Коммутационные аппараты

Назначение и виды коммутационных аппаратов

Коммутационный аппарат — аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или более электрических цепях.

Механический коммутационный аппарат — коммутационный аппарат, предназначенный для замыкания и размыкания одной или более электрических цепей с помощью разъединяемых контактов.

В общем случае можно разделить все коммутационные аппараты на два типа:

1. Контактный коммутационный аппарат. осуществляющий коммутационную операцию путем перемещения его контакт-деталей относительно друг друга.

2. Бесконтактный коммутационный аппарат. осуществляющий коммутационную операцию без перемещения и разрушения его деталей.

Виды коммутационных электрических аппаратов

Основными электрическими коммутационными аппаратами являются:

— устройство защитного отключения;

Выключатель — электрический аппарат для замыкания и размыкания электрической цепи, включения и отключения оборудования.

Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, занимающий по уровню допускаемых коммутационных токов промежуточное положение между разъединителем (коммутации под нагрузкой запрещены (как исключение допускается включение на холостой ход трансформаторов и линий — см. подробнее Разъединитель) и выключателем (масляным,вакуумным, воздушным, электромагнитным, элегазовым) который способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи так и сверхтоки при аварийных режимах.

Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов при к.з. Отключение сверхтоков в таких выключателях осуществляется специальными предохранителями.

Разновидности выключателей нагрузок:

Применение: Выключатели нагрузки устанавливаются в распредустройствах и подстанциях 6-10 кВ и допускают коммутацию до нескольких МВА, в зависимости от конструкции и номинального тока.

Отделитель — высоковольтный аппарат, предназначенный для автоматического отключения повреждённых участков цепи в бестоковую паузу АПВ, поскольку его конструкция не рассчитана на гашение электрической дуги. Устройство отделителя такое же как и разъединителя. Отличие от последнего в том, что отделитель в комбинации с короткозамыкателем создаёт систему отделитель — короткозамыкатель которая представляет альтернативу высоковольтному выключателю.

188.123.231.15 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Коммутационные аппараты. Виды коммутационных электрических аппаратов

В электрике все процессы замыкания и размыкания сети принято называть коммутацией. Эти функции выполняет специальное оборудование. Оно устанавливается в самых различных цепях и обеспечивает нормальное функционирование системы. Коммутационные аппараты представляют собой устройства, которые призваны подавать или прекращать поступление электрического тока в сеть.

Сегодня применяется множество разновидностей представленных агрегатов. Они отличаются конструкцией и спецификой действия. Чтобы правильно выбрать агрегат, необходимо рассмотреть существующие виды и их особенности.

Общая характеристика

Назначение коммутационных аппаратов сводится к процессу пропускания электроэнергии благодаря замыканию и размыканию цепи. Сегодня все существующие агрегаты этого типа можно разделить на две категории. К первой группе относятся контактные (механические) приборы, а ко второй – бесконтактные (полупроводниковые или газоразрядные) разновидности. Коммутационные аппараты

Самыми часто встречаемыми приборами коммутационного типа являются выключатели, рубильники, контакторы, реле, предохранители. Они обладают определенными особенностями, которые необходимо учитывать при выборе. Приобретать коммутационный прибор необходимо в соответствии с условиями эксплуатации.

Представленные агрегаты могут иметь в своей конструкции несколько полюсов. Их количество может составлять от одного до четырех. В соответствии с этим показателем приборы также разделяют на группы. Чаще всего в продаже представлены двухполюсные изделия. Они имеют два положения – «выключено9raquo; или «включено9raquo;.

Управление коммутационными аппаратами может производиться вручную или посредством бесконтактного реагирования на изменения в окружающей среде. Самым простым вариантом механического типа является рубильник. Его управление выполняется вручную. Коммутационные аппараты

Прибор применяется для коммутации в электрических цепях с напряжением, которое не превышает 660В. В продаже представлены одно-, двух- и трехполюсные разновидности агрегатов. При помощи рубильника разъединяется цепь под напряжением или без него. Известным производителем в нашей стране представленной техники является Курский электроаппаратный завод.

Рубильники могут быть бытовыми или промышленными. Первая категория рассчитана для применения в низковольтной сети, а вторая – в высоковольтной. Это востребованное оборудование, которое применяется практически повсеместно.

Разновидности рубильников

Коммутационные аппараты, которые относятся к типу рубильников, в свою очередь, делятся на подгруппы. Выделяют разъединитель, переключатель и короткозамыкатель. В первом случае прибор прерывает подачу электричества в цепь, которая имеет незначительную силу тока. Этот тип приборов применяется для осуществления осмотра или ремонта системы. Разъединитель имеет расстояние между контактами для изоляции. Коммутационные аппараты

Переключатели переводит электрический ток из одной цепи в другую. Короткозамыкатель не производится и не применяется в современной аппаратуре. Он создает короткое замыкание.

В продаже представлены аппараты, совмещающие представленные функции. Например, это может быть разъединитель-выключатель. Это рубильник с камерой для гашения дуги. Он может работать как на одно, так и на два направления. Если же в таком рубильнике нет камеры для гашения дуги, этот прибор относится к группе разъединителей.

Выключатель

Автоматический выключатель общего назначения является коммутационным аппаратом до 1000 В (переменный ток) и до 440 В (постоянный ток). Этот агрегат относится к приборам механического типа. Он может включать, пропускать или отключать подачу электрического тока. Он способствует защите электрических сетей от перегрузок, критического снижения напряжения или короткого замыкания. Классической в этом случае является схема УЗО (представлена далее). Коммутационные аппараты

II — Электрический потребитель (измерительный прибор).

Автоматический выключатель может управлять сетью. Для этого в их конструкции предусматривается наличие различных приводов.

Существует множество различных модификаций представленных устройств. Это позволяет применять их практически во всех областях энергетики. Чаще всего в бытовых и промышленных сетях используют именно пакетные типы выключателей.

