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

используется однополюсный автоматический воздушный

выключатель, т. е. выключатель, в котором для гашения

электрической дуги применяется сжатый воздух.

Применение автоматического выключателя не только повышает надежность и удобство производства опера­ тивных переключений. В процессе эксплуатации воз­ можны случаи, когда электровоз начинает потреблять из контактной сети чрезмерно большой ток. Причины этого могут быть различны: перегрузка тяговых двига­ телей, повреждение оборудования (например обратное зажигание в игнитроне, которое почему-либо не ликви­

дируется от реле обратного зажигания), нарушение изо­ ляции и короткие замыкания в цепях обмоток высшего

и низшего напряжения силового трансформатора. Во всех этих случаях для уменьшения размеров поврежде­

ния необходимо очень быстро отключить электровоз от контактной сети. Такие отключения производятся глав­ ным выключателем автоматически.

Следовательно, роль главного выключателя, с одной стороны, сводится к повышению надежности оператив­ ных переключений, а с другой, — к защите электрическо­ го оборудования электровоза от токов перегрузки и то­ ков короткого замыкания.

Исходя из назначения главного выключателя, он дол­

жен удовлетворять следующим основным техническим

требованиям:

надежно выполнять оперативные включения и отклю­ чения;

автоматически отключаться, когда проходящий через него ток превышает определенную наперед заданную ве­ личину (ток уставки автоматического отключения);

должен быть механически достаточно прочным, чтобы при относительно большом количестве операций за сут­ ки обеспечить надежное выполнение всех возложенных на него задач без частых ревизий. Токоведущая цепь выключателя должна длительно пропускать ток нагруз­

ки без повышения нагрева ее сверх допустимой нормы.

Она также должна кратковременно пропускать возмож­ ные токи короткого замыкания без повреждений или при­ варивания контактов, препятствующих последующему исправному отключению.

Основные технические данные главных выключателей,

4

ложенными в дугогасительной камере 2, ножами 5 разъ­

единителя и линейными выводами, из которых один 22

шарнирно связан с ножами 5 разъединителя, а дру­ гой 23 жестко укреплен на головке дугогасительной ка­ меры 2. Токоведущая цепь, находящаяся под высоким напряжением, изолируется от заземленного корпуса

выключателя фарфоровыми изоляторами 3 и 24. Ввод це-

17 15 гв 11 17 13 15 15

Рис. 1. Принципиальная схема выключателя ВОВ-25

пи высокого напряжения в кузов электровоза осуществ­ ляется через проходную втулку 25, комплектно постав­ ляемую с выключателем. На нижней части втулки смон­ тирован трансформатор тока 26, предназначенный для питания катушки электромагнита автоматического от­

ключения 10.

Рассмотрим принцип работы главного выключателя. При поднятом пантографе и включенном выключа­ теле ток из контактной сети через токоведущую цепь выключателя и токоведущий стержень проходной втул­ ки 25 подводится к обмотке высшего напряжения сидд-

С’ ............................. ........ ..

вого трансформатора электровоза. При этом в цепи вто­ ричной обмотки трансформатора тока 26, концы кото­ рой соединены с катушкой электромагнита автоматиче­ ского отключения 10, протекает ток, приблизительно в 40 раз меньший, чем ток, потребляемый электровозом.

При нормальной работе электровоза этот ток недоста­ точен для срабатывания электромагнита 10.

Для отключения выключателя необходимо открыть пусковой клапан 8. Открытие пускового клапана может

произойти или при подаче машинистом электрической

команды путем замыкания цепи электромагнита 9, или автоматически с помощью электромагнита автоматиче­ ского отключения 10, если в первичной Обмотке транс­

форматора тока 26 начнет протекать ток, превышающий

ток уставки электромагнита 10.

После открытия пускового клапана 8 сжатый воздух через трубку 27 из резервуара попадает в полость над поршнем главного клапана 7 и открывает последний.

Через открытый главный клапан 7 сжатый воздух из

бака 6 выключателя проходит по полому изолятору 3 в

дугогасительную камеру 2 и одновременно по трубке 28

в привод 11 разъединителя. Давление воздуха в дуго­ гасительной камере увеличивается, подвижный кон­ такт 20 под действием давления сжатого воздуха отхо­ дит от неподвижного 21 и между ними образуется электрическая дуга, которая в течение 0,01—0,02 сек га­ сится потоком сжатого воздуха, вытекающего через соп­ ло подвижного контакта 20.

Движение поршня 12 привода 11, а следовательно, и ножей 5 разъединителя начинается несколько позже на­ чала движения подвижного контакта 20 дугогасительной камеры. Это отставание достигается замедлением на­ растания давления в приводе 11. Замедление выбирает­ ся с таким расчетом, чтобы контакты разъединителя размыкались спустя 0,03—0,04 сек после размыкания дугогасительных контактов 20 и 21 камеры. Таким обра­ зом, размыкание контактов разъединителя происходит после погасания дуги в камере, т. е. при обесточенной цепи.

После гашения дуги в дугогасительной камере 2 пор­ шень 12 переводит разъединитель 4 в отключенное по­ ложение. При этом вал 18 разъединителя переключает

контакты блок-контактора 16; цепь питания отключаю-

2» 7

щего электромагнита 9 размыкается и подготовляется

цепь включающего электромагнита 15. Включающая пру­ жина 14 сжимается, а разъединитель запирается в от­ ключенном положении защелкой 13.

После разрыва цепи отключающего электромагни­ та 9, если отключение производилось с помощью этого электромагнита, закроется пусковой клапан 8, а через некоторое время — и главный клапан 7.

Если отключение произошло автоматически, посред­ ством электромагнита 10, то пусковой клапан закроет­

ся сразу же после гашения дуги в дугогасительной ка­

мере, т. е. как только исчезнет ток в главной цепи вы­ ключателя. Однако при этом контакты разъединителя 4 еще не разомкнутся и разъединитель не займет отклю­ ченного положения; поэтому нельзя допустить, чтобы главный клапан закрылся вслед за закрытием пусково­ го. Блок клапанов автоматически обеспечивает необхо­ димую задержку закрытия главного клапана. Поэтому

хотя при автоматическом отключении якорь электромаг­ нита 10 отпускается сразу же, как только прекращается ток в главной цепи, т. е. через 0,01—0,02 сек после раз­

мыкания контактов дугогасительной камеры, тем не ме­ нее операция отключения завершается полностью. Как обеспечивается и регулируется автоматическое запаз­ дывание закрытия главного клапана, будет рассказано ниже.

После того как главный клапан закроется, давле­ ние в дугогасительной камере быстро упадет и под дей­ ствием пружины подвижный контакт 20 и неподвиж­ ный 21 вновь замкнутся. Однако токоведущая цепь оста­

нется разорванной контактами 5 разъединителя.

Для включения выключателя замыкается цепь вклю­ чающего электромагнита 15. Последний выбивает за­ щелку 13\ под действием включающей пружины 14 разъ­

единитель 4 поворачивается и ножами 5 замыкает глав­ ную токоведущую цепь выключателя. При этом, если

пантограф электровоза поднят, обмотка высшего напря­

жения силового трансформатора вновь соединяется с контактной сетью.

Устройство основных узлов выключателя. Общий вид

выключателя типа ВОВ-25 показан на рис. 2. Здесь,

а также на рис. 3 и 4 хорошо видны расположение и взаимное сочленение основных узлов выключателя. Для

§