Быстродействующие автоматические выключатели постоянного тока. Выключатели постоянного токаВыключатели постоянного тока типа ВАБ — WiKiВыключатели постоянного тока типа ВАБ — автоматические выключатели постоянного тока нужны чтобы отключать электрические цепи под нагрузкой. На тяговых подстанциях выключатели служат для отключения питающих линий в при перегрузках и токах короткого замыкания и для отключения обратного тока у выпрямителей при обратных зажиганиях или пробое вентилей. Гашение электрической дуги происходит на дугогасительных рогах или в дугогасительной камере. Удлинение дуги может быть выполнено при помощи магнитного дутья или в камерах с узкими щелями. Во всех случаях отключения цепи и возникновения электрической дуги происходит естественное движение дуги вверх вместе с движением нагретого воздуха, другими словами тепловое дутье. Дугогасительная камера быстродействующего выключателя ВАБ-49Выключатель ВАБ-28В выключателе ВАБ-28 имеется две пары рабочих контактов и тем самым создается два последовательных разрыва цепи 3300 В. На выключателе установлены две дугогасительные камеры продольно-щелевого типа. При эксплуатации выключателя в качетсве катодного отклюение обратного тока происходит с помощью размагничивающего витка. ВАБ-28 отключается с помощью реле РДШ(реле-дифференциальный шунт). Выключатель ВАБ-43Выключатель ВАБ-43 поляризованный, на посту секционирования устанавливается один, а на фидер тяговой подстанции по два быстродействующих выключателя последовательно. Дугогасительная камера — продольно-щелевая с двумя секциями, размещенные параллельно. По причине этого при малых размерах камеры удается растянуть дугу до двойной длины. Выключатель ВАБ-49ВАБ-49 создан на основе выключателей ВАБ-28 и ВАБ-43, но имеет значительные различия в конструкции. Выключатели ВАБ-49-Л устанавливаются последовательно по два на фидеры контактной сети и она обходной выключатель. Здесь буква Л означает, что выключатель устанавливают на линии постоянного тока для защиты от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок. Выключатели ВАБ-49-К устанавливаются по одному. Буква К означает, что выключатель катодный, устанавливается на преобразователях переменного тока в постоянный для защиты от обратных токов. Данные выключатели выпускаются на номинальное напряжение 3300 В, а максимальное рабочее — 4100 В, предназначены для использования в районах с умеренным и холодным климатом в закрытых помещениях Выключатель ВАБ-206Данные выключатели имеют малые габариты. Встроенные в быстродействующие выключатели реле тока применяются для измерения токов коротких замыканий и перегруза, вместо РДШ на выключателях ВАБ-28 и ВАБ-49 или размагничивающего витка на ВАБ-43. Использование ВАБ-206 уменьшает затраты на обслуживание за счет малого количества выключателей на одно присоединение. ВАБ-206 может устанавливаться в ячейке с отдельно стоящим оборудование вместо ранее стоящих выключателей или смонтированы на выкатном элементе. См. такжеЛитература
ru-wiki.org Выключатели постоянного тока типа ВАБ ВикипедияБыстродействующий выключатель ВАБ-49Выключатели постоянного тока типа ВАБ — автоматические выключатели постоянного тока нужны чтобы отключать электрические цепи под нагрузкой. На тяговых подстанциях выключатели служат для отключения питающих линий в при перегрузках и токах короткого замыкания и для отключения обратного тока у выпрямителей при обратных зажиганиях или пробое вентилей. Гашение электрической дуги происходит на дугогасительных рогах или в дугогасительной камере. Удлинение дуги может быть выполнено при помощи магнитного дутья или в камерах с узкими щелями. Во всех случаях отключения цепи и возникновения электрической дуги происходит естественное движение дуги вверх вместе с движением