Astăzi, oamenii folosesc în mod activ o varietate de dispozitive electrice. Unele dintre ele funcționează la tensiuni suficient de mari și, prin urmare, pot fi periculoase. Comutatoarele de mare viteză sunt concepute doar pentru a porni și opri circuitele electrice, precum și pentru a deconecta automat acest circuit atunci când are loc un scurtcircuit.
Descriere generală
Acum putem spune cu siguranță că întrerupătoarele de acest fel sunt atât echipamente de comutare, cât și de protecție.
De exemplu, în rețelele de tracțiune DC, unde tensiunea ajunge la 3 kV, atunci când are loc un scurtcircuit, curentul va crește brusc la 30-40 kA. Desigur, astfel de indicatori colosali de putere a curentului reprezintă o amenințare imensă pentru orice echipament conectat la această rețea. Cel mai adesea, acestea sunt efecte termice și dinamice, care duc la defecțiunea echipamentului.
Diferența dintre circuitul DC și necesitatea BV
Este important de reținut aici că există o diferență semnificativă între circuitele AC și DC, ceea ce necesită utilizarea comutatoarelor de mare viteză. În prima variantă, curentul scade periodic la zero și arcul se stinge, în timp ce în a doua, curentul crește constant până la atingerea unei anumite valori. Mai mult decât atât, după cum arată practica, este nevoie de doar câteva sutimi de secundă pentru ca curentul să atingă valoarea maximă. Acest lucru face ca oprirea acestuia să fie mult mai dificilă. În plus, circuitul de curent continuu este de obicei oprit mult mai devreme decât curentul atinge valorile maxime.
Întrerupătoarele de circuit de mare viteză au de obicei limite de declanșare de 15 până la 27 kA. În funcție de anumiți parametri ai circuitului în sine, un astfel de dispozitiv va fi suficient pentru a asigura oprirea în timp util.
Soiuri
Comutatoarele de mare viteză au un mecanism special care oprește rețeaua. Conform principiului de funcționare al acestui element, acestea pot fi împărțite în două categorii. Prima categorie este dispozitivele cu opțiune de deconectare cu arc, unde se realizează o întrerupere a circuitului datorită forței arcurilor puternice de deconectare. A doua categorie este dispozitivele cu arc magnetic. De asemenea, folosesc forța unui arc, dar adaugă și o acțiune electromagnetică pentru a deconecta circuitul.
Pe lângă aceasta, există un alt punct în care întreruptoarele de circuit de mare viteză sunt împărțite în categorii - capacitatea de a răspunde ladirecția curentă.
În acest caz, se disting dispozitivele polarizate și nepolarizate. Primul tip este capabil să întrerupă circuitul, cu condiția ca curentul să circule într-o anumită direcție. Al doilea tip va deschide circuitul atunci când se atinge o anumită valoare a curentului, indiferent de direcția în care acesta curge direct prin dispozitiv.
Este de remarcat faptul că au fost produse mai devreme întrerupătoare automate interne de mare viteză, care erau foarte populare la substațiile de tracțiune. Merită adăugat aici că producția unor modele ale acestui echipament s-a încheiat deja, dar acestea sunt încă în funcțiune.
Modele comune
Anterior, astfel de tipuri de BV precum AB-2/4, VAB-28 și VAB-43 erau produse și utilizate destul de activ. Până în prezent, acestea sunt înlocuite de dispozitive precum comutatoarele de mare viteză VAB-49 și VAB-50, precum și diferitele modificări ale acestora.
Totuși, există un detaliu important de remarcat aici. Comutatorul DC de mare viteză AB-2/4 nu a fost produs de câteva decenii, dar este încă în uz activ în diferite secțiuni electrice cu curent continuu. Este evaluat pentru un curent nominal de funcționare de 2 kA și o tensiune de 4 kV.
Dispozitiv AB-2/4
Pentru a monta acest dispozitiv, are patru izolatoare, care sunt amplasate pe cadrul unui cărucior special de rulare. Designul arecircuit magnetic, care este comutatorul electromagnetic principal. Dispozitivul comutatorului de mare viteză implică prezența unei jgheaburi speciale cu arc. În acest caz, este reprezentat de un tip de țintă labirint și este capabil să întindă arcul până la 4,5 metri. Funcționarea lui necesită o lovitură magnetică, care în acest caz se dezvoltă datorită unor poli puternici aflați în exterior pe ambele părți ale camerei.
Firurile în sine nu sunt lipsite de protecție, dar sunt încorporate într-un circuit magnetic special. Pe ambele părți ale unui astfel de fir există o cameră a bobinei de suflare magnetică. În vârf, pereții acestei camere diverg oarecum și aici există și mai multe despărțitori în formă de pană intercalate între ele, formând labirintul necesar. Astfel, se poate crea un gol de tip zig-zag, cu ajutorul căruia se poate întinde arcul.
În partea de sus a camerei, labirintul se sparge. Aici sunt opritoare de flacără speciale, care sunt prezentate sub forma mai multor pachete de plăci subțiri de oțel. Acestea sunt proiectate să răcească și să deionizeze gazele și flăcările care însoțesc arcul.
Conexiune electrică
Funcția comutatorului cu acțiune rapidă este de a deschide circuitul în timpul unui scurtcircuit și de a porni / opri. Pentru aceasta, designul are două ieșiri speciale de contact. Sunt concepute pentru a conecta BV la rețeaua electrică. Conexiunea se face prin bare electrice. Designul are și un șunttip inductiv, care se prezintă sub formă de pachet cu mai multe plăci de oțel izolate între ele și îmbrăcate pe un autobuz de cupru.
BV are un bloc de contacte. Acestea sunt conectate la contactele principale situate în partea de jos a jgheabului arcului. Această legătură se realizează printr-un sistem de tije și pârghii.
