Устройство и принцип действия

Быстродействующий выключатель предназначен для защиты электрооборудования электропоезда от токов короткого замыкания и перегрузок. Собственное время срабатывания выключателя составляет несколько миллисекунд, поэтому при его отключении ток короткого замыкания не успевает достигнуть максимума и ограничивается значением, не опасным для электрооборудования. На электропоездах серий ЭР2Т, ЭТ2, ЭД2Т установлены выключатели типа БВП105А, а на серии ЭТ2М - ВБ-11 (ВБ-14). В качестве примера рассмотрено" устройства и принцип работы выключателя ВБ-11 (ВБ-14).

Быстродействующий выключатель ВБ-11 установлен в корпусе, закрытом кожухом. Корпус блока состоит из каркаса с крышкой и пластикового кожуха с резиновыми уплотнениями. Внутри корпуса имеются выводы для подсоединения низковольтных проводов, две пары электрических блокирующих контактов, кабель и воздухопровод. Штоки блокирующих контактов упираются в пружинные планки на крышке и кожу-

Рис. 2.6. Быстродейс і вующнй выключатель ВБ-11 (ВБ-14):

1 - дугогасительные камеры; 2 - изоляционная панель; 3 - кронштейн; 4 - тяга; 5, 6 - цилиндры пневмопривода; 7 - отключающая пружина; 8 - изоляционная боковина; 9 - кронштейн рамы; 10 - стержень: 11 - пружина якоря; 12 - контактный рычаг; 13 - ось; 14 - якорь; 15 - магнитопровод; 1 б - шунт; 17 - винт регулировки тока уставки; 18 - удерживающая катушка; 19 - распорка рамы; 20 - уголок; 21 - пластина; 22 - магнитопровод дугогасителыюй системы; 23 - дугогасительная катушка

хе. После снятия крышки или кожуха шток устройства освобождается и контакты размыкаются.

На боковой стенке каркаса установлен блок резисторов, включенный между контактным мостиком подвижных контактов и неподвижными контактами главной цепи (у ВБ-14 данные резисто-

ры отсутствуют). На верхнем основании каркаса блока имеются четыре бобышки для крепления корпуса под кузовом вагона и пятая для ввода проводов. Рабочее положение аппарата горизонтальное, охлаждение естественное.

Рама, на которой закреплены основные узлы быстродействующего выклю-

чателя, состоит из кронштейна 9 (рис. 2.6) и двух изоляционных боковин 8, установленных при помощи распорок 19 и стальных уголков 20 на гетинаксо-вой панели.

На оси 13 между боковинами 8 находятся: магнитопровод 15, якорь 14 и контактный рычаг 12, которые могут поворачиваться относительно этой оси на некоторый угол. На контактном рычаге 12 закреплен мостик подвижных главных контактов выключателя. К торцам стержней 10 прикреплен магнитопровод с установленной на нем удерживающей катушкой 18.

Противоположные торцы стержней магнитопровода 15 выполняют функцию полюсов. Концы обмотки токовой катушки, через которую проходит магнитный шунт 16, расположены между сердечником магнитного шунта и маг-нитопроводом 15 навстречу друг другу. Винты 17, ввернутые в отверстия стержней магнитопровода 15, служат для регулировки тока уставки аппарата.

К уголкам 20 рамы приварены пластины 21, на которых установлены изоляторы. Через них к кронштейну 9 прикреплена изоляционная панель 2. На ней находятся неподвижный главный контакт и стойка с осью, на которой установлен подпружиненный второй главный контакт. На панели 2 размещены две пары магнитопроводов 22 системы дугогашения. Главные контакты установлены между полюсами этих магнитопроводов.

На каждом магнитопроводе 22 установлена дугогасительная катушка 23. Концы обмотки одной катушки подсоединены к неподвижному главному контакту и клемме с обозначением "+" для подключения выключателя. Вторая дугогасительная катушка также имеет два вывода, один из которых подсоединен к оси подвижного главного контакта, а второй к одному из концов токовой катушки удерживающего электромагнита через шину, имеющую выводное отверстие, обозначенное Шина прикреплена к кронштейну 9 через изолятор.