нагретого воздуха, другими словами тепловое дутье. Выключатель ВАБ-28В выключателе ВАБ-28 имеется две пары рабочих контактов и тем самым создается два последовательных разрыва цепи 3300 В. На выключателе установлены две дугогасительные камеры продольно-щелевого типа. При эксплуатации выключателя в качетсве катодного отклюение обратного тока происходит с помощью размагничивающего витка. ВАБ-28 отключается с помощью реле РДШ(реле-дифференциальный шунт). Выключатель ВАБ-43Выключатель ВАБ-43 поляризованный, на посту секционирования устанавливается один, а на фидер тяговой подстанции по два быстродействующих выключателя последовательно. Дугогасительная камера — продольно-щелевая с двумя секциями, размещенные параллельно. По причине этого при малых размерах камеры удается растянуть дугу до двойной длины. Выключатель ВАБ-49ВАБ-49 создан на основе выключателей ВАБ-28 и ВАБ-43, но имеет значительные различия в конструкции. Выключатели ВАБ-49-Л устанавливаются последовательно по два на фидеры контактной сети и она обходной выключатель. Здесь буква Л означает, что выключатель устанавливают на линии постоянного тока для защиты от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок. Выключатели ВАБ-49-К устанавливаются по одному. Буква К означает, что выключатель катодный, устанавливается на преобразователях переменного тока в постоянный для защиты от обратных токов. Данные выключатели выпускаются на номинальное напряжение 3300 В, а максимальное рабочее — 4100 В, предназначены для использования в районах с умеренным и холодным климатом в закрытых помещениях Выключатель ВАБ-206Данные выключатели имеют малые габариты. Встроенные в быстродействующие выключатели реле тока применяются для измерения токов коротких замыканий и перегруза, вместо РДШ на выключателях ВАБ-28 и ВАБ-49 или размагничивающего витка на ВАБ-43. Использование ВАБ-206 уменьшает затраты на обслуживание за счет малого количества выключателей на одно присоединение. ВАБ-206 может устанавливаться в ячейке с отдельно стоящим оборудование вместо ранее стоящих выключателей или смонтированы на выкатном элементе. См. такжеЛитература
wikiredia.ru Быстродействующие автоматические выключатели постоянного тока — КиберПедияДля коммутации электрических цепей в нагрузочных и аварийных режимах в системах тягового электроснабжения постоянного тока применяются быстродействующие автоматические выключатели. Собственное время отключения таких выключателей составляет 0,004 ... 0,006 с, что на один-два порядка ниже, чем у высоковольтных выключателей переменного тока. Использование быстродействующих выключателей позволяет осуществить гашение дуги в выключателе до достижения токов короткого замыкания установившегося значения, что облегчает процесс гашения дуги постоянного тока и способствует устойчивой и более надежной работе оборудования подстанций особенно вентилей выпрямительных установок. Быстродействие выключателя обеспечивается особой его конструкцией. Наибольшее распространение получили выключатели, в которых быстродействие достигнуто исключением механизма свободного расцепления и запирающей защелки. Подвижная часть выключателя удерживается в положении «включено» электромагнитом. Последний снабжен дополнительной обмоткой, включенной последовательно в цепь главного тока, с помощью которой подвижная часть выключателя освобождается при резком увеличении тока или при изменении его направления. Собственное время отключения быстродействующих выключателей составляет 1—5 мс. Полное время отключения (включая время дуги) обычно не превышает 15— 30 мс. В качестве примера на рис. 7.2.