Основные разновидности выключателей

Представленные приборы коммутации имеют множество вариантов. К автоматическим разновидностям относятся устройства защитного отключения и дифференциальные выключатели. В первом случае схема УЗО способно защитить человека от поражения электрическим током при возникновении аварийной ситуации. Дифференциальные выключатели представляют собой особый тип выключателя. В его конструкции УЗО соединяется с выключателем. Это обеспечивает комплексную защиту от поражения током. Коммутационные аппараты

Пакетные переключатели применяются для цепей с напряжением 110-380 В. Их устанавливают с целью управления асинхронными двигателями, комплектными приборами. Такие коммутационные приборы собираются на поверхности квадратного вала. В состав системы в этом случае входит определенное количество подобных агрегатов. Здесь есть рукоятка и механизм ее фиксации. При ее повороте вал приводится в движение. Коммутирующие кулачки прибора размыкают цепь.

Автоматические выключатели общего назначения представляют собой коммутационные аппараты до 1000 В. Они могут работать как при переменном, так и постоянном токе. Имеют в своем составе привод, расцепители.

Привод и расцепители

Привод коммутационного аппарата приводится в движение ручным или бесконтактным способом. Бывают системы с совмещенной системой управления. Выключение производится при помощи пружин. Они приводятся в движение после разъединения расцепителя. Эта деталь исключает возможность удержания контактов во включенном положении при возникновении аварийной ситуации. Коммутационные аппараты

Расцепитель представляет собой систему из связочных шарнирных рычагов. Они соединяют привод с подвижными контактами, которые, в свою очередь, примыкают к отключающей пружине.

Именно расцепители отвечают за поддержание требуемых параметров цепи, которую они защищают. Если в системе наблюдаются отклонения от нормального значения, эти элементы отключают питание.

Методы автоматического расцепления

Защитно-коммутационные аппараты имеют в своей конструкции реле. Они входят в состав расцепителей. Реле могут быть электромеханическими или статистическими. Производят контроль и сопоставление заданных параметров полупроводниковые материалы. Этот принцип заложен во вводных автоматах.

Электромеханические разновидности могут быть выполнены на базе электротепловых, электромагнитных или комбинированных элементов. Вводной коммутационный аппарат представленного типа устанавливается в квартирах, домах, на промышленных объектах и т. д.

Расцепители могут не иметь установленного интервала времени при выполнении срабатывания. Также в продаже присутствуют приборы с независимой выдержкой или срабатыванием с обратной зависимостью от тока.

Другие разновидности

Коммутационные аппараты также включают в себя предохранители, контакторы и реле. В первом случае прерывание производится при помощи разрушения специальных элементов. Они проводят ток.

Контакторы применяются для операций включения, отключения питания. К этой категории устройств относятся пускатели, реостаты пускового и пускорегулирующего типа. Электрическое реле может быть отдельным прибором. Он служит для размыкания сети при заданных параметрах.

Рассмотрев коммутационные аппараты, применяемые в современной электрике, можно принять правильное решение при выборе представленного оборудования.

Коммутационные аппараты

7 вещей, которые следует мыть и стирать каждый день Это может показаться еще одним пунктом в бесконечном списке ежедневных дел, но за этим кроется эффективный метод, который позволяет создать положитель.

Коммутационные аппараты

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

Коммутационные аппараты

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

Коммутационные аппараты

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Коммутационные аппараты

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Коммутационные аппараты

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

24 Электрические аппараты. Коммутационные аппараты до 1 кВ

В сетях напряжением до 1 кВ широко используются различные коммутационные аппараты, например, автоматические выключатели. которые предназначены для отсоединения отдельных обесточенных частей от напряжения или для ручного включения и отключения электрической цепи в нормальных режимах при токах, не превышающих 0.2-1 номинального тока выключателя.

Переключатель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для переключения электрических цепей. В распределительных устройства в слаботочных цепях автоматики широкое применение получили пакетные переключатели и выключатели. Пакетные выключатели не обеспечивают видимого разрыва цепи, поэтому в некоторых цепях устанавливают рубильники.

Рубильники предназначены для ручного включения и отключения цепей постоянного и переменного тока выше 1 кВ. Важнейшей частью рубильника являются контакты. Обычно применяют линейные контакты рубящего типа.

Предохранители – это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

В большинстве предохранителей отключение цепи происходит за счет расплавления плавкой вставки, которая нагревается протекающим через нее током защищаемой цепи.

Предохранитель включается последовательно в защищаемую цепь, для создания видимого разрыва используется неавтоматический выключатель (рубильник). Основными элементами предохранителя являются корпус,

Плавкая вставка (плавкий элемент), контактная часть, дугогасительное устройство и дугогасительная среда.

Предохранители до 1 кВ изготовляются на номинальные токи до 1000 А.

25 Автоматические выключатели

Автоматический выключатель предназначен для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей.

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного до 1000 В и постоянного тока до 440 В. Они имеют реле прямого действия, называемого расцепителями, которые обеспечивают отключение при пере-грузках, КЗ, снижения напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом. Основные элементы автоматического выключателя: контактная система, максимальный расцепитель главные и дугогасительные контакты.

Типы автоматических выключателей – серии А3700выпускаются на токи до 630 А, напряжением до 660В; серии «Электрон» изготовляется для цепей переменного тока от 1000 до 6300 А, напряжением до 660В. Выключатели этой серии снабжены электродвигательным или электромагнитным приводом, который обеспечивает дистанционное включение. Отключение может осуществляться кнопкой ручного отключения, независимым расцепителем и максимальной токовой защитой, выполненной на полупроводниковых блоках.

Автоматические выключатели серии АВМ выпускают на номинальные токи до 2000А и напряжением до 500 В переменного и 440 В постоянного тока. Эти выключатели имеют максимальные расцепители с обратнозависимой выдержкой времени при перегрузках, которая достигается за счет часовых механизмов.

