|
Воздушный резервуар предназначен для запаса сжатого воздуха обеспечивающего включение и отключение ГВ. Объём резервуара 32-35 литров и на нём установлен штуцер с краном КН18 для выпуска сжатого воздуха.
Дугогасительная камера состоит из полого изолятора, к которому крепятся наружный и внутренний фланцы.
Наружный фланец соединён с наклонным изолятором. К наружному фланцу крепится труба, один конец которой имеет ламели – профильные разрезы. Другой конец имеет больший диаметр и служит цилиндром для поршня пневмопривода подвижного разрывного контакта.
Для прохода воздуха в пневмопривод подвижного контакта в месте перехода диаметров имеется 6 отверстий. Поршень пневмопривода через шток жёстко соединён с подвижным разрывным контактом. Между поршнем и фланцем установлена пружина, усилия которой направлено на замыкание разрывных контактов.
Неподвижный разрывной контакт выполнен в виде втулки и расположен во внутреннем фланце, имеет конусное отверстие, что обеспечивает более плотное прилегание разрывных контактов. Внутренний фланец закрыт колпаком, внутри которого установлен ограничитель дуги. К внутреннему фланцу крепится гибкий вывод идущий к токоприёмнику.
|
|
|
Корпус с блоком управления является основой выключателя, изготовлен из силумина. Корпусом выключатель крепится на крыше электровоза. Внутри корпуса смонтированы механизмы управления выключателем.
Главный клапан жёстко соединён через шток с пневмоприводом. На главный клапан действует усилие пружины, которая удерживает клапан постоянно закрытым.
Включающий и отключающий клапаны, так же нагруженные усилием пружин;
Пневмоприводповоротного вала;
Штуцер для подключения манометра показывающий давление в резервуаре ГВ;
Обратный клапан, который исключает снижение давления в резервуаре ГВ при снижении давления в питательной магистрале;
Игольчатый клапан, создает выдержку по времени для того чтобы в начальный момент отключения ГВ размыкались разрывные контакты, а затем ножи разъединителя;
АМД – схемный №РД – аппарат минимального давления;
Патрон аэрации с селикогелем, который обеспечивает циркуляцию воздуха в дугогасительной камере исключая образование конденсата.
Так же в корпусе ГВ имеются 3основных электромагнита:
1. Отключающий на 380В, переменного тока;
2. Включающий на 50В постоянного тока;
3. Удерживающий на 50В постоянного тока.
|
|
|
Якоря отключающего и удерживающего электромагнитов воздействуют через карамысло на отключающий клапан.
Имеются контакты КСА предназначенные для переключения в цепях управления в зависимости от положения разъединителя; промежуточное реле РМТ предназначено для отключения ГВ при КЗ и перегрузок первичной обмотки тягового трансформатора. Для нормальной работы ГВ в зимнее время имеется нагревательный элемент. Для чёткого замыкания ножей и доведения их до фиксированного положения устанавливается доводящее устройство связанное с поворотным валом, работает на расжатие. Внутри корпуса так же имеется клемная рейка и 2 штепсельных разъёма для подключения ГВ к цепям управления.
Нелинейный резистор ВНКС-25 предназначен для уменьшения перенапряжения возникающих на дугогасильных контактах при разрыве дуги. Резистор крепится к фланцам дугогасительной камеры и подключается параллельно к дугогасительным (разрывным) контактам.
Состоит резистор из полого фарфорового изолятора 2 зажатого между двух металлических фланцев. Фланцы закрывают полый изолятор с торцов и одновременно используются для крепления к ГВ. Внутри изолятора установлено 15 велитовых шайб 3, сжатых пружиной 1 и залитых компаундом для обеспечения элементов и необходимого электрического контакта.
При номинальном напряжении 25кВ работает как диэлектрик. При повышении напряжения резистор снижает своё сопротивление и начинает проводить ток. В момент отключения ГВ вместе разрыва контактов напряжение увеличивается в 3-4 раза, резистор пробивается и основная часть тока протекает через него уменьшая подгар разрывных контактов. После снижения напряжения вновь работает как диэлектрик.
Схема работы ГВ.