в приведена принципиальная схема быстродействующего выключателя с удерживающим электромагнитом. Этот электромагнит 1 имеет две обмотки. Основная или удерживающая обмотка 2 с большим числом витков присоединена к сети постоянного тока 110—220 В. Последовательная обмотка 3 с одним витком помещена на небольшом сердечнике и обтекается током защищаемой цепи. В положении «включено» якорь 4, укрепленный на контактном рычаге 5, притянут к полюсам электромагнита. Отключающая пружина 6 натянута. Магнитодвижущая сила (м. д. с.) последовательной обмотки уменьшает магнитный поток в якоре и полюсах, однако при нормальной работе, когда ток относительно невелик, результирующая м. д. с. достаточна для удержания якоря. При нарушении нормального режима, когда ток в защищаемой цепи превысит ток срабатывания, м. д. с. последовательной обмотки резко увеличивается и смещает магнитный поток из якоря в сердечник с обмоткой 3. Контактный рычаг под действием пружины отрывается от полюсов и контакты выключателя 7 размыкаются. Дуга, образующаяся на контактах, затягивается магнитным полем электромагнита 8 в камеру. При этом концы дуги перемещаются по направляющим, дуга растягивается, сопротивление ее увеличивается и ток форсируется к нулю. Размагничивающее действие последовательной обмотки при К. З. усиливают с помощью магнитного шунта 9, включенного параллельно обмотке. Шунт имеет относительно малое активное сопротивление, поэтому большая часть тока при нормальной работе замыкается по нему. При К. З. ток быстро увеличивается и вследствие большой индуктивности шунта смещается из него в последовательную обмотку, вызывая размыкание контактов выключателя. Электромагнит 10 служит для включения выключателя. При рассмотренном включении удерживающей и последовательной обмоток выключатель реагирует на увеличение тока в прямом направлении. При изменении направления тока в цепи выключатель не отключится, поскольку в этом случае м. д. с. последовательной обмотки усиливает магнитный поток в якоре, создаваемый удерживающей обмоткой. Однако для защиты генераторов, преобразователей необходимы выключатели, реагирующие на изменение направления тока в цепи. Для этого достаточно изменить направление включения удерживающей обмотки на обратное. Тогда при увеличении тока в прямом направлении выключатель останется включенным. При изменении же направления тока магнитный поток сместится из якоря в параллельную ветвь и выключатель разомкнет цепь. Таким образом, рассмотренный выключатель является поляризованным, поскольку он реагирует на изменение тока только в одном направлении. Гасительная камера выключателя постоянного тока должна обеспечивать достаточно большое и по возможности постоянное напряжение дуги. Последнее должно превышать напряжение сети. Восстанавливающаяся электрическая прочность дугового промежутка после погасания дуги имеет меньшее значение, поскольку напряжение на полюсе выключателя после того, как ток снизился до нуля, не превышает напряжения сети. Эти требования коренным образом отличаются от требований, предъявляемых к гасительным устройствам выключателей переменного тока. Последние неэффективны в цепях постоянного тока. Вопросы для самопроверки:
26. Устройство и принцип действия низковольтных предохранителей? 27. Устройство и принцип действия автоматических выключателей? 28. Устройство и принцип действия быстродействующих выключателей постоянного тока?
cyberpedia.su Выключатели автоматические. Типы, виды, устройство, работа автоматических выключателей.Выключатели автоматические быстродействующие (до настоящего времени это выключатели постоянного тока). Выключатели предназначены для защиты полупроводниковых преобразователей, электрических машин и линий постоянного тока при коротких замыканиях, перегрузках и обратных токах в промышленных установках (например, в электроприводах прокатных станов) и в установках магистрального, промышленного и городскрго электрифицированного транспорта.