Привод может быть ручным, рычажным или электромагнитным. Выключатели АВМ изготовляют для стационарной установки или выдвижным для комплектных распределительных устройств.

Кроме рассмотренных серий автоматических выключателей, для защиты электрических цепей от перегрузок и токов КЗ применяют выключатели АЕ-1000; АЕ-2000; АК-63; А-63; АВ-45 и др.

Автоматы гашения поля предназначены для отключения токов обмотке возбуждения генераторов. Автомат имеет главные контакты, расположенные открыто и дугогасительные контакты в камере гашения дуги.

Контакторы и пускатели

Контактор – это коммутационный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом. Электромагнитные контакторы нашли широкое применение в электроустановках Включение контактной системы в них осуществляется электромагнитом.

В отличие от автоматических выключателей контакторы не имеют механических устройств, запирающих контактор в положении «включено». Во включенном положении контактор удерживается электромагнитом.

Пускатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для пуска останова и защиты электродвигателей.

Магнитные пускатели состоят из электромагнитного контактора, встроенных тепловых реле и вспомагательных контактов.

Коммутационные аппараты до 1 кВ

Неавтоматические выключатели предназначены для отсоединения отдельных обесточенных частей от напряжения или включения и отключения электрической цепи в нормальных режимах при токах, не превышающих 0,2 — 1 номинального тока выключателя. К ним относятся неавтоматические выключатели рубящего типа (рубильники) и пакетные выключатели и переключатели.

Переключатель — контактный коммутационный аппарат, предназначенный для переключений электрических цепей. Пакетные переключатели и выключатели выпускаются одно-, двух- и трехполюсными на номинальные токи 20 — 400 А постоянного тока при напряжении 220 В и на 63 — 250 А переменного тока при напряжении 380 В. Наибольшая частота переключении — 300 в час.

Рубильник — предназначен для ручного включения и отключения цепей постоянного и переменного тока, обеспечивают видимый разрыв цепи.

Гашение дуги переменного тока осуществляется за счет около катодной электрической прочности (150—250 В), имеющей место при переходетока через нуль. Длина ножа в рубильниках переменного тока выбирается по механическим условиям.

Применение дугогасительных камер обеспечивает гашение дуги при отключении номинальных токов рубильниками постоянного тока 220 В и переменного тока 380 В. При напряжении 440 и 500 В отключаемые токи составляют 0,5 номинального. Дугогасительные камеры предотвращают выброс ионизированных газов, поэтому перекрытий на корпус или между токоведущими частями не происходит.

Предохранитель — это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

Основными элементами предохранителя являются корпус, плавкая вставка (плавкий элемент), контактная часть, дугогасительное устройство и дугогасительная среда.

Предохранители изготовляются на напряжение переменного тока 36, 220, 380, 660 В и постоянного тока 24, 110, 220, 440 В.

Предохранители характеризуются номинальным током плавкой вставки, т. е. током, на который рассчитана плавкая вставка для длительной работы. Сам предохранитель характеризуется номинальным током предохранителя (основания), который равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных для данной конструкции предохранителя.

Предохранители до 1 кВ изготовляются на номинальные токи до 1000 А. Чем больше протекающий ток, тем меньше время плавления. Эта зависимость называется защитной (время-токовой) характеристикой предохранителя (Рисунок 1)

Рисунок 1 — Схема и характеристики предохранителей.

Предохранители не должны отключать электрическую цепь при протекании условного тока неплавления и должны отключать цепь при протекании условного тока плавления в течение определенного времени, зависящего от номинального тока (ГОСТ 17242—79 Е). Например при номинальных токах 10—25 А плавкая вставка не должна расплавляться в течение 1 ч при токах 130% номинального и должна расплавляться в течение того же времени при токах 175% номинального.

Чтобы уменьшить время срабатывания предохранителя, применяются:

плавкие вставки из разного материала, специальной формы, а также используется металлургический эффект.

Наиболее распространенными материалами плавких вставок являются медь, цинк, алюминий, свинец и серебро. При больших номинальных токах плавкая вставка выполняется из параллельных проволок или тонких медных полос. Ускорение плавления вставки достигается также применением плавкой вставки специальной формы. При токах КЗ узкие участки нагреваются настолько быстро, что отвод тепла почти не происходит. Вставка перегорает одновременно в нескольких суженных местах, прежде чем ток КЗ достигнет своего установившегося значения в цепи постоянного тока или ударного тока в цепи переменного тока. Ток КЗ при этом ограничивается до значения iогр (в 2 — 5 раз). Такое явление называется токоограничивающим действием предохранителя. Электродинамические силы в цепи, защищенной таким предохранителем, настолько уменьшаются, что в некоторых случаях токоведущие части и аппараты не требуют проверки по электродинамической стойкости [2].

Гашение электрической дуги, возникающей после перегорания плавкой вставки, должно осуществляться в возможно короткое время. Время гашения дуги зависит от конструкции предохранителя.

Наибольший ток, который плавкий предохранитель может отключить без каких-либо повреждений или деформаций, называется предельным током отключения.

Автоматический выключатель предназначен для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей (ГОСТ 9098—78Е).

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного до 1000 В и постоянного тока до 440 В одно-, двух-, трех- и четырехполюсные на поминальные токи от 6,3 до 6300 А.

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями, которые обеспечивают отключение при перегрузках, КЗ, снижении напряжения. Отключение может происходить без видержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tс.о(промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошел установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tс.о = 0,02 — 1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tc < 0,005 с ).

Нормальные и селективные автоматические выключатели токоограничивающим действием не обладают. Быстродействующие выключатели, так же как предохранители, обладают токоограничивающим действием, так как отключают цепь до того, как ток в ней достигнет значния ty .

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении.

Выключатель рассчитан на коммутацию предельно отключаемых и включаемых токов в цикле операций0 — П — ВО — П — ВО при номинальном напряжении. Здесь О — отключение, П — пауза (до 180 с),ВО — включение, отключение.