Для включения ГВ необходимо чтобы давление воздуха в резервуаре было 5,6-5,8 Атм, при этом срабатывает АМД и замыкает свои контакты в цепи удерживающего электромагнита 4УД и включающего электромагнита 4Вкл. На пульте машиниста включаем кнопку «Выключение ГВ», при этом получает питание катушка удерживающего электромагнита 4УД притягивает свой якорь и подготавливает к сжатию пружину. На 2-3 секунды нажимаем кнопку «Включение ГВ и возврат реле» при этом получает питание включающий электромагнит и своим якорем нажимает на включающий клапан.
Клапан открывается закрывая атмосферное отверстие и пропускает сжатый воздух из воздушного резервуара к пневмоприводу разъединителя. Ножи идут на замыкание.
Пройдя 20º поворотный вал эксцентриком переключает контакты КСА, Р1, через которые получал питание включающий электромагнит, он отключается и клапан под действием своей пружины закрывается сообщая пневмопривод разъединителя с атмосферой.
Следующие 20º поворотный вал с ножами проходит по инерции.
Оставшиеся 20º проходит за счёт доводящего устройства. При замыкании ножей разъединителя второй эксцентрик на валу воздействует на шток удерживающего электромагнита сжимая пружину действующую на якорь, но под действием электромагнитных сил катушки якорь остаётся неподвижным. ГВ включено.
При оперативном отключении ГВ, кнопкой «Выключение ГВ» или при срабатывании защиты снимается питание с удерживающего электромагнита и якорь 4УД под действием пружины нажимает на шток отключающего клапана. Отключающий клапан при этом закрывает атмосферное отверстие и открывает проход воздуха из воздушного резервуара ГВ в пневмопривод главного клапана. Сжатый воздух действует на поршень пневмопривода который преодолев усилия пружины перемещается открывая главный клапан.
Воздух из резервуара ГВ через открытый главный клапан идёт двумя путями:
1. Основной – через наклонный изолятор в дугогасительную камеру.
2. Дополнительный - в дополнительную камеру, а затем через игольчатый клапан в пневмопривод разъединителя.
Основной поток сжатого воздуха повышает давление в дугогасительной камере и при 4 Атм поршень соединённый с подвижным разрывным контактом преодолев усилия своей пружины перемещается вправо на 25мм (свободный ход поршня 40мм) размыкая разрывные контакты, при этом открывается отверстие в неподвижном разрывном контакте для выхода воздуха в атмосферу. При этом образовавшаяся дуга выдувается в колпак на ограничитель дуги, где охлаждается и гасится.
В это время давление в пневмоприводе разъединителя достигает необходимого значения и поршень начинает перемещаться, при этом через шток и рычаг поворачивает вал разъединителя. Ножи идут на отключение через 20º эксцентрик переключает контакты КСА, второй эксцентрик перестаёт воздействовать на пружину удерживающего электромагнита освобождая его якорь. Отключающий клапан под действ 
ием своей пружины садится на место (прижимается к седлу) закрывая подачу воздуха в пневмопривод главного клапана, и открывает атмосферное отверстие соединяя пневмопривод главного клапана с атмосферой, воздух выходит и клапан закрывается под действием усилий своей пружины. При этом давление воздуха в дугогасительной камере падаёт и разрывные контакты вновь замыкаются под действием пружины, так же прекращается подача воздуха в пневмопривод разъединителя. И следующие 20º ножи идут по инерции а оставшиеся 20º за счёт доводящей пружины. ГВ выключено.
Отключение ГВ так же происходит при подаче питания на отключающий электромагнит, при этом якорь электромагнита воздействует на карамысло которое поворачивается и противоположным концом нажимает на отключающий клапан, который преодолев усилия своей пружины открывает проход для воздуха в пневмопривод главного клапана и далее ГВ работает аналогично штатному режиму.
Параметры ГВ:
v номинальное напряжение – 25кВ;
v номинальный ток – 400А;
v номинальное давление воздуха – 9 Атм;
v давление срабатывания амд:
Ø на замыкание контактов 5,6-5,8Атм;
Ø на размыкание контактов 4,6-4,8Атм;
v угол поворота разъединителя – 60+/-1º;
v угол поворота для переключения контактов КСА – 20+/-5º;
v контактное нажатие разрывных контактов 40кгс;
v снижение давления в воздушном резервуаре:
Ø при отключении не более 2,5Атм;
Ø при включении 0,5Атм;
v время включения при 8Атм не более 0,18 секунд;
v время отключения:
Ø от удерживающего электромагнита 0,06 секунды;
Ø от отключающего электромагнита 0,03 секунды;
v номинальное напряжение цепей управления ГВ – 50В;
v масса – 200кг.
