DC kaitselülitid

Alalisvoolu kaitselüliteid kasutatakse koormuse all oleva vooluahela lahtiühendamiseks. Veoalajaamades kasutatakse lüliteid 600 V elektriliinide lahtiühendamiseks ülekoormus- ja lühisvoolude ajal ning alaldi pöördvoolu lahtiühendamiseks tagasisüüte või klapi rikke korral (s.o sisemised lühised paralleelse ploki töö ajal).

Kaare kustutamine automaatsete lülititega toimub kaare sarvedel õhus. Kaare pikendamist saab teha magnetlöökide abil või kitsastes pilukambrites.

Kõigil vooluringi lahtiühendamise ja elektrikaare tekkimise juhtudel toimub kaare loomulik ülespoole liikumine koos sellega kuumutatud õhu liikumisega, s.t.

Peal veojõu alajaamad kasutatakse peamiselt kiirete kaitselülitite jaoks.

Riis. 1. Voolu ja pinge ostsillogrammid, kui lühisvool on välja lülitatud: a-kiirlüliti, b-kiire lüliti

Lühi- või ülekoormusvoolu katkestuse koguaeg T kaitselüliti poolt koosneb kolmest põhiosast (joonis 1):

T = tO + t1 + t2

kus t0 on voolu tõusu aeg väljalülitatavas ahelas seadistusvoolu väärtuseni, s.o väärtuseni, mille juures kaitselüliti lahutusseade rakendub; t1 on oma kaitselüliti lahtiolekuaeg, s.o. aeg seadistusvoolu saavutamisest hetkeni, mil kaitselüliti kontaktid hakkavad lahknema; t2 — kaare põlemisaeg.

Voolu tõusuaeg ahelas t0 sõltub ahela parameetritest ja lüliti seadistusest.

Sisemine väljalülitusaeg t1 sõltub lüliti tüübist: mittekiiretel lülititel on sisemine väljalülitusaeg vahemikus 0,1-0,2 s, kiirlülititel - 0,0015-0,005 sek.

Kaare tekkimise aeg t2 sõltub katkestatava voolu väärtusest ja kaitselülitite omadustest.

Kiirkaitselüliti kogu väljalülitusaeg jääb vahemikku 0,15-0,3 s, kiirel 0,01-0,03 s.

Lühikese omase väljalülitusaja tõttu piirab kiirkaitselüliti lühisvoolu maksimaalset väärtust kaitstud vooluringis.

Veoalajaamades kasutatakse kiireid alalisvoolu automaatseid kaitselüliteid: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 jt.

Lüliti VAB-2 on polariseeritud, see tähendab, et see reageerib voolule ainult ühes suunas - edasi või tagasi, olenevalt lüliti seadistusest.

Joonisel fig. 2 näitab alalisvoolu kaitselüliti elektromagnetilist mehhanismi.

Riis. 2.Kaitselüliti VAB -2 elektromagnetiline mehhanism: a — kaitselüliti lahtiühendamine, b — kaitselüliti VAB -2 kontaktide piirkulumise piirid, (A — fikseeritud kontakti minimaalne paksus on 6 mm, B — liikuva kontakti minimaalne paksus on 16 mm ); 1 — hoidmismähis, 2 — magnetahel, 3 — lülitusmähis, 4 — magnetankur, 5 — ülemine terassiin, 6 — ankur, 7 — põhimähis, 8 — kalibreerimismähis, 9 — U-kujuline magnetahel, 10 — voolu väljund, 11 - reguleerimiskruvi, 12 - manööverdusplaat, 13 - painduv ühendus, 14 - stopp, 15 - ankurdushoob, 16 - ankurdushoova telg, 17 - fikseeritud kontakt, 18 - liigutatav kontakt, 19 - kontakthoob, 20 — aksiaalne kontakthoob, 21 — rulliga telg, 22 — lukustuskang, 23 — sulgemisvedrud, 24 — veotiisl, 25 — reguleerimiskruvid, 26 — klamber, 27 — hoidepooli südamik

Ankurdushoob 15 (joonis 2, a) pöörleb ümber telje 16, mis läbib ülemist terasvarda 5. Kahest silimiinpõsest koosneva hoova 15 alumises osas on pingutatud terasankur 6 ja ülemises osas. Selles osas on duralumiiniumplaatide komplektist valmistatud vahetükk hülss teljega 20, mille ümber kontakthoob 19 pöörleb.