В современных выключателях применяются полупроводниковые расцепители, которые обеспечивают более высокую точность срабатывания по току и времени.

Контактор — это двухпозиционный коммутационный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимых в действие приводом.

Контакторы изготовляют на токи 4 — 4000 А и напряжения: до 750 В постоянного тока и 660 (1140) В переменного. Допускают 600 — 1500 переключений в час, а специальные до 14000 включений в час. В зависимости от категории могут быть рассчитаны на коммутацию до 10 номинальных токов.

Контакторы рассчитаны на работу в прерывисто-продолжительном, продолжительном, повторно-кратковременном или кратковременном режимах.

Они не имеют устройств, реагирующих на перегрузки или КЗ. Основными элементами контакторов являются главные контакты, дугогасительное устройство, электромагнитная система и вспомогательные контакты.

Пускатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для пуска, останова и защиты электродвигателя. Магнитные пускатели состоят из электромагнитного контактора, встроенных тепловых реле и вспомогательных контактов. Пускатели могут быть реверсивными и нереверсивными, в открытом, защищенным и пылебрызгонепроницаемом исполнении, с тепловым реле или без них. Магнитные пускатели применяются для управления электродвигателями переменного тока напряжением до 660 В, мощностью до 75 кВт.

Маневровые локомотивы

Коммутационные аппараты

Контакторы. Основное назначение коммутационных аппаратов — замыкание и размыкание электрических цепей при переключении их в заданной последовательности. Аппараты, служащие для повторного замыкания и размыкания (под током) электрических цепей, по которым протекают большие токи или которые обладают значительной индуктивностью, называются контакторами. На тепловозах применяют контакторы с электропневматическим (при токах 750-1200 А) и электромагнитным приводами (400 А и меньше). В силовых цепях устанавливают электропневматические контакторы, так как они обеспечивают достаточное нажатие, надежный контакт и быстроту срабатывания.

Контакторы имеют главные и вспомогательные контакты, которые подразделяются на размыкающие и замыкающие. Размыкающий вспомогательный контакт замкнут, когда катушка контакторов обесточена; замыкающий вспомогательный контакт замкнут при включенном контакторе.

Электропневматические поездные контакторы (П1-116)1 применяются для подключения тяговых электродвигателей к тяговому генератору или выпрямительной установке. На тепловозах используются электропневматические контакторы ПК-753Б-6, ПК-754 (тепловозы 2ТЭ116, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 4ТЭ10С, ТЭ10, ТЭП60, ТЭЗ и др.) и ПК-821 (ТЭМ2). Эти контакторы отличаются друг от друга в основном параметрами.

На панели 1 смонтированы неподвижные узлы контактора (рис. 7.4) и цилиндр 2 электропневматического привода. К панели прикреплен отлитый из латуни кронштейн 3, к которому припаяна дугогасительная катушка 4 со стальным сердечником (изолированным от нее). На кронштейне 3 также закреплен главный неподвижный контакт 6. Катушка с сердечником и главные контакт-детали 6 и 7 размещены внутри дугогасительной камеры 5. Ток к подвижной контакт-детали 7 подводится через гибкий медный шунт 1 1.

При подаче напряжения на катушку электропневматического вентиля 15 (типа ВВ-3) воздух поступает в цилиндр 2, поршень 14 со штоком 12 перемещаются вправо. Рычаг 9 поворачивается вокруг оси до тех пор, пока подвижная главная контакт-деталь 7 коснется неподвижной 6. Дальнейший поворот рычага 9 вызывает поворот подвижной контакт-детали 7 вокруг оси 0′ и сжатие притирающей пружины 8. При снятии напряжения с катушки вентиля 15 под действием пружины 13 подвижный узел контактора возвращается в исходное положение.

Контактор снабжен вспомогательными контактами 10, состоящими из подвижных изоляционных колодок с медными пластинками, закрепленными на рычаге 9, и неподвижных контактов пальцевого типа, установленных на кронштейне привода. Вспомогательные контакты позволяют осуществлять требуемые зависимости в работе схемы.

‘ В скобках курсивим дано обозначена’ аппаратов для электрической схемы тепловоза 4ТЭ10С (см. вкладку рис. 11.1).

Коммутационные аппараты

Рис. 7.4. Элсктроиневматический контактор ПК-753Б

Коммутационные аппараты

Рис. 7.5. Положение контактов при замыкании: а — положение перед замыканием; б — момент начала замыкания; в рабочее положение; Л раствор; Б- — провал контактов

1000/2 900/110 24/4 300/1,1 1,3 10/2,5 3/2

* В числителе для главных контактов, в знаменателе для вспомогательных контактов.

Форма главных контакт-деталей такова, что при замыкании первоначально сходятся их передние концы, затем подвижная контакт-деталь перекатывается по неподвижной до прилегания задних частей. Таким образом, при замыкании происходит относительное скольжение контактных поверхностей под усилием, создаваемым притирающей пружиной 8. Во время размыкания происходит обратное перекатывание и последними размыкаются передние концы контакт-деталей.

Последовательность положения контакт-деталей при замыкании показана на рис. 7.5. При такой работе контакт-деталей уменьшается их изнашивание, предотвращается приваривание и сохраняется рабочая часть. Главные контакты изготовлены из твердо-тянутой меди, из меди с накладкой серебра или металдокерами-ческого сплава и в случае износа могут быть легко заменены. Технические данные контактора ПК-753Б приведены в табл. 7.1.

Контактор ПК-754 отличается от контактора ПК-753Б меньшими габаритными размерами, которые достигнуты за счет уменьшения размеров литого основания пневматического привода. У контакторов типа ПК753-Б6 вместо кожаных манжет в пневматическом приводе используются резиновые, показавшие более надежную работу. Для смазывания резиновых манжет применяется смазка ЦИАТИМ-221. Для повышения срока службы дугогасительной камеры в асбоцементных стенках помешены ситалловые вставки. Кроме того, усилено крепление силовых контактов и дугогасительной катушки.