Вакуумный однополюсной выключатель ВБО-25-20/630 УХЛ1.
Новые вакуумные установки обладают следующими преимуществами перед традиционными выключателями ВОВ-25А:
· гашение электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, происходит в вакууме (в дугогасительной камере). Ввиду высокой электрической прочности вакуумного промежутка и отсутствия среды, поддерживающей горение, обеспечивается минимальное время горения дуги, повышается коммутационный ресурс дугогасительной камеры до 60000 отключений (ВОВ-25А — 3000 отключений);
· контакты дугогасительной камеры отключаются с помощью пружин, а контакты поворотного изолятора — сжатым воздухом. При этом уменьшается расход воздуха, что позволяет снизить давление в пневматической системе главного выключателя до давления в цепях управления — 5 кгс/см2.
Рассмотрим устройство и принцип работы выключателя ВБО-25-20/630 УХЛ1 (рис. 1).
|
| Рис. 1 Вакуумный однополюсной выключатель ВБО-25-20/630 УХЛ1 |
Выключатель состоит из следующих основных узлов:
- вакуумного выключателя (дугогасительной камеры);
- разъединителя с поворотным изолятором;
- заземлителя;
- привода.
Выключатель (вакуумная камера) выполняет следующие функции:
- оперативную коммутацию высоковольтных цепей;
- защитное отключение токов перегрузки и короткого замыкания.
Вакуумная дугогасительная камера QF1 представляет собой неразборное изделие, состоящее из:
- двух стенок из алюминиевого сплава – одна с неподвижным контактом, другая с подвижным;
- композиционного изоляционного корпуса, к которому приварены стенки и из которого выкачан воздух;
- стеклопластикового цилиндра;
- наружного латексного изоляционного цилиндра.
Герметичность вакуумной камеры достигается за счет сильфонов, герметично приваренных к стержню подвижного контакта и стенке. Ход подвижного контакта составляет 13 – 14 мм. Поскольку дугогасительная камера не разбирается, ремонту она не подлежит – ее заменяют целиком.
Опорной конструкцией выключателя является плита, на которой установлены вакуумная камера и разъединитель с заземляющей стойкой. На внутренней стороне плиты смонтированы механизмы управления выключателем:
- привод дугогасительной камеры;
- привод разъединителя с доводящим механизмом;
- блок удерживающего электромагнита с отключающим электромагнитом переменного тока 380 В;
- автомат минимального давления;
- блокировочные контакты;
- реле максимального тока;
- счетчик циклов срабатывания;
- электропневматические вентили;
- штепсельные разъемы
- патрубок для подвода сжатого воздуха.
| Разъединитель с заземлителем выполняют следующие функции: - создание видимого разрыва силовой цепи; - заземление первичной обмотки тягового трансформатора с целью защиты обслуживающего персонала от наведенной Э.Д.С. и остаточного угасного заряда. | 
|
Схема работы ГВ.
Работа выключателя на ВКЛЮЧЕНИЕ
При подаче сжатого воздуха под давлением свыше 4,5 кгс/см2 из резервуара цепей управления замыкаются контакты реле 2 (рис. 2, SP1), подготавливая цепь вентиля привода вакуумной камеры 1 UA2. После снижения давления до 3,5 кгс/см2 контакты размыкаются. Одновременно сжатый воздух через открытый механический вентиль 16, клапан быстрого выхлопа 13 поступает в полость над поршнем пневмопривода поворотного изолятора, фиксируя поворотный изолятор 7 в выключенном положении. При этом нож поворотного изолятора находится на заземляющей стойке 6.
В ходе дальнейшего перемещения поршня создается дополнительное нажатие контактов пружиной поджа-тия 19. Через рычаг в нижней части цилиндра привода вакуумной камеры происходит взвод пружины удерживающего электромагнита 10 UA1, но якорь UA1 остается в притянутом состоянии. В конце хода поршня рычаг, находящийся в верхней части цилиндра привода вакуумной камеры, заходит под защелку 20 и удерживает контакты вакуумной камеры 4 во включенном положении.