Kontaktkangi ülaossa on fikseeritud liigutatav kontakt 18 ja alla painduva ühendusega 13 vaskkinga, mille abil on liikuv kontakt ühendatud põhivoolumähisega 7 ja selle kaudu klemmiga. 10. Kontakthoova alumisele osale on mõlemale küljele kinnitatud tõkked 14 ja paremal pool rullikuga 21 terastelg, mille külge on ühelt poolt kinnitatud kaks sulgurvedrut 23.

Väljalülitatud asendis pööratakse hoobade süsteemi (armatuuri hoob ja kontakthoob) stoppvedrud 23 ümber telje 16, kuni armatuur 6 peatub U-kujulise magnetahela vasakpoolses varras.

Kaitselüliti sulgemis- 3 ja hoidmismähised 1 saavad toite nende enda alalisvoolunõuetest.

Lüliti sisselülitamiseks tuleb esmalt sulgeda hoidepooli 1 vooluahel, seejärel sulgemispooli 3 vooluahel. Mõlema mähise voolu suund peaks olema selline, et nende poolt tekitatud magnetvood lisanduksid õigele südamikule magnetahelast 9, mis toimib sulgemispooli südamikuna; siis armatuur 6 tõmmatakse sulgemismähise südamiku poole, see tähendab, et see on asendis "Sees". Sel juhul pöörleb telg 20 koos kontakthoovaga 19 vasakule, lahtiühendamisvedrud 23 venivad ja kipuvad pöörama kontaktkangi 19 ümber telje 20.

Kui lüliti on välja lülitatud, toetub armatuur 4 sulgemispooli otsaküljele ja kui lüliti on sisse lülitatud, jääb see sulgemis- ja hoidepoolide ühise magnetvoo poolt südamiku otsa külge tõmbama. Magnetankur 4 on varda 24 abil ühendatud lukustushoova 22 külge, mis ei võimalda kontakti hooval pöörata liikuva kontakti piiraja külge fikseeritud kontaktis. Seetõttu jääb põhikontaktide vahele tühimik, mida saab reguleerida varda 24 pikkuse muutmisega ja mis peaks olema 1,5-4 mm.

Kui sulgemismähiselt pinge eemaldada, siis ankrut 4 tõmmatud asendis hoidvad elektromagnetilised jõud vähenevad ning vedrud 23 lukustushoova 22 ja varda 24 abil rebivad armatuuri südamiku otsast lahti. sulgemispoolist ja pöörake kontakti hooba, kuni põhikontaktid sulguvad. Seetõttu sulguvad põhikontaktid alles pärast sulgemismähise avanemist.

Sel viisil realiseeritakse VAB-2 kaitselülitite vaba väljalülitamise põhimõte. Vahe magnetilise armatuuri 4 (muidu nimetatakse vabakäigu armatuuriks) ja pooli sulgemissüdamiku otsakülje vahel lüliti sisselülitatud asendis peaks jääma vahemikku 1,5–4 mm.

Juhtahel tagab sulgemismähisele lühiajalise vooluimpulsi, mille kestus on piisav ainult selleks, et oleks aega armatuuri liigutamiseks asendisse "Sees". Seejärel avatakse automaatselt sulgemispooli ahel.

Tasuta reisimise saadavust saab kontrollida järgmiselt. Põhikontaktide vahele asetatakse paberileht ja kontaktori kontakt suletakse. Kaitselüliti on sisse lülitatud, kuid kui kontaktori kontakt on suletud, ei tohiks põhikontakte sulgeda ja paberit saab kontaktide vahest vabalt eemaldada. Niipea kui kontaktori kontaktor avaneb, puruneb magnetankur sulgurmähise südamiku otsast ja põhikontaktid sulguvad. Sel juhul surutakse paberitükk kontaktide vahele ja seda pole võimalik eemaldada.