Рис. 4-2. Схема силективной защиты. В указанных современных установках, в частности в установках с полупроводниковыми преобразователями, токи КЗ достигают 200-300 кА. Полупроводниковые устройства в отличие от электрических машин не допускают перегрузок. В силу их природы интеграл Джоуля у них много ниже, чем у электрических машин и других электромеханических устройств. Все это требует ускоренного отключения аварийного участка и ограничения тока в цепи. Следует учесть еще одно весьма важное обстоятельство — наличие громадных электродинамических сил, возникающих при указанных токах. Например, в цепи, в которой ток КЗ может достигнуть установившегося значения 300 кА, при начальной скорости (крутизне) нарастания 4,5 • 106 А/с выключателю с временем отключения toткл = 0,08 с приходится отключать ток 280 кА, при tоткл = 0,04 с - ток 160 кА, а быстродействующему выключателю с tоткл = 0,005 с — ток около 22 кА. Электродинамические силы здесь ограничиваются в 50—150 раз. По защитным характеристикам нашими стандартами (ГОСТ 2585—81 Е) собственное время размыкания быстродействующего выключателя в зависимости от тока отключения и крутизны его нарастания регламентировано: 1-й класс—до 0,008 с, 2-й класс - до 0,005 с, 3-й класс - до 0,002 с. На переменном токе номинальные токи в установках ограничиваются за счет перехода на более высокое напряжение - на 220, 380 и 660 Вив настоящее время на 1140 В. Рост мощностей установок ставит задачу создания быстродействующих выключателей и на переменном токе. Привод. Привод служит для включения выключателя по чьей-либо команде (оператора, системы автоматического управления и др.). Выполняются выключатели с ручным или двигательным приводом либо с тем и другим. Под двигательным понимают привод, в котором сила создается любым видом энергии, кроме мускульной энергии оператора, например электромагнитом, электродвигателем, пневматикой, гидравликой и т. п. Отключение выключателя осуществляется пружинами после разъединения расцепляющего устройства.
Рис. 4-3. Пример исполнения расцепляющего устройства автоматического выключателя Расцепляющее устройство. Это устройство предназначено: для исключения возможности удерживать контакты выключателя во включенном положении (рукояткой, дистанционным приводом) при наличии ненормального режима работы в защищаемой цепи; для обеспечения моментного отключения, т. е. не зависящей от оператора, рода и массы привода скорости расхождения контактов. Расцепляющее устройство представляет собой систему шарнирно-связанных рычагов, соединяющих привод включения с системой подвижных контактов, которые соединены с отключающей пружиной. Принцип работы устройства может быть пояснен схемой на рис. 4-3. Схема на рис. 4-3, а соответствует положению «Отключено вручную» и «Выключатель взведен». «Взведен» означает, что контакты 7 и 8 разомкнуты, а фигурный рычаг 9 поставлен под зацепление 4 отключающего валика 5; это осуществляется поворотом рукоятки 1 вправо. При повороте рукоятки влево отключающая пружина 2 переведет «ломающиеся» рычаги 3 и б через мертвое положение до упора шарнира О в рычаг 9 и замкнет контакты. Положение «включено» показано на рис. 4-3,6. В случае возникновения ненормальных условий работы в защищаемой цепи соответствующий расцепитель повернет отключающий валик и выведет его из зацепления с фигурным рычагом. Под действием отключающей пружины фигурный рычаг повернется и другим своим концом переведет «ломающиеся» рычаги вправо через мертвое положение. Отключающая пружина «изломит» рычаги и разомкнет контакты. Выключатель окажется в положении «Отключено автоматически» (рис. 4-3, в). Для повторного включения необходимо отвести рукоятку вправо и ввести в зацепление фигурный рычаг с отключающим валиком. Конструкции расцепляющих устройств весьма разнообразны, однако действие их подобно описанному. В дальнейшем расцепляющее устройство будем изображать схематично в виде двух сцепленных рычагов.