При подаче напряжения на электромагнитный вентиль UA2 сжатый воздух из магистрали поступает в пневмоцилиндр и перемещает поршень, переключаются контакты SQ1 блока сигнализации. Поршень посредством штока7, шпильки, изоляционной тяги, рычага замыкает контакты дугогасительной камеры.
Одновременно переключается механический вентиль 16, который закрывает доступ воздуха через клапан быстрого выхлопа 13 в полость над поршнем пневмопривода поворотного изолятора и соединяет ее с атмосферой. Сжатый воздух из полости над поршнем пневмопривода поворотного изолятора через открывшийся клапан быстрого выхлопа 13 выходит в атмосферу, чтобы не было противодавления при включении ножей поворотного изолятора.
Переключаются блокировочные контакты SQ1 и SQ2, размыкаются контакты 4—3 SQ2, прерывая цепь питания вентиля привода вакуумной камеры 1 UA2. Однако за счет конденсаторов С1 и С2 вентиль UA2 остается некоторое время во включенном положении, тем самым обеспечивая четкую фиксацию включенного положения контактов вакуумной камеры.
Контакты SQ1, SQ2 и SQ3 создают цепь включения вентиля привода поворотного изолятора 12 UA3, который, включившись, пропускает воздух под поршень поворотного изолятора. Поршень со штоком перемещаются и при помощи рычага поворачивают вал, на котором закреплен поворотный изолятор 7. Подвижные ножи поворотного изолятора срываются с заземлителя 6 и перемещаются в сторону неподвижного ножа. Как только подвижные ножи пройдут половину пути, в помощь поршню поворотного изолятора приходит доводящий механизм 11. Совместно они доводят подвижные ножи до неподвижных, и будут удерживать их во включенном положении.
При этом происходит следующее. Рычаг, закрепленный на валу поворотного изолятора, воздействует на блокировочное устройство SQ3. Контакты 1—2 SQ3 размыкаются и отключают вентиль привода поворотного изолятора 12 UA3. Клапан вентиля опускается на свое место, перекрывая путь воздуха под поршень поворотного изолятора, и выпускает воздух из-под поршня в атмосферу, подготавливая ВБО к выключению. Контакты SQ1 прерывают цепь счетчика числа включений 3 РС1, и он фиксирует включение ВБО, увеличивая свои показания.
Работа выключателя на ВЫКЛЮЧЕНИЕ
Отключение выключателя может произойти при снятии по каким-либо причинам напряжения с удерживающего электромагнита 10 UA1 (в том числе из-за отключения реле давления SP1 после снижения давления воздуха до 3,75 — 3,5 кгс/см2) или подачи напряжения на электромагнит переменного тока UA4 (9).
При отключении удерживающего электромагнита 10 UA1 якорь электромагнита под действием предварительно сжатой пружины воздействует на защелку 20. Она выходит из зацепления, освобождая рычаг, находящийся в верхней части цилиндра привода вакуумной камеры, и контакты вакуумной камеры 4 отключаются за счет энергии пружины отключения 17 и пружины поджатия 19.
В процессе движения рычага с изоляционной тягой 5 вверх переключаются контакты SQ2, подготавливая депь питания электромагнитного вен-гиля привода вакуумной камеры 1 UA2, переключения механического пневмо-вентиля 16 и контактов SQ1. Пневмо-вентиль 16 пропускает воздух через клапан быстрого выхлопа 13 в полость над поршнем пневмопривода поворотного изолятора и перемещает поршень.
Поршень при помощи рычага поворачивает вал поворотного изолятора 7. При этом подвижные ножи срываются с неподвижного ножа и перемещаются в сторону заземлителя 6. Как только подвижные ножи пройдут половину пути, в помощь поршню поворотного изолятора приходит доводящий механизм 11. Подвижные ножи дойдут до заземлителя 6 и будут удерживаться в выключенном положении.
Выключатель ВБО-25-20/630 УХЛ1 отключается, рычаг, закрепленный на валу поворотного изолятора, воздействует на блокировочное устройство SQ3, переключая блокировочные контакты. При подаче напряжения на электромагнит переменного тока UA4 (9) якорь электромагнита через рычаг также воздействует на защелку 20, освобождая рычаг. Дальнейшая работа ВБО на выключение подобна описанной.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 4251; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!