Idag använder människor aktivt en mängd olika elektriska apparater. Vissa av dem arbetar med tillräckligt höga spänningar och kan därför vara farliga. Höghastighetsbrytare är utformade bara för att slå på och stänga av elektriska kretsar, samt för att automatiskt koppla bort denna krets när en kortslutning uppstår.
Allmän beskrivning
Nu kan vi lugnt säga att strömbrytare av detta slag är både kopplings- och skyddsutrustning.
Till exempel i DC-traktionsnät, där spänningen når 3 kV, när en kortslutning inträffar, kommer strömmen att öka kraftigt till 30-40 kA. Naturligtvis utgör sådana kolossala strömstyrkaindikatorer ett stort hot mot all utrustning som är ansluten till detta nätverk. Oftast är dessa termiska och dynamiska effekter, vilket leder till utrustningsfel.
Skillnaden mellan DC-kretsen och behovet av BV
Det är viktigt att notera här att det finns en betydande skillnad mellan AC- och DC-kretsar, vilket kräver användning av höghastighetsomkopplare. I den första varianten minskar strömmen periodvis till noll och bågen dör ut, medan i den andra ökar strömmen konstant tills ett visst värde uppnås. Dessutom, som praxis visar, tar det bara några hundradelar av en sekund för strömmen att nå sitt maximala värde. Detta gör det mycket svårare att stänga av den. Dessutom stängs likströmskretsen vanligtvis av mycket tidigare än strömmen når sina maximala värden.
Höghastighetsbrytare har vanligtvis utlösningsgränser på 15 till 27 kA. Beroende på vissa parametrar för själva kretsen, kommer en sådan enhet att räcka för att säkerställa snabb avstängning.
Varieties
Höghastighetsväxlar har en speciell mekanism som stänger av nätverket. Enligt funktionsprincipen för detta element kan de delas in i två kategorier. Den första kategorin är enheter med fjäderfrånkopplings alternativ, där ett kretsbrott uppnås på grund av kraften från kraftfulla frånkopplingsfjädrar. Den andra kategorin är magnetiska fjäderanordningar. De använder också kraften från en fjäder, men de lägger också till en elektromagnetisk verkan för att koppla bort kretsen.
Förutom detta finns det en annan punkt där höghastighetsbrytare är indelade i kategorier - förmågan att reagera påaktuell riktning.
I det här fallet särskiljs polariserade och icke-polariserade enheter. Den första typen är kapabel att bryta kretsen, förutsatt att strömmen flyter i en viss riktning. Den andra typen öppnar kretsen när ett visst strömvärde uppnås, oavsett i vilken riktning den strömmar direkt genom enheten.
Det är värt att notera att tidigare inhemska höghastighetsautomater tillverkades, som var mycket populära på traktionsstationer. Det är värt att tillägga här att tillverkningen av vissa modeller av denna utrustning redan har avslutats, men de är fortfarande i drift.
Vanliga mönster
Tidigare producerades och användes sådana typer av BV som AB-2/4, VAB-28 och VAB-43 ganska aktivt. Hittills har de ersatts av sådana enheter som höghastighetsomkopplare VAB-49 och VAB-50, såväl som deras olika modifieringar.
Det finns dock en viktig detalj att notera här. AB-2/4 höghastighets DC-omkopplare har inte tillverkats på ett par decennier, men används fortfarande aktivt i olika elektriska sektioner med likström. Den är klassad för en märkström i drift på 2 kA och en spänning på 4 kV.
AB-2/4-enhet
För att montera den här enheten har den fyra isolatorer, som är placerade på ramen av en speciell utrullningsvagn. Designen harmagnetisk krets, som är den elektromagnetiska huvudströmbrytaren. Enheten för höghastighetsomkopplaren innebär närvaron av en speciell bågränna. I det här fallet representeras den av en labyrintmåltyp och kan sträcka bågen upp till 4,5 meter. Dess funktion kräver ett magnetiskt slag, som i detta fall utvecklas på grund av kraftfulla poler placerade utanför på båda sidor av kammaren.
Trådarna i sig är inte utan skydd, utan är inbyggda i en speciell magnetisk krets. På båda sidor av en sådan tråd finns en kammare i den magnetiska sprängspolen. Överst avviker denna kammares väggar något, och här finns också flera kilformade skiljeväggar varvade med varandra och bildar den nödvändiga labyrinten. Således är det möjligt att skapa ett gap av sicksacktyp, med vars hjälp det är möjligt att sträcka bågen.
Högst upp i kammaren går labyrinten sönder. Här finns speciella flamskydd, som presenteras i form av flera paket med tunna stålplåtar. De är designade för att kyla och avjonisera gaserna och lågorna som åtföljer ljusbågsbildning.
Elektrisk anslutning
Den snabbverkande strömbrytarens funktion är att öppna kretsen under en kortslutning och slå på/av. För detta har designen två speciella kontaktutgångar. De är utformade för att ansluta BV till det elektriska nätverket. Anslutningen sker via elektriska samlingsskenor. Designen har även en shuntinduktiv typ, som presenteras som ett paket med flera stålplåtar isolerade från varandra och klädda på en kopparbuss.
BV har ett block med kontakter. De är anslutna till huvudkontakterna som finns i botten av bågrännan. Denna anslutning utförs av ett system av stavar och spakar.