На заднем конце контактного рычага 12 закреплена изоляционная планка, которая воздействует при замыкании главных контактов на рычаг, переключающий низковольтные блокировочные контакты. Возвращает рычаг в исходное положение пружина.

Технические характеристики быстродействующих выключателей

БВП-105А	ВБ-11 (ВБ-14)
	3000
Максимальное напряжение, В................4000	4000
Номинальный длительный ток, А..............250	260
Номинальное напряжение цепи управления, В . . .110	ПО
Предельный отключаемый ток (при индуктивности
цепи около 10 мГн, напряжении сети 3000 В), А . . .20 000	20 000
Ток уставки, А..........................600±50	600±50
Номинальное давление воздуха,
МПа (кгс/см2) ...........................0,5 (5,0)	0,5 (5,0)
Время срабатывания, с.................0,02 - 0,05	0,04
Длина линии касания главных контактов ........ък ширины контакта

Возможные неисправности быстродействующего выключателя, их причины и способы устранения

Причина неисправности	Способ устранения
Выключатель включается, но не удерживается во включенном положении
Пыль, ржавчина и влага на шлифованных поверхностях якоря и ярма Неисправны цепи включения Чрезмерно натянуты отключающие пружины	Удалить салфеткой пыль и влагу со шлифованных поверхностей якоря и ярма. Отшлифовать поверхности Проверить цепи и устранить неисправность Проверить величину усилия нажатия главных контактов и при необходимости отрегулировать натяжение пружин
Выключатель не включается
Контакт задевает за стенку дугогасительной камеры	Изменить положение дугогасительной камеры
Выключатель остается в промежуточном положении
Залипание включающего вентиля или выпадения валика, удерживающего пружину 10	Поставить валик, заменить вентиль

На панели 2 размещены две стойки, на которых закреплены две дугогаси-тельные камеры 1 и кронштейн 3 с тягой 4. Тяга 4 шарнирно соединена стержнями 10 с магнитопроводом 15 удерживающего электромагнита.

На кронштейне 9 установлены упор, толкатель и два цилиндра 5 и 6 пневматического привода. Шток цилиндра 5 соединен с тягой 4, закрепленной на оси, а привод 6 может воздействовать на толкатель. Тягу 4 и якорь выключателя связывают отключающие пружины 7, которые стремятся прижать якорь и контактный рычаг к упору, а магнитопровод 15 к упорам, закрепленным на боковинах 8. Пружины 11 прижимают якорь и контактный рычаг друг к другу и обеспечивают замыкание главных контактов, когда якорь прижат к полюсам.

На одном из уголков 20 рамы установлен вентиль, от которого к цилиндру 5 привода контактора подходит воздухо-

провод. На втором уголке закреплена панель с выводами "+" и "—" удерживающей катушки 18. На этой же панели установлены диоды, снижающие коммутационные перенапряжения при отключении катушки.

Работу выключателя удобнее рассмотреть, пользуясь кинематической схемой (рис. 2.7). Включение аппарата происходит в два приема. После включения кнопки ВУ напряжение подается по проводу 20 А на удерживающую катушку 5. Протекающий через нее ток создает магнитный поток Ф. Однако он ослаблен, так как замыкается через воздушный зазор между полюсами электромагнита, поскольку якорь 8 еще не прижат к полюсам. Якорь 8, контактный рычаг 1 с мостиком подвижных контактов и магнитопровод 4 могут поворачиваться относительно оси 9.

После нажатия кнопки "Возврат защиты" подается электропитание на вентиль,

и сжатый воздух поступает в цилиндры 11 и 14 пневмопривода. Поршень цилиндра 11 поднимается и поворачивает тягу 12 по часовой стрелке, растягивая тем самым отключающие пружины 13. Поскольку стержни 2 вместе с тягой 12 также перемещаются вверх, магнитопровод 4 начинает поворачиваться вокруг оси 9 против часовой стрелки.

