Līdzstrāvas slēdži

Līdzstrāvas slēdži tiek izmantoti, lai atvienotu ķēdi zem slodzes. Vilces apakšstacijās slēdžus izmanto, lai atvienotu 600 V elektrolīnijas pārslodzes un īssavienojuma strāvu laikā un atvienotu taisngriežu reverso strāvu pretaizdedzes vai vārstu atteices laikā (t.i. iekšējiem īssavienojumiem paralēlā bloka darbības laikā).

Loka dzēšana ar automātiskiem slēdžiem notiek gaisā uz loka ragiem. Loka pagarināšanu var veikt, izmantojot magnētisko sprādzienu vai šaurās spraugu kamerās.

Visos ķēdes atvienošanas un elektriskā loka veidošanās gadījumos notiek dabiska loka kustība augšup līdz ar tā uzkarsētā gaisa kustību, t.i.

Ieslēgts vilces apakšstacijas galvenokārt attiecas uz ātrgaitas slēdžiem.

Rīsi. 1. Strāvas un sprieguma oscilogrammas, kad īsslēguma strāva ir izslēgta: a-ātrs slēdzis, b-ātrgaitas slēdzis

Kopējais īsslēguma vai pārslodzes strāvas pārtraukšanas laiks T, ko veic slēdžs, sastāv no trim galvenajām daļām (1. att.):

T = tO + t1 + t2

kur t0 ir strāvas paaugstināšanās laiks atslēdzamajā ķēdē līdz iestatīšanas strāvas vērtībai, t.i., līdz vērtībai, pie kuras tiek iedarbināta slēdža atvienošanas ierīce; t1 ir paša ķēdes pārtraucēja atvēršanas laiks, t.i. laiks no brīža, kad tiek sasniegta iestatīšanas strāva, līdz brīdim, kad slēdža kontakti sāk novirzīties; t2 — loka degšanas laiks.

Strāvas pieauguma laiks ķēdē t0 ir atkarīgs no ķēdes parametriem un slēdža iestatījuma.

Iekšējais atslēgšanas laiks t1 ir atkarīgs no slēdžu veida: ne-ātrgaitas slēdžiem iekšējais atslēgšanas laiks ir diapazonā no 0,1-0,2 s, ātrgaitas slēdžiem - 0,0015-0,005 sek.

Loka izslēgšanas laiks t2 ir atkarīgs no pārtraucamās strāvas lieluma un slēdžu īpašībām.

Kopējais ātrgaitas slēdža darbības laiks ir 0,15-0,3 s robežās, ātrgaitas slēdžam - 0,01-0,03 s.

Īsā raksturīgā atslēgšanas laika dēļ ātrgaitas ķēdes pārtraucējs ierobežo īssavienojuma strāvas maksimālo vērtību aizsargātajā ķēdē.

Vilces apakšstacijās tiek izmantoti ātrgaitas līdzstrāvas automātiskie automātiskie slēdži: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 un citi.

Slēdzis VAB-2 ir polarizēts, tas ir, reaģē uz strāvu tikai vienā virzienā - uz priekšu vai atpakaļ, atkarībā no slēdža iestatījuma.

attēlā. 2 parāda līdzstrāvas ķēdes pārtraucēja elektromagnētisko mehānismu.

Rīsi. 2.Slēdža VAB -2 elektromagnētiskais mehānisms: a — slēdža atvienošana, b — slēdža VAB -2 kontaktu robežnodiluma robežas, (A — fiksētā kontakta minimālais biezums ir 6 mm, B — kustīgā kontakta minimālais biezums ir 16 mm ); 1 — turēšanas spole, 2 — magnētiskā ķēde, 3 — komutācijas spole, 4 — magnētiskā armatūra, 5 — augšējā tērauda sliede, 6 — enkurs, 7 — galvenā spole, 8 — kalibrēšanas spole, 9 — U-veida magnētiskā ķēde, 10 — strāvas strāvas izvade, 11 — regulēšanas skrūve, 12 — manevrēšanas plāksne, 13 — elastīgs savienojums, 14 — atdure, 15 — enkura svira, 16 — enkura sviras ass, 17 — fiksēts kontakts, 18 — kustīgs kontakts, 19 — kontaktsvira, 20 — aksiālā kontakta svira, 21 — ass ar rullīti, 22 — bloķēšanas svira, 23 — noslēgšanas atsperes, 24 — jūgstieņa, 25 — regulēšanas skrūves, 26 — skava, 27 — turēšanas spoles serde.

Enkura svira 15 (2. att., a) griežas ap asi 16, kas iet caur augšējo tērauda stieni 5. Sviras 15 apakšējā daļā, kas sastāv no diviem silimīna vaigiem, ir pievilkts tērauda enkurs 6, bet augšējā daļā. daļā ir starplikas uzmava ar asi 20, ap kuru griežas kontaktsvira 19, kas izgatavota no duralumīnija plākšņu komplekta.

Kontakta sviras augšējā daļā ir fiksēts kustīgs kontakts 18, bet apakšā - vara kurpe ar elastīgu savienojumu 13, ar kuras palīdzību kustīgais kontakts tiek savienots ar galveno strāvas spoli 7 un caur to pie spailes. 10. Kontaktsviras apakšējai daļai abās pusēs ir piestiprināti aizturi 14, bet labajā pusē ir tērauda ass ar rullīti 21, kurai vienā pusē ir piestiprinātas divas noslēgšanas atsperes 23.

Izslēgtā stāvoklī sviru sistēma (armatūras svira un kontaktsvira) tiek pagriezta ar atdures atsperēm 23 ap asi 16, līdz armatūra 6 apstājas U-veida magnētiskās ķēdes kreisajā stienī.

Strāvas slēdža aizvēršanas 3 un turēšanas 1 spoles darbina ar savām līdzstrāvas prasībām.

Lai ieslēgtu slēdzi, vispirms ir jāaizver turēšanas spoles ķēde 1, pēc tam slēgšanas spoles ķēde 3. Strāvas virzienam abās spoles jābūt tādam, lai to radītās magnētiskās plūsmas pievienotos pareizajam kodolam. no magnētiskās ķēdes 9, kas kalpo kā noslēgšanas spoles kodols; tad armatūra 6 tiks piesaistīta slēgšanas spoles serdei, tas ir, tā būs pozīcijā «Ieslēgts». Šajā gadījumā ass 20 kopā ar kontaktsviru 19 griezīsies pa kreisi, atvienošanas atsperes 23 izstiepsies un mēdz pagriezt kontaktsviru 19 ap asi 20.

Kad slēdzis ir izslēgts, armatūra 4 balstās uz aizvēršanas spoles gala pusi un, kad slēdzis ir ieslēgts, to pievelk serdes galam ar noslēgšanas un turēšanas spoļu kopējo magnētisko plūsmu. Magnētiskā armatūra 4 ar stieņa 24 palīdzību ir savienota ar bloķēšanas sviru 22, kas neļauj kontakta svirai griezties uz kustīgā kontakta ierobežotāju fiksētajā. Tāpēc starp galvenajiem kontaktiem paliek atstarpe, kuru var regulēt, mainot stieņa 24 garumu, un tam jābūt vienādam ar 1,5-4 mm.

Ja spriegums tiek noņemts no aizvēršanas spoles, tad elektromagnētiskie spēki, kas notur armatūru 4 pievilktā stāvoklī, samazināsies un atsperes 23 ar bloķēšanas sviras 22 un stieņa 24 palīdzību noplēs armatūru no serdes gala. no aizvēršanas spoles un pagrieziet kontakta sviru, līdz galvenie kontakti aizveras. Tāpēc galvenie kontakti tiks aizvērti tikai pēc aizvēršanas spoles atvēršanas.

Tādā veidā VAB-2 slēdžiem tiek realizēts brīvās atslēgšanās princips. Atstarpei starp magnētisko enkuru 4 (citādi sauktu par brīvā izslēgšanas enkuru) un spoles noslēdzošā serdeņa galu slēdža ieslēgtā stāvoklī jābūt 1,5–4 mm robežās.

Vadības ķēde nodrošina īstermiņa strāvas impulsa padevi slēgšanas spolei, kura ilgums ir pietiekams, lai tikai būtu laiks pārvietot armatūru pozīcijā «Ieslēgts». Pēc tam tiek automātiski atvērta noslēgšanas spoles ķēde.

Bezmaksas ceļojumu pieejamību var pārbaudīt šādi. Starp galvenajiem kontaktiem tiek ievietota papīra lapa, un kontaktora kontakts ir aizvērts. Automātiskais slēdzis ir ieslēgts, bet, kamēr kontaktora kontakts ir aizvērts, galvenos kontaktus nevajadzētu aizvērt, un papīru var brīvi noņemt no spraugas starp kontaktiem. Tiklīdz kontaktora kontaktors atveras, magnētiskais armatūra atdalīsies no aizvēršanas spoles serdes gala un galvenie kontakti aizvērsies. Šajā gadījumā papīra gabals tiks nospiests starp kontaktiem, un to nebūs iespējams noņemt.

Kad slēdzis ir ieslēgts, tiek dzirdams raksturīgs divkāršs sprādziens: pirmais ir no armatūras un slēgšanas spoles sadursmes, otrais ir no slēgto galveno kontaktu sadursmes.

Slēdža polarizācija sastāv no strāvas virziena izvēles turēšanas spolē atkarībā no strāvas virziena galvenajā strāvas spolē.

Lai slēdzis izslēgtu ķēdi, mainoties strāvas virzienam tajā, strāvas virziens turēšanas spolē ir izvēlēts tā, lai turēšanas spoles un galvenās strāvas spoles radītās magnētiskās plūsmas sakristu virzienā noslēdzošās spoles kodols. Tāpēc, strāvai plūstot uz priekšu, galvenā ķēdes strāva palīdzēs noturēt ķēdes pārtraucēju slēgtā stāvoklī.

Avārijas režīmā, mainot galvenās strāvas virzienu, mainīsies galvenās strāvas spoles radītās magnētiskās plūsmas virziens slēgšanas spoles kodolā, t.i. primārās strāvas spoles magnētiskā plūsma tiks vērsta pret turēšanas spoles magnētisko plūsmu un pie noteiktas primārās strāvas vērtības noslēguma spoles kodols tiks demagnetizēts un atvēršanas atsperes atvērs slēdzi. Reakcijas ātrumu lielākā mērā nosaka tas, ka, kamēr komutācijas spoles kodolā magnētiskā plūsma samazinās, tad galvenās strāvas spoles kodolā magnētiskā plūsma palielinās.

Lai slēdzis izslēgtu ķēdi, kad strāva palielinās virs iestatītās tiešās strāvas, strāvas virziens turēšanas spolē ir izvēlēts tā, lai noturošās spoles magnētiskā plūsma slēgšanas spoles kodolā būtu vērsta pret galvenās strāvas spoles magnētiskā plūsma, kad caur to plūst tiešā strāva.Šajā gadījumā, palielinoties bāzes strāvai, palielinās aizvēršanas spoles serdeņa demagnetizācija, un pie noteiktas bāzes strāvas vērtības, kas ir vienāda vai lielāka par iestatīšanas strāvu, slēdzis atveras.

Noregulēšanas strāva abos gadījumos tiek regulēta, mainot turēšanas spoles strāvas vērtību un mainot spraugu δ1.

Turēšanas spoles strāvas lielumu regulē, mainot papildu pretestības lielumu, kas savienota virknē ar spoli.

Mainot spraugu δ1, mainās primārās strāvas spoles magnētiskās plūsmas pretestība. Samazinoties spraugai δ1, samazinās magnētiskā pretestība un līdz ar to samazinās pārrāvuma strāvas lielums. Atstarpi δ1 maina, izmantojot regulēšanas skrūvi 11.

Attālums δ2 starp atdurēm 14 un armatūras sviras 15 vaigiem slēdža ieslēgtā stāvoklī raksturo galveno kontaktu aizvēršanas kvalitāti, un tam jābūt 2-5 mm robežās. Iekārta ražo atslēgas ar atstarpi δ2, kas vienāda ar 4-5 mm. Atstarpes lielums δ2 nosaka kontaktsviras 19 griešanās leņķi ap ​​asi 20.

Atstarpes δ2 trūkums (aizturi 14 saskaras ar armatūras sviras 15 vaigiem) norāda uz sliktu kontaktu vai kontakta trūkumu starp galvenajiem kontaktiem. Attālums δ2, kas mazāks par 2 vai vairāk par 5 mm, norāda, ka galvenie kontakti saskaras tikai apakšējā vai augšējā malā. Atšķirība δ2 var būt maza kontaktu lielā nodiluma dēļ, kas pēc tam tiek nomainīti.

Ja kontaktu izmēri ir pietiekami, tad spraugu δ2 noregulē, pārvietojot visu komutācijas mehānismu pa ķēdes pārtraucēja rāmi.Lai pārvietotu mehānismu, tiek atbrīvotas divas skrūves, kas nostiprina mehānismu pie rāmja.

Attālumam starp galvenajiem kontaktiem atvērtā stāvoklī jābūt vienādam ar 18-22 mm. Galveno kontaktu nospiešanai slēdžiem ar nominālo strāvu līdz 2000 A ieskaitot jābūt diapazonā no 20-26 kg, bet slēdžiem ar nominālo strāvu 3000 A - 26-30 kg robežās.

attēlā. 2, b parāda slēdža kustīgo sistēmu ar kontaktu nodiluma robežas apzīmējumu. Kustīgais kontakts tiek uzskatīts par nolietotu, ja izmērs B kļūst mazāks par 16 mm, un fiksētais kontakts, kad izmērs A kļūst mazāks par 6 mm.

attēlā. 3 parādīta detalizēta slēdža VAB-2 vadības shēma.Shēma nodrošina īslaicīga impulsa padevi slēgšanas spolei un nepieļauj atkārtotu ieslēgšanos, ilgstoši nospiežot barošanas pogu, t.i. novērš "zvanīšanu". Turēšanas spole tiek nepārtraukti uzlādēta ar strāvu.

Lai ieslēgtu slēdzi, nospiediet pogu «Ieslēgt», tādējādi aizverot kontaktora K spoļu ķēdi un bloķējošo RB. Šajā gadījumā tiek aktivizēts tikai tas kontaktors, kas aizver slēgšanas spoles VK ķēdi.

Tiklīdz armatūra ieņem "Ieslēgts" pozīciju, BA slēdža aizvēršanas palīgkontakti aizvērsies un atvērsies atveres kontakti. Viens no palīgkontaktiem apiet kontaktora K spoli, kas pārtrauks slēgšanas spoles ķēdi. Šajā gadījumā viss līnijas spriegums tiks pievadīts RB bloķēšanas releja spolei, kas pēc iedarbināšanas atkal ar kontaktiem manipulē ar kontaktora spoli.

Lai vēlreiz aizvērtu slēdzi, atveriet barošanas pogu un vēlreiz aizveriet to.

Izlādes pretestība CP, kas savienota paralēli līdzstrāvas turēšanas spolei, kalpo, lai samazinātu spoles atvērtās ķēdes pārspriegumu. Regulējamā LED pretestība nodrošina iespēju mainīt turēšanas spoles strāvu.

Turēšanas spoles nominālā strāva pie 110 V ir 0,5 A, un slēgšanas spoles nominālā strāva pie tāda paša sprieguma un abu sekciju paralēlā savienojuma ir 80 A.

Rīsi. 3. Strāvas slēdža vadības shēma VAB-2: izslēgta. — izslēgšanas poga, DC — turēšanas spole, LED — papildu pretestība, CP — izlādes pretestība, BA — slēdža palīgkontakti, LK, LZ — sarkanās un zaļās signāllampas, Iesk. — barošanas poga, K — kontaktors un tā kontakts, RB — bloķēšanas relejs un tā kontakts, VK — slēgšanas spole, AP — automātiskais slēdzis

Darba ķēžu sprieguma svārstības ir pieļaujamas no -20% līdz +10% no nominālā sprieguma.

Kopējais ķēdes atvienošanas laiks no VAB-2 ķēdes pārtraucēja ir 0,02-0,04 sek.

Loka dzēšana, kad ķēdes pārtraucējs pārrauj ķēdi zem slodzes, notiek loka teknē, izmantojot magnētisko pārrāvumu.

Magnētiskā inflatora spole parasti ir savienota virknē ar slēdža galveno fiksēto kontaktu un ir galvenās kopnes pagrieziens, kura iekšpusē atrodas serde, kas izgatavota no tērauda sloksnes. Lai koncentrētu magnētisko lauku loka zonā kontaktos, magnētiskās sprādziena spoles kodolā slēdžos ir polu daļas.

Loka dzēšanas kamera (4. att.) ir plakana kaste, kas izgatavota no azbestcementa, kuras iekšpusē ir izveidotas divas gareniskās starpsienas 4. Kamerā ir uzstādīts rags 1, kura iekšpusē iet kameras rotācijas ass.Šis rags ir elektriski savienots ar kustīgo kontaktu. Vēl viens rags 7 ir fiksēts uz stacionāra kontakta. Lai nodrošinātu ātru loka pāreju no kustīgā kontakta uz ragu 1, taures attālumam no kontakta jābūt ne vairāk kā 2-3 mm.

Elektriskā loka, kas rodas, izslēdzoties starp kontaktiem 2 un 6 spēcīga magnētiskā inflatora spoles 5 magnētiskā lauka iedarbībā, ātri tiek izpūsta pāri ragiem 1 un 7, tiek pagarināta, atdzesēta ar gaisa pretplūsmu un stieņa sienām. šaurās spraugās starp starpsienām un ātri nodziest. Keramiskās flīzes ieteicams ievietot kameras sienās loka dzēšanas zonā.