Switchenhet av elektromagnetisk typ
Den elektromagnetiska brytarmekanismen är placerad på en speciell ram av gjutjärn. Mekanismen har en magnetisk krets, som representeras av två gjutna stänger med ett rektangulärt tvärsnitt. De är i sin tur fästa ihop med en rund stång, och en annan del sätts på den - en hållarspole. På en av stängerna finns även en U-formad magnetkrets. Den representeras av flera stålplåtar, som var och en är isolerad från den andra. Den magnetiska kretsen har två stavar. Den högra stången är avsedd för att fästa stängspolen. Den vänstra bär huvudströmmens avmagnetiseringsspole, med andra ord spolen för den automatiska strömbrytaren. Dessutom finns det även en extra spole för kalibrering. Den kan simulera huvudspolen under instrumentinställning.
En annan stråle är i sin tur mellan de två "kinderna". Här finns en speciell axel för att fästa ankaret, som också är sammansatt av isolerade stålplåtar.
Under rotationen av ankaret finns det ett gap mellan det och balken. På denna axel mellankinderna fixerade också spaken som verkar på de rörliga kontakterna. För att påverka spaken finns en speciell öppningsfjäder som drar den åt höger. Spaken är i sin tur ansluten till avmagnetiseringsspolen med hjälp av en flexibel ledare gjord av kopparfolie. Parallellt med samma spole slås den induktiva shunten på.
Omkopplaren har även en fast kontakt, som är seriekopplad med den magnetiska blåsspolen. För att ansluta till en extern krets har BV två utgångskontakter.
Sätt på enheten på exemplet med VB-11
Det är värt att notera att utrustningen slås på i två steg. Efter att ha slagit på enheten, tryck på VU-knappen, tillförs spänning genom 20 A-ledningen till hållarspolen. Under strömflödet genom detta element kommer ett flöde att skapas, vilket vanligtvis betecknas med bokstaven F. Det är dock försvagat. Detta beror på att den sluter sig genom luftgapet som finns mellan elektromagnetens poler, eftersom ankaret fortfarande inte pressas mot polerna.
Returskydd
Effektbrytare har en "skyddsretur"-knapp, varefter den elektriska strömförsörjningen till ventilen startar. Samtidigt börjar tryckluft strömma in i de pneumatiska drivcylindrarna. Kolven på en av cylindrarna kommer att stiga och vrida stången medurs. Detta kommer att sträcka öppningsfjädern. På grund av det faktum att tillsammans med pull upstängerna rör sig också, den magnetiska kretsen kommer att rotera runt axeln, men redan moturs
Tillsammans med den första kolvens rörelse, rör sig den andra också, nedåt, under påverkan av tryckluft. Kolven har en tryckare som, när den flyttas ned, kommer att påverka kontaktspaken och förankringen. Det kommer att utföra rotationen av ankaret tills det trycks mot polerna på den elektriska magneten. Samtidigt finns det fortfarande ett gap mellan huvudkontakterna. Detta beror på det faktum att kontaktspakens vidare rörelse begränsas av den magnetiska kretsen som är vänd mot den. Därefter kommer hållströmmen, som tidigare betecknats som F, att öka när den passerar genom ankaret och därigenom hålla det stadigt.
Därefter släpps "skyddsretur"-knappen och nästan hela systemet återgår till sin ursprungliga position, förutom ankaret, som förblir hårt tryckt mot polerna. Den magnetiska kretsen kommer att släppas och börjar vridas medurs tills den stänger huvudkontakterna.
BVP-5 höghastighetsbrytare
Liksom andra typer av den här enheten är den här designad för att bryta kretsen och skydda den från kortslutning. När det gäller designen finns det flera huvuddelar: hölje, drivning av pneumatisk typ, KU, hållaranordning av elektromagnetisk typ, ljusbågssläckningssystem, låsmekanismer.
Innan du fortsätter med reparationen av denna typ av snabbverkande strömbrytare är det nödvändigt att helt lossa spänningen på öppningsfjädrarna. Efter det kan du gå tillta bort luftfjädrar. Därefter kommer alla rörliga delar av enheten att frigöras från spänningar och de kan vridas i vilken riktning som helst för reparation.
När det gäller haverier är detta oftast kontaminering av kontaktpunkterna mellan ankaret och den magnetiska kretsen, vilket enkelt kan elimineras genom enkel rengöring. Ibland händer det att spaken nuddar väggarna i ljusbågssläckningskammaren.
När det gäller reparationen av själva ljusbågsrännan, tas dejongaller, ytterväggar och dess inre skiljeväggar vanligtvis bort för detta. Gallret demonteras och rengörs noggrant från kolavlagringar och oxider.
Elektrisk lokomotiv snabbbrytare
BV är utmärkta för att stänga av dragmotorer i händelse av en mängd olika funktionsfel. De används ofta på elektriska lok. Till exempel, på ChS2, är en sådan typ av BV som 12NS installerad. Den har en pneumatisk drivning och strukturen är sammansatt av sådana huvuddelar som en bärram, ett utlösningsrelä av automatisk kontakttyp, en ljusbågssläckningsanordning, en pneumatisk drivning och förreglings- eller hjälpkontakter.
Nominell driftspänning för denna typ av snabbverkande brytare är 3kV och märkströmmen är 2kA.