Групповой контактор типа ПКГ-565 (ВШ1, ВШ2) применяется для подключения резисторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей. Контактор имеет диафрагменный привод 9, управляемый электроиневматическим вентилем 1 (типа ВВ-3). Шток 8 привода (рис. 7.6) с контактодержателем 2, на которых укреплены подвижные контакты 6 мостикового типа с пружинами 7, перемещается и замыкает главные контакты под воздействием пневматического привода. Неподвижные контакты 5 укреплены на пластмассовых контактодержателях, прикрепленных к уголкам 3. Неподвижные и подвижные контакты имеют металлокерамические накладки.

Размыкание контактов происходит под действием силы тяжести подвижных частей и отключающей пружины 4 при снятии напряжения с катушки вентиля 1. Вспомогательные контакты мостикового типа. Металлокерамические контакты допускают нагрев до 125 °С (медные — до 115 °С) и выполнены без дугогасительного устройства, так как падение напряжения на обмотках возбуждения тяговых двигателей небольшое (до 20 В). Технические данные контактора приведены в табл. 7.1.

Реверсор (IIP) предназначен для изменения направления движения тепловоза путем изменения направления тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей. На тепловозах применяется контактная система барабанного или кулачкового типа, а приводы поршневые и диафрагменные. Поршневой привод для тепловозных реверсоров уже не выпускается. На тепловозе ТЭЗ применен реверсор барабанного типа (ПР-1М) с диафрагменным пневматическим приводом. Реверсоры включают в цепь обмоток возбуждения, а не в цепь якорей электродвигателей, так как в этом случае напряжение между контактами реверсора меньше, а следовательно, и размеры аппарата получаются также меньшими.

На тепловозах ТЭМ2 устанавливают кулачковые реверсорытипа ППК-8200. На тепловозах ТЭ10, 2ТЭ10Л и ТЭП60 применен пневматический кулачковый переключатель типа П ПК-8601, на 2ТЭ116- ППК-8064, рассчитанный на ток 1000 А.

Групповой кулачковый переключатель (реверсор) типа ППК-8063 (рис. 7.7) устанавливается на тепловозах 2ТЭ10В (М и С). Технические данные его приведены в табл. 7.1. Схема работы кулачкового реверсора показана на рис. 7.8.

Пневматический привод 3 реверсора (см. рис. 7.7) диафраг-менного типа и кронштейн 9 связаны с шестью изолированными стойками 7. К четырем стойкам крепятся неподвижные контакты 5, а к двум — подвижные 2.

Фигурные пластмассовые кулачковые шайбы 8 посажены на вал 1, который поворачивается приводом. Привод управляется

Коммутационные аппараты

Рис. 7.6. Электропневматический групповой контактор ІІКГ-565

Коммутационные аппараты

электропневматическими вентилями 4 типа ВВ-32. Переключатель имеет устройство для ручного поворота и фиксации контактов в нейтральном положении. По числу тяговых электродвигателей переключатель имеет шесть электрических групп, каждая из которых состоит из четырех неподвижных контактов, укрепленных на стойках, и подвижных, смонтированных на двух качающихся рычагах 6. Каждый рычаг управляется одной кулачковой шайбой 8.

Переключения в обмотках возбуждения двигателей могут осуществляться только в обесточенном состоянии, так как реверсор не имеет дугогасящих устройств. Управление реверсором производится реверсивной рукояткой контроллера машиниста.

Электромагнитные контакторы. Привод контакторов выполнен в виде электромагнита с подвижным якорем. При протекании тока но катушке электромагнита якорь под действием магнитного поля, создаваемого катушкой, притягивается к сердечнику, вследствие чего подвижный контакт прижимается к неподвижному.

Контакторы электромагнитные типа МК (КВ, ВВ, КМН, КТН) используются в цепях возбуждения тяговых генераторов и электро-

Коммутационные аппараты

Рис. 7.8. Схема работы кулачкового элемента реверсора: а положение «Вперед9raquo;; б положение «Назад9raquo; (стрелки показывают направление тока в обмотке возбуждения)

двигателей собственных нужд на тепловозах более позднего выпуска. Все элементы контактора (рис. 7.9) собраны на скобе 1. Якорь 12 вращается на призмах, поджимаемых пружинами 7. Главная контактная система 8 состоит из контактной колодки 11 с неподвижными контактными скобами и дугогасительными катушками, траверсы 9 с подвижными контактами мостикового типа и дуго-гасительной камерой 10.

Вспомогательная контактная система 4 состоит из контактных колодок 5 с неподвижными контактными скобами и траверсы 6 с подвижными контактами мостикового типа. Контактор включается катушкой 13, а выключается пружинами. Регулировка растворов и провалов производится пластинами 3 и перемещением колодки 2, ограничивающей ход якоря. Контакторы типа МК рассчитаны на токи включения 100-400 А.

Электромагнитный контактор КПВ-604 (Д1-ДЗ) применяется в цепи пуска дизеля и предназначен для коммутации больших кратковременных токов (до четырехкратного номинального). Контактор (рис. 7.10) собран на основной скобе 4 магнитопровода. На нижнем конце скобы закреплены втягивающая катушка 1 с сердечником 2 и якорь 12. Якорь вставлен в прорезь скобы и двумя пружинами прижимается к ее призме 5. На верхнем конце скобы

Коммутационные аппараты

закреплено пластмассовое основание 7 с дугогасительным устройством и неподвижным контактом 8.