Loka dzēšanas kameras automātiskiem slēdžiem 1500 V un lielākam spriegumam (5. att.) atšķiras no kamerām 600 V spriegumam lielos izmēros un caurumu klātbūtne ārsienās gāzu izvadīšanai un papildu ierīce magnētiskai detonācijai. .

Rīsi. 4. Automātiskā slēdža VAB -2 loka dzēšanas kamera 600 V spriegumam: 1 un 7 — ragi, 2 — kustīgs kontakts, 3 — ārsienas, 4 — gareniskās starpsienas, 5 — magnētiskā sprādziena spole, 6 — fiksēts kontakts

Rīsi. 5. Strāvas slēdža VAB -2 loka dzēšanas kamera 1500 V spriegumam: a — kameras kamera, b — loka dzēšanas ķēde ar papildu magnētisko uzliesmojumu; 1 — kustīgs kontakts, 2 — fiksēts kontakts, 3 — magnētiskā detonējošā spole, 4 UN 8 — ragi, 5 un 6 — palīgragi, 7 — papildu magnētiskā detonējošā spole, I, II, III, IV — loka pozīcija dzēšanas laikā

Papildu magnētiskās pūšanas ierīce sastāv no diviem palīgradziņiem 5 un 6, starp kuriem ir savienota spole 7. Loka izstiepšanās laikā tas sāk aizvērties caur palīgragiem un spoli, kas caur to plūstošās strāvas dēļ. , rada papildu magnētisko triecienu. Visām kamerām ārpusē ir metāla flīzes.

Ātrai un stabilai loka dzēšanai atstarpei starp kontaktiem jābūt vismaz 4-5 mm.

Slēdža korpuss ir izgatavots no nemagnētiska materiāla - silimīna - un ir savienots ar kustīgu kontaktu, tāpēc darbības laikā tas ir zem pilna darba sprieguma.

BAT-42 automātiskais ātrgaitas līdzstrāvas slēdzis

Līdzstrāvas slēdžu darbība

Darbības laikā ir jāuzrauga galveno kontaktu stāvoklis. Sprieguma kritumam starp tiem pie nominālās slodzes jābūt 30 mV robežās.

Oksīds tiek noņemts no kontaktiem ar stiepļu suku (birstēšana). Kad notiek nokarāšana, tie tiek noņemti ar vīli, bet kontaktus nedrīkst barot, lai atjaunotu to sākotnējo plakano formu, jo tas izraisa to ātru nodilumu.

Periodiski nepieciešams tīrīt loka dzēšanas kameras sienas no vara un ogļu nogulsnēm.

Pārskatot līdzstrāvas slēdzi, tiek pārbaudīta turēšanas un aizvēršanas spoļu izolācija attiecībā pret korpusu, kā arī loka kameras sienu izolācijas pretestība. Loka kameras izolāciju pārbauda, ​​pieliekot spriegumu starp galvenajiem kustīgajiem un fiksētajiem kontaktiem ar aizvērtu kameru.

Pirms slēdža nodošanas ekspluatācijā pēc remonta vai ilgstošas ​​uzglabāšanas kamera jāžāvē 10-12 stundas 100-110 ° C temperatūrā.

Pēc žāvēšanas kamera tiek uzstādīta uz slēdža un tiek mērīta izolācijas pretestība starp diviem kameras punktiem, kas atrodas pretī kustīgajiem un fiksētajiem kontaktiem, kad tie ir atvērti. Šai pretestībai jābūt vismaz 20 omi.

Slēdžu iestatījumi tiek kalibrēti laboratorijā ar strāvu, kas iegūta no zemsprieguma ģeneratora ar nominālo spriegumu 6-12 V.

Apakšstacijā automātiskie slēdži tiek kalibrēti ar slodzes strāvu vai izmantojot slodzes reostatu pie nominālā sprieguma 600 V. Var ieteikt metodi līdzstrāvas slēdžu kalibrēšanai, izmantojot kalibrēšanas spoli no 300 apgriezieniem PEL stieples ar diametru 0,6 mm, uzstādīts uz galvenās strāvas spoles serdes. Izlaižot līdzstrāvu caur spoli, strāvas iestatījuma vērtība tiek iestatīta atbilstoši ampēru apgriezienu skaitam brīdī, kad slēdzis tiek izslēgts. Pirmās versijas slēdži, kas tika ražoti agrāk, atšķiras no otrās versijas slēdžiem ar eļļas vārsta klātbūtni.