Рис. 4-4. Времятоковая характеристика выключателя серии ВА51
Следует отметить одно весьма важное обстоятельство. Отключающие и контактные пружины в автоматических выключателях развивают силы в десятки и сотни ньютонов. Система рычагов расцепляющего устройства строится так, что для расцепления требуются незначительные усилия. Это позволяет иметь легкие и высокочувствительные расцепители. Расцепители. Это элементы, которые контролируют заданный параметр защищаемой цепи и, воздействуя на механизм расцепления, отключают выключатель при отклонении значения параметра от установленного. Они представляют собой реле или элементы реле, встроенные в выключатель с использованием его элементов или приспособленные к его конструкции. Расцепители выполняются на базе электромеханических реле. В настоящее время все большее применение находят расцепители на принципах или на базе статических реле и их элементов. При этом контролирующие и сравнивающие органы расцепителя выполняются на полупроводниковых элементах с выходом на независимый электромагнитный элемент (исполнительный орган), воздействующий на механизм расцепления. Автоматические выключатели, как правило, снабжаются расцепителем максимального тока для защиты в зоне токов перегрузки и токов короткого замыкания или только токов короткого замыкания. Электромеханические расцепители выполняются электромагнитными, электротепловыми или комбинированными. Расцепитель максимального тока на базе статических реле состоит из блока полупроводникового (БПР), измерительных элементов, встраиваемых в каждый полюс выключателя, и выходного электромагнитного элемента. Измерительными элементами служат на переменном токе трансформаторы тока, на постоянном токе — шунты или трансформаторы постоянного тока. Независимо от принципа устройства расцепители могут выполняться без выдержки времени при срабатывании, с независимой от тока выдержкой времени, с обратнозависимой от тока выдержкой времени. Типичная времятоковая характеристика современного выключателя приведена на рис. 4-4. Полупроводниковый расцепитель, более сложный по устройству, позволяет получить более благоприятные времятоковые характеристики. Пример схемы и устройства такого расцепителя рассмотрен ниже, в разделе 4. Выключатели могут дополнительно снабжаться расцепителями: независимым — для дистанционного отключения выключателя при подаче на расцепитель соответствующего напряжения; минимального или нулевого напряжения — для автоматического отключения выключателя при снижении ниже определенного уровня или исчезновении напряжения. Могут быть и другого вида расцепители. Схема выключателя с расцепителем максимального тока мгновенного действия показана на рис. 4-5, а. Токоведущую шину 1 полюса выключателя охватывает магнитопровод, состоящий из сердечника 2 и якоря 3. Когда ток станет выше определенного значения, тяговое усилие превысит усилие пружины 5, якорь притянется и повернет отключающий валик 4. Расцепляющее устройство освободится. Выключатель отключится. Регулирование тока срабатывания осуществляется натягом пружины 5.
Рис. 4-5. Примеры схем некоторых электромеханических расципителей.
Расцепитель минимального напряжения (рис. 4-5,б) состоит из электромагнита — сердечника 2, якоря 4 и катушки 3, подключенной на контролируемое напряжение. При нормальных режимах якорь притянут. При снижении контролируемого напряжения ниже определенного значения (уставки) якорь под действием регулировочной (она же и отключающая) пружины 5 отпадет и, воздействуя на расцепляющее устройство через защелку б, отключит выключатель. Магнитная система рас-цепителя выполняется так, что МДС катушки при номинальном напряжении недостаточна для притяжения якоря, но достаточна для его удержания. Якорь притягивается при подготовке выключателя к включению при помощи рычагов 1, связанных с валом выключателя. Расцепитель напряжения независимый (рис. 4-5, в) представляет собой электромагнит, который притягивает свой якорь при включении катушки на соответствующее напряжение. Своим концом якорь воздействует на расцепляющее устройство и отключает выключатель. Пример исполнения комбинированного (электротеплового и электромагнитного) расцепителя приведен на рис. 4-6. При перегрузках срабатывает электротепловой расцепитель: биметаллическая пластинка 2 вследствие нагрева изгибается и винтом 3 поворачивает отключающий валик 4. При коротком замыкании срабатывает электромагнитный расцепитель, состоящий из сердечника 7 и якоря 5, охватывающих токопровод 6. Электромагнитный расцепитель воздействует на тот же отключающий валик. Для ограничения тока через биметаллическую пластинку служит шунт 1.