Dispozitiv comutator de tip electromagnetic
Mecanismul comutatorului electromagnetic este situat pe un cadru special din fontă. Mecanismul are un circuit magnetic, care este reprezentat de două bare turnate cu secțiune transversală dreptunghiulară. Ei, la rândul lor, sunt fixați împreună cu o tijă rotundă, iar o altă parte este pusă pe ea - o bobină de susținere. Pe una dintre bare există și un circuit magnetic în formă de U. Este reprezentat de mai multe plăci de oțel, fiecare dintre ele izolată de ceal altă. Circuitul magnetic are două tije. Tija dreapta este destinata fixarii bobinei de inchidere. Cel din stânga poartă bobina de demagnetizare a curentului principal, cu alte cuvinte, bobina întreruptorului automat. În plus, există și o bobină suplimentară pentru calibrare. Este capabil să simuleze bobina principală în timpul configurării instrumentului.
Un alt fascicul, la rândul său, se află între cei doi „obraji”. Există aici o axă specială pentru atașarea ancorei, care este, de asemenea, asamblată din plăci de oțel izolate.
În timpul rotației ancorei, există un spațiu între aceasta și grindă. Pe această axă întreobrajii au fixat și pârghia care acționează asupra contactelor în mișcare. Pentru a actiona asupra manetei, exista un arc special de deschidere care o trage spre dreapta. Pârghia, la rândul său, este conectată la bobina de demagnetizare prin intermediul unui conductor flexibil din folie de cupru. Paralel cu aceeași bobină, șuntul inductiv este pornit.
Comutatorul are și un contact fix, care este conectat în serie la bobina de suflare magnetică. Pentru a se conecta la un circuit extern, BV are două contacte de ieșire.
Porniți dispozitivul pe exemplul VB-11
Este de remarcat faptul că echipamentul este pornit în doi pași. După pornirea dispozitivului, apăsând butonul VU, tensiunea este furnizată prin firul de 20 A la bobina de reținere. În timpul fluxului de curent prin acest element, se va crea un flux, care este de obicei notat cu litera F. Cu toate acestea, este slăbit. Acest lucru se datorează faptului că se închide prin spațiul de aer care există între polii electromagnetului, deoarece armătura nu este încă presată de poli.
„Protecție la întoarcere”
Întreruptoarele automate au un buton de „retur de protecție”, după care se apasă alimentarea cu energie electrică a supapei. În același timp, aerul comprimat începe să curgă în cilindrii de antrenare pneumatică. Pistonul unuia dintre cilindri se va ridica, rotind tija în sensul acelor de ceasornic. Acest lucru va întinde arcul de deschidere. Datorită faptului că împreună cu tragerea în sustijele se mișcă și ele, circuitul magnetic se va roti în jurul axei, dar deja în sens invers acelor de ceasornic.
Odată cu mișcarea primului piston se mișcă și al doilea, deplasându-se în jos, sub influența aerului comprimat. Pistonul are un împingător, care, atunci când este deplasat în jos, va acționa asupra pârghiei de contact și ancora. Acesta va efectua rotirea armăturii până când aceasta este apăsată de polii magnetului electric. În același timp, există încă un decalaj între contactele principale. Acest lucru se datorează faptului că cursa ulterioară a pârghiei de contact este limitată de circuitul magnetic întors spre acesta. După aceea, curentul de reținere, desemnat anterior ca F, va crește pe măsură ce trece prin ancoră, ținându-l astfel ferm.
După aceea, butonul „retur de protecție” este eliberat și aproape întregul sistem revine în poziția inițială, cu excepția armăturii, care rămâne strâns apăsată de poli. Circuitul magnetic va fi eliberat și va începe să se rotească în sensul acelor de ceasornic până când închide contactele principale.
BVP-5 întrerupător de circuit de mare viteză
Ca și alte tipuri de acest dispozitiv, acesta este conceput pentru a întrerupe circuitul și a-l proteja de scurtcircuit. În ceea ce privește designul, există mai multe părți principale: carcasă, antrenare de tip pneumatic, KU, dispozitiv de reținere de tip electromagnetic, sistem de stingere a arcului, mecanisme de blocare.
Înainte de a continua cu repararea acestui tip de întrerupător rapid, este necesar să slăbiți complet tensiunea arcurilor de deschidere. După aceea poți merge laîndepărtați arcurile pneumatice. După aceea, toate părțile mobile ale dispozitivului vor fi eliberate de tensiune și pot fi rotite în orice direcție convenabilă pentru reparații.
În ceea ce privește avariile, cel mai adesea aceasta este contaminarea punctelor de contact dintre armătură și circuitul magnetic, care poate fi eliminată cu ușurință printr-o simplă curățare. Uneori se întâmplă ca pârghia să atingă pereții camerei de stingere a arcului.
În ceea ce privește repararea jgheabului de arc în sine, grătarele de deionare, pereții exteriori și pereții despărțitori ai acesteia sunt de obicei îndepărtate pentru aceasta. Grătarul este dezasamblat și curățat temeinic de depuneri de carbon și oxizi.
Spărgător rapid de locomotivă electrică
BV sunt excelente pentru oprirea motoarelor de tracțiune în cazul unei varietăți de defecțiuni. Sunt adesea folosite la locomotivele electrice. De exemplu, pe ChS2, este instalat un astfel de tip de BV precum 12NS. Are o acționare pneumatică, iar structura este compusă din părți principale precum un cadru de transport, un releu de declanșare de tip contact automat, un dispozitiv de stingere a arcului, o acționare pneumatică și contacte de blocare sau auxiliare.
Tensiunea nominală de funcționare a acestui tip de întrerupător de circuit cu acțiune rapidă este de 3kV, iar curentul nominal este de 2kA.