Lüliti sisselülitamisel kostab iseloomulik topeltpauk: esimene on armatuuri ja sulguri südamiku kokkupõrkest, teine ​​suletud põhikontaktide kokkupõrkest.

Lüliti polarisatsioon seisneb hoidepoolis oleva voolu suuna valimises, olenevalt põhivoolumähise voolu suunast.

Selleks, et lüliti lülitaks vooluahela välja, kui selles voolu suund muutub, valitakse hoidepoolis oleva voolu suund nii, et hoidepooli ja põhivoolu pooli tekitatud magnetvood langevad kokku sulgemispooli südamik. Seega, kui vool liigub edasisuunas, aitab peaahela vool hoida kaitselülitit suletud asendis.

Hädarežiimil põhivoolu suuna muutmisel muutub sulgurmähise südamikus põhivoolupooli poolt tekitatud magnetvoo suund, s.t. primaarvoolu pooli magnetvoog suunatakse vastu hoidepooli magnetvoogu ja teatud primaarvoolu väärtusel demagnetiseeritakse sulgemispooli südamik ja avamisvedrud avavad kaitselüliti. Reageerimiskiiruse määrab suuremal määral see, et kui lülitusmähise südamikus magnetvoog väheneb, siis põhivoolupooli südamikus magnetvoog suureneb.

Selleks, et lüliti lülitaks vooluringi välja, kui vool tõuseb üle seatud pärivoolu, valitakse hoidepoolis oleva voolu suund nii, et sulgurmähise südamikus oleva hoidepooli magnetvoog oleks suunatud vastu. põhivoolupooli magnetvoog, kui seda läbib pärivool.Sel juhul suureneb baasvoolu suurenedes sulgemispooli südamiku demagnetiseerumine ja baasvoolu teatud väärtusel, mis on võrdne seadistusvooluga või sellest suurem, avaneb kaitselüliti.

Häälestusvoolu reguleeritakse mõlemal juhul, muutes hoidepooli vooluväärtust ja muutes pilu δ1.

Hoidmismähise voolu suurust reguleeritakse mähisega järjestikku ühendatud lisatakistuse suurust muutes.

Vahe δ1 muutmine muudab primaarvoolu pooli magnetvoo takistust. Kui pilu δ1 väheneb, väheneb magnettakistus ja seetõttu väheneb katkestusvoolu suurus. Vahe δ1 muudetakse reguleerimiskruvi 11 abil.

Vahemaa δ2 peatuste 14 ja armatuuri hoova 15 põskede vahel lüliti sisselülitatud asendis iseloomustab põhikontaktide sulgemise kvaliteeti ja see peaks jääma vahemikku 2-5 mm. Tehas toodab võtmeid, mille vahe δ2 ​​on 4-5 mm. Pilu δ2 suurus määrab kontakthoova 19 pöördenurga telje 20 ümber.

Pilu δ2 puudumine (peatused 14 on kontaktis armatuuri hoova 15 põskedega) viitab halvale kontaktile või kontakti puudumisele põhikontaktide vahel. Kaugus δ2 alla 2 või üle 5 mm näitab, et põhikontaktid puutuvad kokku ainult alumises või ülemises servas. Erinevus δ2 võib olla väike kontaktide suure kulumise tõttu, mis seejärel asendatakse.

Kui kontaktide mõõtmed on piisavad, reguleeritakse vahe δ2, liigutades kogu lülitusmehhanismi piki kaitselüliti raami.Mehhanismi liigutamiseks vabastatakse kaks polti, mis kinnitavad mehhanismi raami külge.

Põhikontaktide vaheline kaugus avatud asendis peaks olema 18-22 mm. Kuni 2000 A nimivooluga lülitite põhikontaktide vajutamine peaks jääma vahemikku 20–26 kg ja 3000 A nimivooluga lülitite puhul 26–30 kg.