При подаче напряжения на» катушку к ее сердечнику притягивается якорь, на котором закреплена скоба 6, несущая подвижной контакт 9. Четыре блокировочных контакта 13 мостикового тина расположены справа и слева от катушки. Для переключения их к якорю контактора прикреплена нажимная пластина 3. Чтобы не повредить корпус блокировочных контактов необходимо следить, чтобы при включении нажимная пластина не ударяла по корпусу, а траверса с подвижными контактами имела свободный ход около 1 мм. Притирание главных контактов обеспечивается притирающей пружиной 10, а отключение — возвратной пружиной 1/. Контактор имеет номинальный ток включения 250 А.

Трехполюсный электромагнитный контактор переменного тока типа КМ-2334 (рис. 7.11) используется для включения мотор-вентиляторов холодильной камеры. Электромагнитная система контактора состоит из сердечника 1/, якоря 14 Т-образной формы и двухсекционной катушки 13 постоянного тока. С якорем шарнир-но связана подвижная система, состоящая из скобы 15 и планки 10, к которой крепятся подвижные главные контакты 7 и вспомогательные контакты 3. Подвижная система уравновешена рычагами 12 и грузом противовеса 2. Нажатие контактов 7 создается пружиной 8 и регулируется шайбами 9. Контактная система мостикового типа. Неподвижные главные контакты 4 расположены в камере дугогашения. Гашение электрической дуги происходит в замкнутом пространстве дугогасительной камеры 5, имеющей основание и крышку 6, изготовленные из дугостойких прессматериалов. Все части контактора смонтированы на основании 1.

Контроллер машиниста предназначен для управления передачей мощности тепловоза, частотой вращения вала дизеля и изменения направления движения тепловоза. Переключением реверсивной

Коммутационные аппараты

Коммутационные аппараты

Рис. 7.12. Контроллер машиниста КВ-1552: и обший вил; б фиксирующий механизм; я контактный элементрукоятки У (рис. 7.12) контроллера машиниста изменяют напра:5ле-ние движения тепловоза. Изменением положения штурвала 2 или главной рукоятки контроллера меняют частоту вращения вала дизеля, а следовательно, и его мощность.

На тепловозах ТЭ1, ТЭ2, ТЭЗ, ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭ10, 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В более раннего выпуска установлены контроллеры с ручным управлением типов КВ-16А-12, КВ-150І, КВ-0801, которые отличаются друг от друга различным числом позиций. На тепловозах 2ТЭ116, 2М62, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М и 2ТЭ10С установлены контроллеры КВ-1552, на которых применена контактная система мостико-вого типа, а управление главным барабаном осуществляется штурвалом взамен главной рукоятки. Тепловозы ТЭМ2 и ТЭМ7, предназначенные для работы «в одно лицо», оборудуются контроллерами с ручным и электропневматическим приводом типов КВ11-0854М и КВП-0855МУЗ.

Контроллер (КМ) типа КВ-1552 состоит из корпуса 3, крышки, главного 6 и реверсивного 4 барабанов, кулачковых элементов (шайб) 7, реверсивной рукоятки 1 и штурвала 2. На вал главного барабана набираются кулачковые шайбы, при помощи которых замыкаются и размыкаются в определенной последовательности контактные элементы 5. Позиции главного и реверсивного барабанов фиксируются насаженными на их валы храповиками 12. Фиксация храповика происходит на каждой позиции штурвала или реверсивной рукоятки специальным рычагом 10, фиксатором 9 и пружинами 8 и 1/. Фиксатор является одновременно механической блокировкой реверсивной рукоятки и штурвала, которая исключает перемещение реверсивной рукоятки на ходовых позициях штурвала главного барабана и поворот штурвала на нейтральном (нулевом) положении реверсивной рукоятки.

Реверсивная рукоятка съемная, она им^ет три положения: «Вперед9raquo;, «Назад9raquo; и нейтральное. Снять рукоятку можно только при нулевом положении штурвала. Контактный элемент мостикового типа с двойным разрывом контактов, состоит из пластмассового изолятора 17 и рычага 13, контактных болтов 14, мостиковых контактов 16, держателя и пружин 15, обеспечивающих начальное и конечное контактное нажатие. В рычаге имеется ролик, который, перемещаясь по поверхности кулачковой шайбы, включает или выключает контактный элемент.

Контроллер КВ-1552 имеет следующую техническую характеристику.

Напряжение, В 110

Ток продолжительного режима, А 20

Раствор, мм 8 — 10

Провал, мм 2,0 — 3,0

Нажатие, Н 4 — 6 Угол поворота, град.:

главного барабана 300

реверсивного барабана в обе стороны 35

Число кулачковых элементов главного барабана 11

Число элементов реверсивного барабана 8

Число позиций 15

Контроллер машиниста КВП-0854М, кроме ручного привода, имеет электропневматический привод, обеспечивающий дистанционное управление контроллером. Этот привод состоит из трех цилиндров управления главным барабаном и цилиндра переключения реверсивного барабана.

Привод увеличения или уменьшения позиций (рис. 7.13 ‘а) состоит из цилиндра 3, поршня 1/, штока 4, на котором укреплены серьга 12 и толкатель 7 с пружиной 6, возвратной пружины 5 и упора 1. При подаче воздуха в цилиндр 3 поршень 1/, перемещаясь, толкает шток 4. При этом толкатель 7 входит в зацепление с зубом храпового колеса главного вала и, перемещая его, переводит главный барабан контроллера на одну позицию. Шток доходит до упора; чтобы смягчить удар, он имеет амортизатор 2.

Коммутационные аппараты

Рис. 7.13. Контроллер машиниста К Г1В-0854: а- иринод увеличения или уменьшения позиций; 6 привод сброса ікмиций; в — привод переключения реверсивного вала

Когда воздух в цилиндр не поступает, пружина 5 возвращает поршень и шток в исходное положение. Толкатель 7, проходя под зубом храпового колеса, поворачивается вокруг оси 8 и пружина 6 возвращает его в первоначальное положение.