Рис. 4-6. Схема комбинированного (электротеплового и электромагнитного) расцепителя.
www.eti.su Выключатели постоянного тока типа ВАБ — Википедия РУБыстродействующий выключатель ВАБ-49Выключатели постоянного тока типа ВАБ — автоматические выключатели постоянного тока нужны чтобы отключать электрические цепи под нагрузкой. На тяговых подстанциях выключатели служат для отключения питающих линий в при перегрузках и токах короткого замыкания и для отключения обратного тока у выпрямителей при обратных зажиганиях или пробое вентилей. Гашение электрической дуги происходит на дугогасительных рогах или в дугогасительной камере. Удлинение дуги может быть выполнено при помощи магнитного дутья или в камерах с узкими щелями. Во всех случаях отключения цепи и возникновения электрической дуги происходит естественное движение дуги вверх вместе с движением нагретого воздуха, другими словами тепловое дутье. Дугогасительная камера быстродействующего выключателя ВАБ-49Выключатель ВАБ-28В выключателе ВАБ-28 имеется две пары рабочих контактов и тем самым создается два последовательных разрыва цепи 3300 В. На выключателе установлены две дугогасительные камеры продольно-щелевого типа. При эксплуатации выключателя в качетсве катодного отклюение обратного тока происходит с помощью размагничивающего витка. ВАБ-28 отключается с помощью реле РДШ(реле-дифференциальный шунт). Выключатель ВАБ-43Выключатель ВАБ-43 поляризованный, на посту секционирования устанавливается один, а на фидер тяговой подстанции по два быстродействующих выключателя последовательно. Дугогасительная камера — продольно-щелевая с двумя секциями, размещенные параллельно. По причине этого при малых размерах камеры удается растянуть дугу до двойной длины. Выключатель ВАБ-49ВАБ-49 создан на основе выключателей ВАБ-28 и ВАБ-43, но имеет значительные различия в конструкции. Выключатели ВАБ-49-Л устанавливаются последовательно по два на фидеры контактной сети и она обходной выключатель. Здесь буква Л означает, что выключатель устанавливают на линии постоянного тока для защиты от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок. Выключатели ВАБ-49-К устанавливаются по одному. Буква К означает, что выключатель катодный, устанавливается на преобразователях переменного тока в постоянный для защиты от обратных токов. Данные выключатели выпускаются на номинальное напряжение 3300 В, а максимальное рабочее — 4100 В, предназначены для использования в районах с умеренным и холодным климатом в закрытых помещениях Выключатель ВАБ-206Данные выключатели имеют малые габариты. Встроенные в быстродействующие выключатели реле тока применяются для измерения токов коротких замыканий и перегруза, вместо РДШ на выключателях ВАБ-28 и ВАБ-49 или размагничивающего витка на ВАБ-43. Использование ВАБ-206 уменьшает затраты на обслуживание за счет малого количества выключателей на одно присоединение. ВАБ-206 может устанавливаться в ячейке с отдельно стоящим оборудование вместо ранее стоящих выключателей или смонтированы на выкатном элементе. См. такжеЛитература
http-wikipediya.ru Выключатели постоянного тока типа ВАБ ВикиБыстродействующий выключатель ВАБ-49Выключатели постоянного тока типа ВАБ — автоматические выключатели постоянного тока нужны чтобы отключать электрические цепи под нагрузкой. На тяговых подстанциях выключатели служат для отключения питающих линий в при перегрузках и токах короткого замыкания и для отключения обратного тока у выпрямителей при обратных зажиганиях или пробое вентилей. Гашение электрической дуги происходит на дугогасительных рогах или в дугогасительной камере. Удлинение дуги может быть выполнено при помощи магнитного дутья или в камерах с узкими щелями. Во всех случаях отключения цепи и возникновения электрической дуги происходит естественное движение дуги вверх вместе с движением нагретого воздуха, другими словами тепловое дутье. Дугогасительная камера быстродействующего выключателя ВАБ-49Выключатель ВАБ-28[ | код]В выключателе ВАБ-28 имеется две пары рабочих контактов и тем самым создается два последовательных разрыва цепи 3300 В. На выключателе установлены две дугогасительные камеры продольно-щелевого типа. При эксплуатации выключателя в качетсве катодного отклюение обратного тока происходит с помощью размагничивающего витка. ВАБ-28 отключается с помощью реле РДШ(реле-дифференциальный шунт). Выключатель ВАБ-43[ | код]Выключатель ВАБ-43 поляризованный, на посту секционирования устанавливается один, а на фидер тяговой подстанции по два быстродействующих выключателя последовательно. Дугогасительная камера — продольно-щелевая с двумя секциями, размещенные параллельно. По причине этого при малых размерах камеры удается растянуть дугу до двойной длины. Выключатель ВАБ-49[ | код]ВАБ-49 создан на основе выключателей ВАБ-28 и ВАБ-43, но имеет значительные различия в конструкции. Выключатели ВАБ-49-Л устанавливаются последовательно по два на фидеры контактной сети и она обходной выключатель. Здесь буква Л означает, что выключатель устанавливают на линии постоянного тока для защиты от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок. Выключатели ВАБ-49-К устанавливаются по одному. Буква К означает, что выключатель катодный, устанавливается на преобразователях переменного тока в постоянный для защиты от обратных токов. Данные выключатели выпускаются на номинальное напряжение 3300 В, а максимальное рабочее — 4100 В, предназначены для использования в районах с умеренным и холодным климатом в закрытых помещениях Выключатель ВАБ-206[ | код]Данные выключатели имеют малые габариты. Встроенные в быстродействующие выключатели реле тока применяются для измерения токов коротких замыканий и перегруза, вместо РДШ на выключателях ВАБ-28 и ВАБ-49 или размагничивающего витка на ВАБ-43. Использование ВАБ-206 уменьшает затраты на обслуживание за счет малого количества выключателей на одно присоединение. ВАБ-206 может устанавливаться в ячейке с отдельно стоящим оборудование вместо ранее стоящих выключателей или смонтированы на выкатном элементе. См. также[ | код]Литература[ | код]
ru.wikibedia.ru Высоковольтные выключатели постоянного токаОтключение постоянного тока представляет более трудную задачу, чем переменного. Для отключения переменного тока нужно было (см. выше), разомкнув контакты выключателя, получить электрическую дугу между ними и обеспечить условия быстрого восстановления электрической прочности межконтактного промежутка вблизи перехода тока через естественный нуль тока, неизбежно наступающий 100 раз в секунду (см. выше, рис. 5.11). Однако при отключении постоянного тока нужно, разомкнув контакты и получив электрическую дугу, вначале тем или иным способом ограничить нарастание тока, а затем уменьшить ток в цепи до значения, при котором дуга начнет самопроизвольно распадаться из-за недостаточной термической ионизации промежутка, и уже затем обеспечить условия восстановления электрической прочности межконтактного промежутка. Практически первая часть задачи может быть осуществлена, если обеспечить такие условия горения электрической дуги, при которых ее сопротивление начнет резко возрастать от нуля до очень большого, Но конечного значения. Задача осложняется тем, что сделать это нужно очень быстро, иначе ток в цепи при близком к. з. недопустимо возрастет до таких значений, при которых выключатель уже не сможет его отключить. При этом в месте к. з. произойдут большие разрушения. По этой причине в цепях постоянного тока используются исключительно так называемые Быстродействующие выключатели, которые позволяют даже самые большие токи близких к подстанции коротких замыканий, установившиеся значения которых могут достигать 35 4 50 кА, отключать за время 25 4 40 мсек. Конструктивно современный быстродействующий выключатель постоянного тока типа 2 х ВАБ-49 состоит из следующих основных узлов (рис. 5.16, а): дугогасительной камеры 1, электромагнитного Привода 2, электрически изолированного от дугогасительной камеры. В электрическую цепь выключатель подключается выводами 3 и 4. Для реализации необходимого быстродействия и повышения надежности действия выключатель разделен на два аналогичных блока, соединяемых последовательно (см. рис.5.16, а), каждый из которых способен самостоятельно отключить ток короткого замыкания. Устройство дугогасительной камеры 1 выключателя показано на принципиаьной схеме рис. 5.16, б. В нижней