Быстродействующий выключатель БВЗ-2

Назначение и технические данные. На электровозах ВЛЮ с№ 459 (ТЭВЗ) и с№ 1011 (НЭВЗ) для защиты вспомогательной цепи от токов короткого замыкания и перегрузок вместо выключателя БВЭ-ЦНИИ устанавливают быстродействующий выключатель защелкивающего типа БВЗ-2. Он выполняет также функции дифференциальной защиты, в связи с чем отпала надобность в установке дифференциального реле в цепи вспомогательных машин. Технические данные быстродействующего выключателя БВЗ-2 следующие:

Наибольшее напряжение....... 4800 В

Номинальное напряжение......, 3000 »

Номинальное напряжение цепи управления , 50 »

Ток продолжительного режима силовой цепи , 100 А

Ток срабатывания (уставка):

при дифференциальной защите ...» 50+s А

по максимальному току . ..... 300+20 »

Пределы регулировки тока устаг#си .... 250-450 »

Собственное время срабатывания выключателя при начальной скорости нарастания тока (0,3-4-0,5)/10е А/с: при пропускании тока через одну силовую катушку (ток уставки 50 А), не более . . . 0,003 о при пропускании тока по двум встречно-вклго-чениым силовым катушкам (ток уставки 300 А), не более........ 0,004 с

Предельный отключаемый ток при напряжении цепи 4000 В н индуктивности 5 мГн с добавочным сопротивлением 0,25 Ом, не менее . . 12 000 А Наименьший ток срабатывания привода . , . 6,5 »

Наименьший ток срабатывания выключающего электромагнита......... 4,5 »

Длительность включения катушки привода при напряжении 50 В ........ 2 мин

Длительность включения катушки выключающего электромагнита при напряжении 50 В, не более 8 с

Поминальный ток блокировочных контактов . 10 Л

Разрыв блокировочных контактов ' 4 - 5 мм

Провал блокировочных контактов .... 2-3 »

Число блокировочных контактов:

размыкающих......... 2

замыкающих 2 Нажатие силовых контактов ...... 9-10 кгс

Разрыв силовых контактов , ..... 20-22 \iv.

Наименьшее напряжение цепи управления . . 35 В

Напряжение переменною тока частотой 50 Гц для испытания изоляции в течение 1 мин:

между силовой цепью н заземленным основанием '........... 12 000 »

между выводами при разомкнутых контактах 8 000 »

цепи управления ....... 1 500 »

Масса............ 81 кг

Конструкция и принцип действия. Выключатель БВЗ-2 (рис. 66) состоит нз следующих основных узлов: рамы, механизма защелки, выключающего электромагнита, дугогасительной системы, электромагнитного привода н механизма блокировки.

Рама состоит из двух алюминиевых половин 17 и двух текстолитовых боковин 18, скрепленных между собой болтами и установленных на основании 16 с помощью пластмассовых изоляторов. Между рамами расположены механизм защелки н выключающий электромагнит. На основании размещены механизм блокировки и электромагнитный привод.

Сверху на раме закреплена гетинаксовая плита 20, на которой укреплены неподвижный контакт 21 и на пластмассовых изоляторах дугогасительная система, состоящая из шихтованного магни-топровода 23, катушки 22 и дугогасительной камеры 24. Дугога-

Рис. 68. Принципиальная схема выключателя БВЗ-2

сительная камера (рис. 67) аналогична по конструкции дугогаси-тельной камере БВЭ-ЦНИИ, кроме рога 5, который своей подвижной конструкцией обеспечивает надежное соединение с неподвижным контактом.

Механизм защелки выполнен из литого стального корпуса 19 (см. рис. 66), двух защелочных (качающих) рычагов 3 и 12 (см. рис. 66 и 68), на концах которых укреплены ролики (шарикоподшипники) 4 и 5. Рычаги 3 и 12 имеют шарниры соответственно 04 и 03. Защелочный рычаг через шарнир 05 связан с рычагом подвижного контакта 2, на который передается усилие отключающих пружин 1. Расположение осей защелочных рычагов 0\ и 02 выбрано таким образом, чтобы обеспечивалось силовое контактирование роликов. Поворот рычага подвижного контакта влево ограничивается роликом рычага 12. Пружиной 13 рычаг 12 прижимается к регулировочному- винту б, посредством которого и устанавливается включенное положение защелки.

В замкнутой защелке на ось ролика 0\ передается сила Р, созданная отключающими пружинами. Штриховыми линиями показано разложение силы Р. Составляющая силы (3 создает фиксирующий момент М = (31, прижимающий рычаг к регулировочному винту, что обеспечивает устойчивое положение защелки. Этот момент регулируют винтом 6 при изменении значений плеча 1 и силы (3.

Для расцепления защелки надо повернуть рычаг 12 по часовой стрелке, приложив к нему момент, превышающий по значению фиксирующий момент. По мере поворота рычага значение фиксирующего момента снижается (уменьшается плечо 1) до нуля и защелка расцепляется. Под действием отключающих пружин контакты выключателя размыкаются. Момент, размыкающий защелку, приложенный к двуплечему рычагу, создается выключающим электромагнитом.

Фиксирующий момент по значению невелик. Он определяется необходимой виброустойчивостью защелки, а поскольку составляющая сила С? имеет относительно большее значение (значительно превышает силу Р), то плечо 1 мало. Небольшое значение момента М и плеча 1 обусловливает ценные свойства защелки: для выключения се к рычагу 12 надо приложить небольшое усилие и повернуть его на малый угол - это и обеспечивает быстродействие выключателя.

Выключающий электромагнит состоит из ярма 10 и якоря 9, набранных из листов электротехнической стали, и регулировочной пружины 1/, усилие которой действует на якорь. На ярмо надеты три катушки: две силовые А и Б и одна оперативного отключения В.

Силовые катушки намотаны из медной шины и включаются последовательно в цепь защищаемой цепи. Катушка А включается со стороны токоприемника до нагрузки (вспомогательной машины), катушка Б - после нагрузки со стороны земли. Направление тока в них выбирается так, чтобы создаваемые им в маг-нитопроводс магнитные потоки были направлены встречно.

Изменением натяжения регулировочной пружины выключатель регулируют так, чтобы якорь притягивался при результирующей магнитодвижущей силе в ярме (разности магнитодвижущих сил силовых катушек) 600 А. В момент притял<ения якоря к ярму боек 7 якоря ударяет но концу рычага 12, поворачивая его по часовой стрелке. Защелка размыкается, и выключатель отключается.

Зазор у якоря выключающего электромагнита регулируют винтом 8, а зазор Н между якорем и рычагом 12 устанавливают винтом 7.

При перегрузке обе силовые катушки обтекаются одним током, и выключатель отключается при токе 300 А, поскольку в этом случае результирующая магнитодвижущая сила составляет 600 А. При коротком замыкании в цепи ток проходит только по одной силовой катушке А, и выключатель отключается при токе не более чем 50 А.

Включение быстродействующего выключателя производится электромагнитным приводом, состоящим из силового электромагнита 15 и изоляционного включающего рычага 14. Силовой электромагнит выполнен с втяжным коническим якорем для возможности получения сравнительно больших начальных усилий. Изоляционный включающий рычаг представляет трехплечую систему: через одно плечо проходит ось вращения, на второе опирается ролик штока электромагнита силового, на третьем укреплен упорный ролик.

Рычаг выполняет роль изолятора и передает механическую нагрузку. Посредством этого рычага производится и ручное включение аппарата.

Регулировку механизма включения осуществляют изменением длины штока силового электромагнита.