Привод сброса с любого положения на нулевое (рис. 7.13. б) имеет два цилиндра 3 и 14, зубчатую рейку 15, шток 4, манжету 10 и крышки 9 и 13. Шток и зубчатая рейка выполнены раздельно, е тем чтобы усилие трения манжеты не передавалось на главный вал и не влияло на усилие переключения. Рейка 15 постоянно находится в зацеплении с шестерней вала, связанного с главным барабаном контроллера. При нулевом положении штурвала контроллера зубчатая рейка находится в крайнем левом положении. При увеличении позиций шестерня перемешает ее к штоку. При быстром сбросе позиций сжатый воздух перемещает шток 4, а следовательно, и зубчатую рейку до упора, возвращая тем самым контроллер в нулевое положение.

Привод переключения реверсивного барабана (рис. 7.13, б) работает аналогично приводу быстрого сброса позиций, отличие заключается в том, что воздух в цилиндр подается то с одной, то с другой стороны, тем самым переключая реверсивный вал из положения «Вперед9raquo; или «Назад9raquo; в противоположное без фиксации в нулевом положении. Фиксация главного и реверсивного барабанов, а также контактная система контроллера КВП-0854М такие же, как у контроллера КВ-1552.

Электропневматические вентили ВВІ, ВВЗ, ВВ32 управляют впуском сжатого воздуха в пневматический цилиндр привода или другого устройства и выпхеком этого воздуха в атмосферу. Все вентили включающего типа. При подаче напряжения на катушку вентиль впускает воздух в цилиндр аппарата или другого устройства.

Электропневматический вентиль типа ВВ32 (рис. 7.14, а) имеет электромагнитный привод плунжерного типа. На корпусе 8 вентиля установлена катушка 4, внутри которой имеются направляющие втулки 2 и 6. Подвижная часть состоит из плунжера (якоря) 3 и клапанов 5 и 7. При обесточенной катушке пружина 9 удерживает в верхнем положении подвижную часть. Клапан 7 закрыт, и сжатый воздух из резервуара не поступает в цилиндр привода, а клапан 5 сообщает цилиндр привода с каналом выпуска (атмосферой).

При подаче напряжения па катушку плунжер 3 втягивается в катушку и перемещает подвижную часть вниз. При этом клапан 7 открывает нижнее отверстие, по которому в цилиндр поступает из воздушного резервуара сжатый воздух. Выпускной клапан 5 закрывает верхнее отверстие для выхода воздуха из цилиндра аппарата в атмосферу.

Вентиль снабжен кнопкой 1 для ручной проверки его работы. Катушка вентиля залита эпоксидным компаундом, который образует вокруг обмотки твердый слой, являющийся одновременно и изоляцией, и каркасом. Вентили типов ВВІ и ВВЗ имеют электромагнитный привод клапанного типа; их катушки намотаны на каркасах. Техническая характеристика вентилей приведена в табл. 7.2.

Вентили типа ВВ-1000 (рис. 7.14. б)- это двухпозинионные пмевмораспределители с электромагнитным приводом и пружинным возвратом. Они более надежны, а детали их унифицированы. Пнев-

Коммутационные аппараты

мораспределитель (клапанный механизм) и электромагнит представляют собой самостоятельные узлы. В корпусе пневмораспределите-ля 12 расположены верхний 13 и нижний 11 затворы и заглушка 10, установленные по подвижной посадке и уплотненные резиновыми кольцами; клапан удерживается в исходном положении пружиной 9. Использование автономных затворов позволяет легко их заменить.

Электромагнит вентиля состоит из ярма 14 с катушкой 4 и установленной в нем по неподвижной посадке втулки 2 с якорем 17 и сердечником 16 со штоком 15. Втулка фиксируется в ярме

Коммутационные аппараты

пружинным кольцом 19. Полость электромагнита от загрязнения защищена колпачком 20 и кольцами 18. При наладочных работах или аварийных ситуациях вентиль включают вручную, используя кнопку, выполненную заодно с якорем и закрытую колпачком. Включающий и выключающий вентили различаются конструкцией клапанного механизма.

Тяговые электромагниты типов ЭТ-45Б и ЭТ-52Б (MPI — МР4) используются в системе управления дизелем для изменения частоты вращения на тепловозах 2ТЭ10В (М, С), ТЭК), ТЭ1160, 2ТЭ116 и др. Тяговый электромагнит ЭТ-52Б (рис. 7.15) закрытого типа. При прохождении тока по катушке 2 якорь 3 притягивается к сердечнику 1 и перемешает шток 6. Регулировка хода осуществляется винтом 5. Ток срабатывания 0,12 А. Корпус 4 имеет резьбу для ввинчивания магнита в корпус регулятора частоты вращения вала дизеля.

Электромагнит ЭТ-54Б для включения в схему имеет штепсельный разъем. Технические данные электромагнитов приведены в табл. 7.3.

Кнопочные выключатели, тумблеры, разъединители. Включение и выключение цепей управления, освещения и цепей вспомогательных электрических машин выполняют кнопочными выключателями (ВК). На тепловозах более раннего выпуска применяются кнопочные выключатели, имеющие по 12 кнопок, из которых две имеют возвращающую пружину (с самовозвратом) для пуска дизеля.

Коммутационные аппараты

Рис. 7.15. Электромагнит ЭТ-52Б

Коммутационные аппараты

Рис. 7.16. Кнопочный выключатель

Во всех этих выключателях применен один и тот же кнопочный элемент.

Каждая кнопка (рис. 7.16) имеет два неподвижных стальных пальца 5, привинченных к деревянной рейке 6, и подвижной фибровый ползун 4, на котором укреплена медная контактная планка 3. Ползун соединен стержнем 2 с пуговкой (головкой) 1 кнопки; он имеет канавку для фиксации кнопки в выключенном положении.