Joonisel fig. 2, b näitab lüliti liikuvat süsteemi koos kontaktide kulumispiiri tähistusega. Liigutatav kontakt loetakse kulunuks, kui mõõde B on väiksem kui 16 mm, ja fikseeritud kontakt, kui mõõde A on väiksem kui 6 mm.

Joonisel fig. 3 on VAB-2 kaitselüliti detailne juhtimisskeem Skeem tagab lühiajalise impulsi andmise sulgemismähisesse ega võimalda korduvat sisselülitamist, kui toitenuppu pikal vajutamisel, s.t. takistab "helinat". Hoidmismähis on pidevalt vooluga laetud.

Lüliti sisselülitamiseks vajutage nuppu "Sees", sulgedes sellega kontaktori K mähiste ja blokeeriva RB ahela. Sel juhul aktiveeritakse ainult kontaktor, mis sulgeb sulgemismähise VK ahela.

Niipea kui armatuur on asendis «Sees», sulguvad BA kaitselüliti sulguvad abikontaktid ja avanevad avanevad kontaktid. Üks abikontaktidest möödub kontaktori K mähisest, mis katkestab sulgemismähise ahela. Sel juhul rakendatakse kogu liini pinge RB blokeerimisrelee mähisele, mis pärast käivitamist taas manipuleerib kontaktori mähisega oma kontaktidega.

Lüliti uuesti sulgemiseks avage toitenupp ja sulgege see uuesti.

Alalisvoolu hoidemähisega paralleelselt ühendatud tühjendustakistus CP aitab vähendada mähise avatud ahela ülepinget. Reguleeritav LED-takistus annab võimaluse muuta hoidepooli voolu.

Hoidmismähise nimivool pingel 110 V on 0,5 A ja sulgemismähise nimivool sama pinge ja kahe sektsiooni paralleelühenduse korral on 80 A.

Riis. 3. Kaitselüliti juhtimise ühendusskeem VAB-2: väljas. — väljalülitusnupp, DC — hoidemähis, LED — lisatakistus, CP — tühjendustakistus, BA — lüliti abikontaktid, LK, LZ — punased ja rohelised signaaltuled, sh. — toitenupp, K — kontaktor ja selle kontakt, RB — blokeerimisrelee ja selle kontakt, VK — sulgemismähis, AP — automaatne lüliti

Tööahelate pinge kõikumine on lubatud vahemikus -20% kuni + 10% nimipingest.

Kogu aeg vooluringi VAB-2 kaitselülitist lahtiühendamiseks on 0,02-0,04 sek.

Kaare kustumine, kui kaitselüliti katkestab vooluahela koormuse all, toimub kaare rennis magnetpurske abil.

Magnetpumbamähis on tavaliselt ühendatud jadamisi lüliti peamise fikseeritud kontaktiga ja kujutab endast peamise siini pööret, mille sees on terasribast südamik. Magnetvälja kontsentreerimiseks kontaktide kaare tsoonis on lülitites oleva magnetplahvatuspooli südamikus pooluste osad.

Kaarkustutuskamber (joonis 4) on asbesttsemendist lamekast, mille sisse on tehtud kaks pikivaheseina 4. Kambrisse on paigaldatud sarv 1, mille seest läbib kambri pöörlemistelg.See sarv on elektriliselt ühendatud liikuva kontaktiga. Teine sarv 7 on fikseeritud statsionaarsele kontaktile. Kaare kiire ülemineku tagamiseks liikuvalt kontaktilt sarvele 1 ei tohiks sarve kaugus kontaktist olla suurem kui 2-3 mm.

Elektrikaar, mis tekib kontaktide 2 ja 6 vahelisel väljalülitamisel magnetpumba pooli 5 tugeva magnetvälja toimel, puhutakse kiiresti üle sarvede 1 ja 7, pikeneb, jahutatakse õhu vastuvoolu ja pumba seintega. vaheseinte vahel kitsastes piludes ja kustuvad kiiresti. Kaare kustutusalasse on soovitatav asetada kambri seintesse keraamilised plaadid.