Одновременно поршень цилиндра 14 под действием сжатого воздуха перемещается вниз и толкателем 15 воздействует на контактный рычаг 1 с якорем 8, поворачивая их по часовой стрелке до прижатия якоря 8 к полюсам электромагнита. При этом между главными контактами остается зазор, так как дальнейший ход контактного рычага 1 ограничивает повернутый ему навстречу магнитопровод 4. Магнитный поток удерживающей катушки Ф теперь замыкается через прижатый якорь, усиливается и прочно удерживает якорь.

После отпускания кнопки "Возврат защиты" вентиль обесточивается. Сжатый воздух из цилиндров привода БВ выходит в атмосферу, и поршни возвращаются в исходное положение. Якорь остается притянутым к полюсам электромагнита. Отключающие пружины 13 сжимаются и поворачивают магнитопровод 4 по часовой стрелке до замыкания главных контактов. При этом контактный рычаг 1 воздействует на блокировочное устройство и блокировочные контакты переключаются, т.е. сигнальная лампа гаснет в момент отпуска кнопки "Возврат защиты" в отличие от ранее применявшихся выключателей БВП105А, при использовании которых

Ряс. 2.7. Кинематическая схема быстродействующего выключателя ВБ-11:

а - выключатель выключен; б - промежуточное положение; в - выключатель включен; 1 - контактный рычаг с мостиком подвижных контактов; 2 - стержень; 3 - неподвижный контакт; 4 - магнитопровод; 5 - удерживающая катушка; 6 - упор; 7 - токовая катушка; 8 - якорь; 9 - ось; 10 - пружина; 11, 14 - цилиндры пневмопривода; 12 - тяга; 13 - отключающая пружина; 15 - толкатель; Ф - магнитный поток удерживающей катушки; Фт - магнитный поток токовой катушки

лампа гасла при нажатии кнопки "Возврат защиты".

Отключающие пружины 13 продолжают доворачивать магнитопровод 4 до упора 6. Между якорем 8 и контактным рычагом 1 образуется зазор, благодаря чему обеспечивается провал и замыкание главных контактов при притянутом якоре.

Ток силовой цепи тяговых двигателей проходит по токовой (размагничивающей) катушке 7, витки которой охватывают магнитный шунт. Он создает в магнитопроводе и якоре магнитный поток Фт, направленный навстречу магнитному потоку Ф удерживаюшей катушки. Выключатель отрегулирован на силу тока 650 А (ток уставки аппарата). Это значит, что при таком токе магнитный поток размагничивающей катушки 7 становится больше магнитного потока удерживающей катушки 5, что возможно, например, при пробое на "землю" силовой цепи тяговых двигателей. Результирующий магнитный поток в якоре уменьшается, и отключающие пружины 13 отрывают якорь 8 от полюсов электромагнита. Якорь 8 ударяет по контактному рычагу 1, и главные контакты размыкаются. Отрыв подвижных контактов от неподвижных происходит без предварительного перекатывания контактов.

Возможно и принудительное отключение аппарата при снятии питания с удерживающей катушки (под действием дифференциальной защиты или вручную). В этом случае быстродействующий выключатель отключает малые токи или вообще отключается без разрыва тока. Электрическая дуга, возникающая при размыкании главных контактов, гасится в дугогасительных камерах.

Техническое обслуживание

Проверяют состояние подвески и крепление аппарата. При необходимости подтягивают детали крепления. Проверяют состояние уплотнений и замков ящика в камере. Протирают поверхности изоляционных деталей чистыми салфетками. Продувают ящик сухим воздухом. Проверяют состояние дугогасительных камер, контактных ножей, подвижного и неподвижного контактов, крепление проводов.

Быстродействующие выключатели ВБ-11 (ВБ-14) и БВП 105 А являются

взаимозаменяемыми. Замена производится вместе с корпусом (ящиком).

⇐Токоприемник Конструкция и принцип действия | Электропоезда постоянного тока ЭТ2, ЭТ2М | Быстродействующие контакторы⇒