Коммутационные аппараты

Кнопочные выключатели снабжены механическим замком, рукоятка которого может быть вставлена и вынута только при включенных и запертых кнопках. На тепловозах 2ТЭ10В вместо кнопочных выключателей до 1984 г. устанавливались автоматы типа А-3161 на 15 и 20 А. С 1984 г. на тепловозах устанавливают автоматические выключатели типа АЕ-25, специально разработанные для подвижного состава.

Выключатель кнопочный ножной (КН) используется на всех тепловозах как педаль песочницы или тифона. Это выключатель с двумя пальцами и скользящим контактом. Он рассчитан на ток 10 А при напряжении 75 В. Нажатие пальцев 10- -20 Н. На всех тепловозах установлен разъединитель батареи (ВБ), который представляет собой двухполюсный рубильник, установленный на изоляционной доске и имеющий дистанционный рычажный привод.

Выключатель реле заземления (ВРЗ) типа ГВ-27А установлен на тепловозе ТЭЗ. Это трехполюсный рубильник, рассчитанный на продолжительный ток 80 А и номинальное напряжение 250 В. На других тепловозах для реле заземления применены отключатели однополюсные типа ГВ-25Б с теми же характеристиками.

На тепловозах 2ТЭ10В (М, С) в качестве отключателей тяговых двигателей применены двухполюсные тумблеры типа ТВ 1-2. На тепловозах ТЭЗ, ТЭМ1 и ТЭМ2 используются стандартные универсальные переключатели типа УП-5312ТС8Б, которые имеют набор контактных элементов с обшей рукояткой. При повороте рукоятки переключателя шайбы поворачиваются и замыкают те или другие электрические цепи. Такого же типа переключатель на тепловозах 2ТЭ10В (М, С) использован для аварийного отключения дизеля (АР).

Тумблеры ПКР, УТ, УП и другие выключатели типов ТВ-2 и ТВ1-4 применяются в качестве переключателя режимов, управления тепловозом, для отключения управления переходом на ослабленное возбуждение, управление жалюзи холодильника, муфтой вентилятора, в цепях освещения, для включения цепи дополнительного регулирования и др. Выключатели (рис. 7.17) рассчитаны на 220 В и 5 А, неразборные. Так как расстояние от оси 3 до средней части скоса сектора 4 минимальное по отношению к остальным точкам скоса, то ручка 2 при повороте переходит в одной из крайних положений (прд действием пружины), поворачивая сектор 4 также в одной из крайних положений. Один из контактных мостиков 5 сходит с пары неподвижных серебряных контактов 1, размыкая их, а второй замыкает другую пару контактов 1.

Автоматические выключатели типа АЕ-25 применяются для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Устройство выключателя АЕ-25 показано на рис. 7.18, а техническая характеристика приведена в табл. 7.4. Устройство выключателя А3700, используемого в цепи уравнительных соединений, аналогично выключателю АЕ-25, но он имеет трехполюсное исполнение.

Операция включения или отключения выключателя осуществляется переводом рукоятки соответственно в верхнее или нижне-положение. Автомат смонтирован на основании 1, на котором размещены все его части, закрывающиеся крышкой 3. Коммутирующее устройства состоит из подвижного 4 и неподвижного 10 контактов. Гашение дуги при разрыве контактов происходит в деионной решетке 11 дугогасительной камеры. Автоматическое отключение производится электромагнитным расцепителем максимального тока 9 при коротком замыкании и тепловым расцепителем тока 8 при возникновении перегрузки. При этом незакрепленный конец биметаллической пластинки теплового максимального расцепителя 8 нажимает на рейку 7 и освобождает’ защелку механизма управления 5; под действием пружины подвижной контакт займет разомкнутое положение, а рукоятка 6- нейтральное. Для включения выключателя после его автоматического выключения предварительно необхо-

Коммутационные аппараты

димо движением рукоятки вниз до отказа ввести рычаг взвода в зацепление с рейкой 7, после чего рукоятку перевести вверх до отказа. При автоматическом срабатывании выключателя повторно его включают не ранее 1 мин после срабатывания. Выключатели снабжены пламегасительным устройством 2. Выключатели рассчитаны для работы до полного износа без зачистки контактов и смены частей, но содержать их следует чистыми.

Реле управления (РУ). Реле предназначены для коммутации цепей управления. Реле управления типа Р-45М имеют различные модификации в зависимости от числа и типа контактов. Реле исполняют с двумя видами контактов пальцевыми и мостиковыми.

Якорь 3 (рис. 7.19) реле свободно качается на кронштейне 4. Когда катушка 1 обесточена, пружина 6 отжимает якорь от сердечника 2, при этом контакты разомкнуты. Когда катушка обтекается током, якорь притягивается к сердечнику 2, преодолевая сопротивление пружины, при этом контакты 7 и 8 реле замыкаются. Контакты реле имеют следующую характеристику.

Пальцевого типа Мостикового типа

Ток продолжительного режима, А 10 2

Раствор, мм 7,5 3 — 6

Нажатие, Н 27 — 33 11 — 13

Реле регулируют на необходимое значение тока срабатывания изменением затяжки пружины винтом 5. Пружина 9 служит для притирания контактов.

На тепловозах последних выпусков устанавливают реле управления типа ТРПУ-1. Оно рассчитано на напряжение до 110 В, допустимый ток продолжительного режима контактов 5 А, имеет меньшие габаритные размеры и массу по сравнению с Р-45М. Реле связано с электрической схемой при помощи штепсельных разъемов.

Электромагнитное реле ТРПУ-1 (рис. 7.20) состоит из скобы (маг-нитопровода) 7, катушки 5 с сердечником 6, ягоря 9, замыкающих 1 и размыкающих 2 контактов. При прохождении тока по катушке якорь притягивается к сердечнику, и через траверсу 3 происходит замыкание или размыкание контактов. После снятия напряжения пружина 8 устанавливает якорь в исходное положение, при этом замыкающие контакты размыкаются, а размыкающие замыкаются. Ход -якоря ограничивается угольником 4. Контакты реле имеют серебряные наплавки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *