DC odklopniki

DC odklopniki se uporabljajo za odklop tokokroga pod obremenitvijo. Na vlečnih postajah se stikala uporabljajo za odklop električnih vodov 600 V med preobremenitvijo in tokovi kratkega stika ter za odklop povratnega toka usmernikov med povratnim vžigom ali odpovedjo ventila (tj. Notranji kratki stiki med delovanjem vzporednega bloka).

Gašenje obloka z avtomatskimi stikali poteka v zraku na rogovih obloka. Podaljšanje obloka se lahko izvede z uporabo magnetnega pihanja ali v komorah z ozkimi režami.

V vseh primerih odklopa tokokroga in nastanka električnega obloka pride do naravnega gibanja obloka navzgor skupaj z gibanjem zraka, ki ga segreva, tj.

Vklopljeno vlečne postaje uporablja se predvsem za hitre odklopnike.

riž. 1. Oscilogrami toka in napetosti, ko je tok kratkega stika izklopljen: a-hitro stikalo, b-hitro stikalo

Skupni čas T prekinitve kratkega stika ali preobremenitvenega toka z odklopnikom je sestavljen iz treh glavnih delov (slika 1):

T = tO + t1 + t2

kjer je t0 čas porasta toka v tokokrogu, ki ga je treba izklopiti, do vrednosti nastavitvenega toka, to je do vrednosti, pri kateri se sproži odklopna naprava odklopnika; t1 je odpiralni čas lastnega odklopnika, tj. čas od trenutka, ko je dosežen nastavitveni tok, do trenutka, ko se kontakti odklopnika začnejo razhajati; t2 - čas gorenja obloka.

Čas naraščanja toka v vezju t0 je odvisen od parametrov vezja in nastavitve stikala.

Notranji čas izklopa t1 je odvisen od tipa stikala: za stikala brez visoke hitrosti je notranji čas izklopa v območju 0,1-0,2 s, za stikala z visoko hitrostjo - 0,0015-0,005 s.

Čas obloka t2 je odvisen od vrednosti toka, ki ga je treba prekiniti, in od značilnosti odklopnikov.

Skupni čas sproženja hitrega odklopnika je znotraj 0,15–0,3 s, za hitrega 0,01–0,03 s.

Zaradi kratkega sprožilnega časa hitri odklopnik omejuje največjo vrednost toka kratkega stika v zaščitenem tokokrogu.

Na vlečnih postajah se uporabljajo hitri enosmerni avtomatski odklopniki: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 in drugi.

Stikalo VAB-2 je polarizirano, to pomeni, da se odziva na tok samo v eno smer - naprej ali nazaj, odvisno od nastavitve stikala.

Na sl. 2 prikazuje elektromagnetni mehanizem enosmernega odklopnika.

riž. 2.Elektromagnetni mehanizem odklopnika VAB -2: a - odklop odklopnika, b - meje mejne obrabe kontaktov odklopnika VAB -2, (A - najmanjša debelina fiksnega kontakta je 6 mm, B — najmanjša debelina gibljivega kontakta je 16 mm); 1 — držalna tuljava, 2 — magnetno vezje, 3 — preklopna tuljava, 4 — magnetna armatura, 5 — zgornja jeklena tirnica, 6 — sidro, 7 — glavna tuljava, 8 — umeritvena tuljava, 9 — magnetno vezje v obliki črke U, 10 — trenutni tokovni izhod, 11 — nastavitveni vijak, 12 — manevrska plošča, 13 — gibljiva povezava, 14 — zaustavitev, 15 — sidrna ročica, 16 — os sidrne ročice, 17 — fiksni kontakt, 18 — premični kontakt, 19 — kontaktna ročica, 20 — aksialni kontaktni vzvod, 21 — os z valjčkom, 22 — zaklepna ročica, 23 — zapiralne vzmeti, 24 — ojnica, 25 — nastavitveni vijaki, 26 — objemka, 27 — držalno jedro tuljave

Sidrna ročica 15 (slika 2, a) se vrti okoli osi 16, ki poteka skozi zgornjo jekleno palico 5. V spodnjem delu ročice 15, ki je sestavljen iz dveh siliminskih obrazov, je zategnjeno jekleno sidro 6, v zgornjem pa del je distančnik tulec z osjo 20, okoli katere se vrti kontaktni vzvod 19, izdelan iz kompleta duraluminijskih plošč.

V zgornjem delu kontaktne ročice je pritrjen premični kontakt 18, spodaj pa je pritrjen bakreni čevelj z gibljivo povezavo 13, s pomočjo katerega je premični kontakt povezan z glavno tokovno tuljavo 7 in preko nje na priključek. 10. Na spodnji del kontaktne ročice sta na obeh straneh pritrjeni omejevalniki 14, na desni strani pa je jeklena os z valjem 21, na katero sta na eni strani pritrjeni dve zapiralni vzmeti 23.

V izklopljenem položaju se sistem vzvodov (ročica armature in kontaktna ročica) vrti z zapornimi vzmeti 23 okoli osi 16, dokler se armatura 6 ne ustavi v levi palici magnetnega vezja v obliki črke U.

Zapiralna 3 in zadrževalna 1 tuljava odklopnika se napajata z lastnimi zahtevami za enosmerni tok.

Če želite vklopiti stikalo, morate najprej zapreti vezje držalne tuljave 1, nato pa vezje zapiralne tuljave 3. Smer toka v obeh tuljavah mora biti takšna, da se magnetni tokovi, ki jih ustvarjata, dodajajo desnemu jedru magnetnega kroga 9, ki služi kot jedro zapiralne tuljave; takrat bo armatura 6 pritegnjena k jedru zapiralne tuljave, to je, da bo v položaju «Vklopljeno». V tem primeru se bo os 20 skupaj s kontaktno ročico 19 vrtela v levo, ločilne vzmeti 23 se bodo raztegnile in težile k vrtenju kontaktne ročice 19 okoli osi 20.

Ko je stikalo izklopljeno, armatura 4 leži na končni strani zapiralne tuljave in, ko je stikalo vklopljeno, ostane privlečena na konec jedra s skupnim magnetnim tokom zapiralne in zadrževalne tuljave. Magnetna armatura 4 s pomočjo palice 24 je povezana z zaklepno ročico 22, ki ne dovoljuje, da bi se kontaktna ročica vrtela do omejevalnika gibljivega kontakta v fiksnem. Zato med glavnimi kontakti ostane vrzel, ki jo je mogoče nastaviti s spreminjanjem dolžine palice 24 in mora biti enaka 1,5-4 mm.

Če se napetost odstrani iz zapiralne tuljave, se elektromagnetne sile, ki držijo armaturo 4 v pritegnjenem položaju, zmanjšajo in vzmeti 23 s pomočjo zaklepne ročice 22 in palice 24 odtrgajo armaturo s konca jedra. zapiralne tuljave in zavrtite kontaktno ročico, dokler se glavni kontakti ne zaprejo. Zato se glavni kontakti zaprejo šele, ko se odpre zapiralna tuljava.

Na ta način je pri odklopnikih VAB-2 realiziran princip prostega izklopa. Reža med magnetno armaturo 4 (sicer imenovano armatura prostega potovanja) in končno stranjo zapiralnega jedra tuljave v vklopljenem položaju stikala mora biti znotraj 1,5-4 mm.

Krmilno vezje zagotavlja dovod kratkotrajnega impulza toka v zapiralno tuljavo, katerega trajanje je dovolj le, da se armatura premakne v položaj «Vklopljeno». Tokokrog zapiralne tuljave se nato samodejno odpre.

Razpoložljivost brezplačnega potovanja lahko preverite na naslednji način. Med glavnimi kontakti se položi list papirja in kontaktorski kontakt se zapre. Odklopnik je vklopljen, vendar medtem ko je kontakt kontaktorja zaprt, glavni kontakti ne smejo biti zaprti, papir pa lahko prosto odstranite iz reže med kontakti. Takoj, ko se kontaktor kontaktorja odpre, se bo magnetna armatura odtrgala od konca jedra zapiralne tuljave in glavni kontakti se bodo zaprli. V tem primeru bo kos papirja stisnjen med kontakte in ga ne bo mogoče odstraniti.

Ko je stikalo vklopljeno, se zasliši značilen dvojni pok: prvi nastane zaradi trka armature in jedra zapiralne tuljave, drugi pa zaradi trka zaprtih glavnih kontaktov.

Polarizacija stikala je sestavljena iz izbire smeri toka v držalni tuljavi, odvisno od smeri toka v glavni tokovni tuljavi.

Da stikalo izklopi tokokrog, ko se smer toka v njem spremeni, je smer toka v zadrževalni tuljavi izbrana tako, da magnetni tokovi, ki jih ustvarita zadrževalna tuljava in glavna tokovna tuljava, sovpadata v smeri v jedro zapiralne tuljave. Zato, ko tok teče v smeri naprej, bo tok glavnega tokokroga pomagal ohraniti odklopnik v zaprtem položaju.

V zasilnem načinu, ko se smer glavnega toka obrne, se spremeni smer magnetnega pretoka, ki ga ustvari tuljava glavnega toka v jedru zapiralne tuljave, tj. magnetni pretok primarne tokovne tuljave bo usmerjen proti magnetnemu pretoku držalne tuljave in pri določeni vrednosti primarnega toka bo jedro zapiralne tuljave razmagneteno in odpiralne vzmeti bodo odprle odklopnik. Hitrost odziva je v večji meri določena z dejstvom, da medtem ko se v jedru preklopne tuljave magnetni tok zmanjša, se v jedru glavne tokovne tuljave magnetni pretok poveča.

Da stikalo izklopi tokokrog, ko tok naraste nad nastavljeni prednji tok, je smer toka v držalni tuljavi izbrana tako, da je magnetni pretok držalne tuljave v jedru zapiralne tuljave usmerjen proti magnetni pretok tuljave glavnega toka, ko skozi njo teče prednji tok.V tem primeru se s povečanjem osnovnega toka razmagnetenje jedra zapiralne tuljave poveča in pri določeni vrednosti osnovnega toka, ki je enaka ali višja od nastavitvenega toka, se odklopnik odpre.

Nastavitveni tok se v obeh primerih prilagodi s spreminjanjem trenutne vrednosti držalne tuljave in s spreminjanjem reže δ1.

Velikost toka zadrževalne tuljave se prilagodi s spreminjanjem velikosti dodatnega upora, ki je zaporedno povezan s tuljavo.

Spreminjanje reže δ1 spremeni upornost magnetnega pretoka primarne tokovne tuljave. Ko se reža δ1 zmanjša, se magnetni upor zmanjša in zato se zmanjša velikost prekinitvenega toka. Reža δ1 se spremeni z nastavitvenim vijakom 11.

Razdalja δ2 med omejevalniki 14 in obrazi armaturne ročice 15 v vklopljenem položaju stikala označuje kakovost zapiranja glavnih kontaktov in mora biti znotraj 2-5 mm. Obrat proizvaja ključe z razmikom δ2, ki je enak 4-5 mm. Velikost reže δ2 določa kot zasuka kontaktne ročice 19 okoli osi 20.

Odsotnost reže δ2 (zaporniki 14 so v stiku z ličnicami vzvoda armature 15) kaže na slab stik ali pomanjkanje stika med glavnimi kontakti. Razdalja δ2, manjša od 2 ali večja od 5 mm, pomeni, da se glavni kontakti dotikajo samo na spodnjem ali zgornjem robu. Razlika δ2 je lahko majhna zaradi velike obrabe kontaktov, ki se nato zamenjajo.

Če so dimenzije kontaktov zadostne, se reža δ2 prilagodi s premikanjem celotnega stikalnega mehanizma vzdolž okvirja odklopnika.Za premikanje mehanizma se sprostita dva vijaka, ki pritrdita mehanizem na okvir.

Razdalja med glavnimi kontakti v odprtem položaju mora biti enaka 18-22 mm. Stiskanje glavnih kontaktov za stikala z nazivnim tokom do vključno 2000 A mora biti v območju 20-26 kg, za stikala z nazivnim tokom 3000 A - v območju 26-30 kg.

Na sl. 2, b prikazuje premični sistem stikala z oznako meje obrabe kontaktov. Premični kontakt se šteje za obrabljen, ko dimenzija B postane manjša od 16 mm, fiksni kontakt pa, ko dimenzija A postane manjša od 6 mm.

Na sl. 3 prikazuje podrobno krmilno shemo odklopnika VAB-2.Shema zagotavlja dovajanje kratkotrajnega impulza na zapiralno tuljavo in ne dovoljuje ponovnega vklopa, ko je gumb za vklop pritisnjen dolgo časa, tj. preprečuje "zvonjenje". Zadrževalna tuljava se nenehno polni s tokom.

Če želite vklopiti stikalo, pritisnite gumb «Vklop», s čimer zaprete tokokrog tuljav kontaktorja K in blokade RB. V tem primeru je aktiviran samo kontaktor, ki sklene tokokrog zapiralne tuljave VK.

Takoj, ko armatura zavzame položaj «On», se zapiralni pomožni kontakti odklopnika BA zaprejo in odpiralni kontakti se odprejo. Eden od pomožnih kontaktov obide tuljavo kontaktorja K, kar bo prekinilo tokokrog zapiralne tuljave. V tem primeru se celotna omrežna napetost napaja na tuljavo blokirnega releja RB, ki po aktiviranju ponovno manipulira s kontaktno tuljavo kontaktorja.

Če želite znova zapreti stikalo, odprite gumb za vklop in ga znova zaprite.

Razelektritveni upor CP, priključen vzporedno z zadrževalno tuljavo DC, služi za zmanjšanje prenapetosti odprtega tokokroga tuljave. Nastavljiv upor LED omogoča spreminjanje toka držalne tuljave.

Nazivni tok držalne tuljave pri 110 V je 0,5 A, nazivni tok zapiralne tuljave pri enaki napetosti in vzporedni povezavi obeh odsekov pa 80 A.

riž. 3. Vezalni načrt za krmiljenje odklopnika VAB-2: Izklopljeno. — gumb za izklop, DC — držalna tuljava, LED — dodatni upor, CP — upor proti praznjenju, BA — stikalo pomožnih kontaktov, LK, LZ — rdeče in zelene signalne lučke, Vklj. — gumb za vklop, K — kontaktor in njegov kontakt, RB — blokirni rele in njegov kontakt, VK — zapiralna tuljava, AP — avtomatsko stikalo

Nihanja napetosti delovnih tokokrogov so dovoljena od - 20% do + 10% nazivne napetosti.

Skupni čas za odklop tokokroga od odklopnika VAB-2 je 0,02-0,04 s.

Ugasnitev obloka, ko odklopnik prekine tokokrog pod obremenitvijo, se pojavi v obločni žleb s pomočjo magnetnega izbruha.

Tuljava magnetnega napihovalnika je običajno zaporedno povezana z glavnim fiksnim kontaktom stikala in je zavoj glavne zbiralke, znotraj katerega je jedro iz jeklenega traku. Da bi koncentrirali magnetno polje v območju obloka v kontaktih, ima jedro tuljave magnetne eksplozije v stikalih polne dele.

Komora za gašenje obloka (slika 4) je ravna škatla iz azbestnega cementa, znotraj katere sta izdelani dve vzdolžni predelni steni 4. V komori je nameščen rog 1, znotraj katerega poteka os vrtenja komore.Ta hupa je električno povezana s premičnim kontaktom. Druga hupa 7 je pritrjena na stacionarni kontakt. Da bi zagotovili hiter prehod loka od premičnega kontakta do roga 1, razdalja hupa od kontakta ne sme biti večja od 2-3 mm.

Električni oblok, ki nastane pri izklopu med kontaktoma 2 in 6 pod vplivom močnega magnetnega polja tuljave magnetnega napihovalnika 5, se hitro prepihne preko rogov 1 in 7, se podaljša, ohladi z nasprotnim tokom zraka in stenami komoro v ozke reže med predelnimi stenami in se hitro ugasnejo. Priporoča se polaganje keramičnih ploščic v stene komore v območju gašenja obloka.

Gasilne komore za odklopnike za napetosti 1500 V in več (slika 5) se od komor za napetosti 600 V razlikujejo po velikih dimenzijah in prisotnosti lukenj v zunanjih stenah za izstop plinov in dodatne naprave za magnetno detonacijo. .

riž. 4. Komora za gašenje obloka odklopnika VAB -2 za napetost 600 V: 1 in 7 - hupe, 2 - premični kontakt, 3 - zunanje stene, 4 - vzdolžne predelne stene, 5 - tuljava magnetne eksplozije, 6 - fiksni kontakt

riž. 5. Komora za gašenje obloka odklopnika VAB-2 za napetost 1500 V: a - komora kamere, b - vezje za gašenje obloka z dodatnim magnetnim izbruhom; 1 — premični kontakt, 2 — fiksni kontakt, 3 — magnetna detonacijska tuljava, 4 IN 8 — hupe, 5 in 6 — pomožni hupi, 7 — pomožna magnetna detonacijska tuljava, I, II, III, IV — položaj obloka med gašenjem

Naprava za dodatno magnetno vpihovanje je sestavljena iz dveh pomožnih rogov 5 in 6, med katerima je vpeta tuljava 7. Ob podaljševanju se oblok začne zapirati preko pomožnih rogov in tuljave, ki zaradi toka, ki teče skozi njo. , ustvari dodaten magnetni sunek. Vse kamere imajo na zunanji strani kovinske ploščice.

Za hitro in stabilno gašenje obloka mora biti razmik med kontakti najmanj 4-5 mm.

Telo stikala je izdelano iz nemagnetnega materiala - silimina - in je povezano s premičnim kontaktom, zato je med delovanjem pod polno delovno napetostjo.

BAT-42 Samodejno hitro stikalo za enosmerni tok

Delovanje enosmernih odklopnikov

Med delovanjem je potrebno spremljati stanje glavnih kontaktov. Padec napetosti med njima pri nazivni obremenitvi mora biti znotraj 30 mV.

Oksid odstranimo s kontaktov z žično krtačo (ščetkanje). Ko pride do povešanja, jih odstranimo s pilo, kontaktov pa ne smemo hraniti, da bi povrnili prvotno ravno obliko, saj se s tem hitro obrabijo.

Občasno je potrebno očistiti stene komore za gašenje obloka iz usedlin bakra in premoga.

Pri reviziji enosmernega stikala se preveri izolacija držalnih in zapiralnih tuljav glede na telo ter izolacijski upor sten obločne komore. Izolacija obločne komore se preveri z uporabo napetosti med glavnimi premičnimi in fiksnimi kontakti pri zaprti komori.

Preden zaženete stikalo po popravilu ali dolgotrajnem skladiščenju, je treba komoro sušiti 10-12 ur pri temperaturi 100-110 ° C.

Po sušenju se komora namesti na stikalo in izmeri se izolacijski upor med obema točkama komore nasproti premičnega in fiksnega kontakta, ko sta odprta. Ta upor mora biti najmanj 20 ohmov.

Nastavitve odklopnika so kalibrirane v laboratoriju s tokom, pridobljenim iz nizkonapetostnega generatorja z nazivno napetostjo 6-12 V.

Na postaji se odklopniki kalibrirajo z obremenitvenim tokom ali z uporabo obremenitvenega reostata pri nazivni napetosti 600 V. Priporoča se metoda za kalibracijo enosmernih stikal z uporabo kalibracijske tuljave s 300 zavoji žice PEL s premerom 0,6 mm, nameščen na jedru tuljave glavnega toka. S prehodom enosmernega toka skozi tuljavo se vrednost nastavitve toka nastavi glede na število amperskih obratov v trenutku, ko je stikalo izklopljeno. Stikala prve različice, ki so bila izdelana prej, se od stikal druge različice razlikujejo po prisotnosti oljnega ventila.