1500 V ja enama pingega kaitselülitite kaarekustutuskambrid (joonis 5) erinevad 600 V pingega kambritest, mille mõõtmed on suured ja välisseintes on gaaside väljumiseks auke ning lisaseade magnetdetonatsiooniks. .

Riis. 4. Kaitselüliti VAB-2 kaarekustutuskamber pingele 600 V: 1 ja 7 — sarved, 2 — liikuv kontakt, 3 — välisseinad, 4 — pikivaheseinad, 5 — magnetplahvatusmähis, 6 — fikseeritud kontakt

Riis. 5. Kaitselüliti VAB -2 kaarekustutuskamber pingele 1500 V: a — kaamerakamber, b — täiendava magnetpurskega kaarekustutusahel; 1 — liikuv kontakt, 2 — fikseeritud kontakt, 3 — magnetiline detonatsioonipool, 4 JA 8 — sarved, 5 ja 6 — abisarved, 7 — abimagnetiline detonatsioonipool, I, II, III, IV — kaare asend kustutamisel

Täiendava magnetpuhumise seade koosneb kahest abisarvest 5 ja 6, mille vahele on ühendatud mähis 7. Kaare pikenemisel hakkab see sulguma läbi abisarvede ja mähise, mis läbi seda läbiva voolu tõttu , tekitab täiendava magnetilise šoki. Kõikidel kaameratel on väljast metallplaadid.

Kaare kiireks ja stabiilseks kustutamiseks peaks kontaktide vahe olema vähemalt 4-5 mm.

Lüliti korpus on valmistatud mittemagnetilisest materjalist - silüümiinist - ja on ühendatud liikuva kontaktiga, seega on see töö ajal täistööpinge all.

BAT-42 automaatne kiire alalisvoolu lüliti

Alalisvoolu kaitselülitite töö

Töö ajal on vaja jälgida põhikontaktide seisukorda. Pingelang nende vahel nimikoormusel peaks jääma 30 mV piiresse.

Kontaktidelt eemaldatakse oksiid traatharjaga (harjamine). Kui tekib longus, eemaldatakse need viiliga, kuid kontakte ei tohiks nende esialgse lameda kuju taastamiseks ette anda, kuna see põhjustab nende kiiret kulumist.

Kaare kustutuskambri seinu tuleb perioodiliselt puhastada vase ja kivisöe ladestustest.

Alalisvoolulüliti ülevaatamisel kontrollitakse hoide- ja sulgemispoolide isolatsiooni kere suhtes ning kaarkambri seinte isolatsioonitakistust. Kaarkambri isolatsiooni kontrollitakse, rakendades pinget peamiste liikuvate ja fikseeritud kontaktide vahel, kui kamber on suletud.

Enne lüliti kasutuselevõttu pärast remonti või pikaajalist ladustamist tuleb kambrit kuivatada 10-12 tundi temperatuuril 100-110 ° C.

Pärast kuivatamist paigaldatakse kamber lülitile ja isolatsioonitakistust mõõdetakse kambri kahe punkti vahel, mis on avatud liikuvate ja fikseeritud kontaktide vastas. See takistus peab olema vähemalt 20 oomi.

Kaitselüliti seadistused kalibreeritakse laboris vooluga, mis saadakse madalpinge generaatorist nimipingega 6-12 V.

Alajaamas kalibreeritakse kaitselülitid koormusvooluga või koormusreostaadi abil nimipingel 600 V. Alalisvoolulülitite kalibreerimiseks võib soovitada meetodit, kasutades 0,6 mm läbimõõduga PEL-traadi 300 keerulist kalibreerimismähist, paigaldatud põhivoolu pooli südamikule. Juhtides alalisvoolu läbi mähise, seatakse voolu seadistuse väärtus vastavalt ampripöörete arvule lüliti väljalülitamise ajal. Varem toodetud esimese versiooni lülitid erinevad teise versiooni lülititest õliventiili olemasolu poolest.