части камеры, заключенной между изолирующими стенками, размещены подвижный 9 и неподвижный 10 контакты выключателя. Неподвижный контакт 10 представляет единое целое с разгонным рогом 11, а подвижный 9 соединен с разгонным рогом 7 с помощью гибкой связи 8. Остальная часть камеры слева и справа заполнена двумя рядами стальных пластин 6, разделенными промежуточным разгонным рогом 5. Отключение тока к. з. выключателем постоянного тока. Рассмотрим процесс отключения короткого замыкания, произошедшего вблизи от тяговой подстанции некоторого характерного участка электрифици - рованной железной дороги. Для наглядности сравним кривые изменения тока во времени для случая, когда короткое замыкание не отключается и ток к. з. достигает своего максимального установившегося значения (кривая 12 на рис.5.16, В) и когда происходит отключение короткого замыкания быстродействующим выключателем (кривая 13). Короткое замыкание начинается при T = 0. К моменту времени T1 Ток к. з. в цепи I достигает значения /у, называемого уставкой выключателя по току. При этом значении тока выключатель начинает процесс отключения, однако контакты выключателя размыкаются некоторое время спустя - в момент времени t2. Отрезок времени T2 - t1 = Tc затрачивается на преодоление электрической и механической инерции механизма привода выключателя и называется собственным временем выключателя. У современных быстродействующих выключателей постоянного тока собственное время выключателя Tc = 3 4 6 мсек. В момент T2 между контактами выключателя появляется электрическая дуга, сопротивление которой стремительно растет. Это происходит в результате движения дуги вверх (см. последовательные положения дуги по времени I - II - III) под действием магнитного поля, создаваемого специальной катушкой магнитного дутья (на рис. 5.16 не показана) и самими стальными пластинами 6 камеры 1. Магнитное поле направлено в плоскость чертежа перпендикулярно ему, поэтому при направлении тока через выключатель слева направо (см. рис.5.16, б) дуга под действием электродинамических сил, согласно правилу левой руки, движется в плоскости чертежа 190 Вверх, разбиваясь на отдельные отрезки дуги (см. положение дуги ///) между стальными пластинами камеры 6. На каждой такой короткой Дужке образуется падение напряжения, равное сумме анодного и Катодного падений напряжения, равное 30 450 В и направленное против напряжения выпрямителей тяговой подстанции (V/, см. схему рис.5.5). По мере подъема дуги вверх и заполнения дугой все новых и новых промежутков между стальными пластинами 6, суммарное падение напряжения на всей дуге выключателя растет и в конце концов начинает превышать значение напряжения источника питания - преобразователей подстанции (V/ рис.5.5). Вначале падение напряжения на дуге ограничивает рост тока в цепи до значения /Max, а затем начинает уменьшать ток до нуля. Где-то вблизи момента Времени T3 Ток через дугу становится настолько малым, что число электронов, выделяемых в ней в единицу времени за счет тепла (термоэлектронная эмиссия), оказывается меньшим, чем необходимо для поддержания тока через дугу. В результате этого за моментом t3 Дуга самопроизвольно распадается, перестает проводить ток и при этом начинает резко возрастать электрическая прочность межкон-тактного промежутка. Тем самым завершается процесс отключения цепи постоянного тока. Как видим, на последнем этапе процесс Аналогичен процессу в цепи переменного тока (см. рис. 5.15). Такого типа камера, в которой дуга разбивается на ряд отрезков дуги, горящих в промежутках между стальными пластинами, назывется дугогасительной камерой типа «деионная решетка». Следует иметь в виду, что скорость роста сопротивления дуги или адекватного ему падения напряжения на дуге не должны быть чрезмерно большими. По техническим условиям на выключатели постоянного тока падение напряжения на его дуге при отключении им короткого замыкания не должно превышать трех значений максимального напряжения на выходе преобразователей тяговой подстанции, т. е. 12 кВ, иначе это может привести к повреждению электрооборудования электроподвижного состава. anastasia-myskina.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
