Содержание

• Общее описание
• Отличие цепи постоянного тока от потребности в БВ
• Разновидности
• Общие схемы
• Устройство АБ-2/4
• Электрическое соединение
• Электромагнитный переключатель
• Включение устройства на примере ВБ-11
• «Обратная защита»
• Выключатель скоростной БВП-5
• Выключатель скоростной электровоз

Сегодня люди активно используют различные электротехнические устройства. Некоторые из них работают при достаточно высоких напряжениях, а потому могут быть опасны. Быстродействующие выключатели предназначены как раз для включения и отключения электрических цепей, а также для автоматического отключения этой цепи при возникновении короткого замыкания.

общее описание

Теперь можно смело сказать, что выключатели такого рода являются одновременно коммутационными и защитными средствами.

Например, в тяговых сетях постоянного тока, где напряжение достигает 3 кВ, при возникновении короткого замыкания ток резко возрастет до 30-40 кА. Естественно, такие колоссальные значения силы тока представляют огромную угрозу для любого оборудования, подключенного к этой сети. Чаще всего это тепловые и динамические воздействия, приводящие к выходу оборудования из строя.

Отличие цепи постоянного тока от необходимости БВ

Здесь важно отметить, что существует существенное различие между цепями переменного и постоянного тока, из-за чего требуется применение быстродействующих переключателей. В первом варианте происходит периодическое снижение тока до нуля и гашение дуги, а во втором — ток постоянно увеличивается до достижения определенного значения. При этом, как показывает практика, для достижения током своего максимального значения требуется всего сотые доли секунды. Это значительно усложняет его выключение. Кроме того, цепь постоянного тока обычно отключается намного раньше, чем ток достигает своих максимальных значений.

Быстродействующие автоматические выключатели обычно имеют пределы срабатывания от 15 до 27 кА. В зависимости от конкретных параметров самой схемы такого устройства будет вполне достаточно для обеспечения своевременного отключения.

Разновидности

Высокоскоростные переключатели имеют специальный механизм отключения сети. По принципу действия этого элемента их можно разделить на две категории. К первой категории относятся подпружиненные отключающие устройства, в которых разрыв цепи достигается усилием мощных отключающих пружин. Вторая категория – магнитно-пружинные устройства. Они также используют силу пружины, но они также добавляют электромагнитный эффект для отключения цепи.

Кроме того, есть еще один момент, по которому быстродействующие выключатели делятся на категории — способность реагировать на направление тока.

При этом различают поляризованные и неполяризованные устройства. Первый тип способен разорвать цепь при условии, что ток протекает в определенном направлении. Второй тип будет размыкать цепь при достижении определенного значения тока, независимо от того, в каком направлении он протекает непосредственно через устройство.

Следует отметить, что ранее выпускались отечественные быстродействующие автоматические выключатели, которые пользовались большой популярностью на тяговых подстанциях. Здесь следует добавить, что производство некоторых моделей этой техники уже закончилось, но они еще находятся в эксплуатации.

Общие образцы

Ранее достаточно активно производились и применялись такие типы БВ, как АБ-2/4, ВАБ-28 и ВАБ-43. Сегодня им на смену приходят устройства типа быстродействующих выключателей ВАБ-49.и ВАБ-50, а также их различные модификации.

Однако здесь стоит отметить одну важную деталь. Быстродействующий выключатель постоянного тока АВ-2/4 уже пару десятков лет не производится, однако до сих пор находится в активной эксплуатации в разного рода электротехнических областях с постоянным током. Он рассчитан на рабочий номинальный ток 2 кА и напряжение 4 кВ.

Устройство АБ-2/4

Для крепления данного устройства оно имеет четыре изолятора, которые расположены на раме специальной выкатной тележки. В конструкции имеется магнитопровод, являющийся основным электромагнитным выключателем. Конструкция быстродействующего выключателя предполагает наличие специальной дугогасительной камеры. При этом она представлена ​​лабиринтно-мишенным типом и способна вытягивать дугу до 4,5 метров. Для его функционирования необходим магнитный обдув, который в данном случае развивается за счет мощных полюсов, расположенных снаружи по обеим сторонам камеры.

Сами провода не без защиты, а встроены в специальный магнитопровод. По обеим сторонам такой проволоки расположена камера магнитной дутьевой катушки. Вверху стенки этой камеры несколько расходятся, и здесь имеется несколько чередующихся клиновидных перегородок, образующих необходимый лабиринт. Таким образом можно создать щель зигзагообразного типа, с помощью которой можно вытянуть дугу.

На самом верху комнаты лабиринт прерывается. Здесь расположены специальные пламегасители, которые представлены в виде нескольких пакетов из тонких стальных пластин. Они предназначены для охлаждения, а также для деионизации газов и пламени, сопровождающих появление дуги.

Электрическое соединение

Работа быстродействующего выключателя заключается в размыкании цепи в случае короткого замыкания и включении/выключении. Для этого в конструкции есть два специальных контактных штифта. Они предназначены для подключения БВ к электрической сети. Связь осуществляется с помощью электробусов. В конструкции также имеется шунт индуктивного типа, который представлен в виде пакета с несколькими изолированными друг от друга стальными пластинами, одетыми на медную шину.

BV имеет контактный блок. Они подключаются к основным контактам, расположенным в нижней части дугогасительной камеры. Это соединение осуществляется с помощью системы тяг и рычагов.

Электромагнитный переключатель

Механизм электромагнитного переключателя расположен на специальной чугунной раме. Механизм имеет магнитопровод, который представлен двумя литыми стержнями прямоугольного сечения. Они, в свою очередь, скрепляются друг с другом круговым сечением, а на него надевается еще одна деталь — удерживающая катушка. На одном из стержней также имеется П-образный магнитопровод. Он представлен несколькими стальными пластинами, каждая из которых изолирована от другой. Магнитопровод имеет два стержня. Правый стержень предназначен для крепления замыкающей катушки. Левая несет размагничивающий контур основного тока, иначе говоря, катушку автоматического отключения цепи. Кроме того, имеется еще и дополнительная калибровочная катушка. Он может имитировать основной цикл при настройке инструмента.

Другая планка, в свою очередь, находится между двумя «щечками». Для крепления анкера предусмотрена специальная ось, которая также состоит из изолированных стальных пластин.

При вращении анкера между ним и стержнем остается зазор. На этой оси между щеками также закреплен рычаг, воздействующий на подвижные контакты. Для воздействия на рычаг имеется специальная открывающая пружина, которая тянет его вправо. Рычаг, в свою очередь, соединен с катушкой размагничивания посредством гибкого проводника из медной фольги. Индуктивный шунт включается параллельно этой же петле.

Выключатель также имеет фиксированный контакт, который последовательно подключается к магнитной катушке обдува. Для подключения к внешней цепи БВ имеет два выходных контакта.

Включение устройства на примере ВБ-11

Следует отметить, что включение оборудования осуществляется в два этапа. После включения прибора нажатием кнопки ВУ подается напряжение по проводу 20 А на удерживающую катушку. При протекании тока через этот элемент будет создаваться поток, который принято обозначать буквой Ф. Однако, оно ослаблено. Это связано с тем, что он замыкается через воздушный зазор между полюсами электромагнита, так как якорь еще не прижат к полюсам.

«Защита возврата»

Автоматические выключатели имеют кнопку «возврат защиты», после нажатия которой начинается подача электроэнергии на клапан. При этом в цилиндры пневмопривода начинает поступать сжатый воздух. Поршень одного из цилиндров поднимется при повороте штока по часовой стрелке. Это растянет открывающую пружину. Из-за того, что стержни движутся вверх вместе с тягой, магнитопровод будет вращаться вокруг оси, но уже против часовой стрелки.

Вместе с движением первого поршня приходит в движение второй, перемещаясь вниз под действием сжатого воздуха. Поршень имеет толкатель, который при движении вниз будет воздействовать на контактный рычаг и якорь. Он будет вращать якорь до тех пор, пока он не будет прижат к полюсам электромагнита. При этом между основными контактами все же есть зазор. Это связано с тем, что дальнейший ход контактного рычага ограничивается повернутым к нему магнитопроводом. После этого поток защитной оболочки, ранее обозначенный как F, будет увеличиваться по мере прохождения через якорь, тем самым прочно удерживая его.

После этого отпускается кнопка «возврат защиты», и практически вся система возвращается в исходное положение, кроме арматуры, которая остается плотно прижатой к полюсам. Магнитопровод освободится и начнет вращаться по часовой стрелке до замыкания основных контактов.

Выключатель быстродействующий БВП-5

Как и другие виды этого устройства, предназначен для разрыва цепи и защиты от короткого замыкания. Что касается конструкции, то основных частей несколько: корпус, привод пневматического типа, КУ, удерживающее устройство электромагнитного типа, система гашения дуги, запорные механизмы.

Прежде чем приступить к ремонту быстродействующего выключателя данного типа, необходимо полностью ослабить натяжение размыкающих пружин. После этого можно переходить к снятию газовых пружин. После этого все подвижные части устройства будут освобождены от напряжения и их можно будет повернуть в любую удобную для ремонта сторону.

Что касается поломок, то чаще всего это загрязнение мест контакта якоря с магнитопроводом, устранить которое можно просто обычной чисткой. Иногда бывает так, что рычаг задевает стенки дугогасительной камеры.

Что касается ремонта самой дугогасительной камеры, то для этого обычно снимаются деионные решетки, наружные стенки и ее внутренние перегородки.