Выключатель автоматический быстродействующий ВАБ-55
3.1.1 Назначение
Выключатель быстродействующий ВАБ-55-2500/30-Л-У2 предназначен для защиты высоковольтного оборудования электровоза от перегрузок и токов короткого замыкания, а также для оперативных включений и отключений силовой цепи без нагрузки. Тип включающего привода выключателя – пневматический.
3.1.2 Технические характеристики
Основные технические параметры приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Основные технические параметры ВАБ-55-2500/30-Л-У2
| Наименование параметра | Значение |
| Номинальное напряжение главной цепи, В | |
| Наибольшее рабочее напряжение, В | |
| Номинальный ток при постоянной во времени нагрузке и температуре окружающего воздуха 40 ºС, А | |
| Номинальный ток при постоянной во времени нагрузке и температуре окружающего воздуха 60 ºС, А | |
| Диапазон уставок тока, А | 2200-3500 |
| Предельный отключаемый ток при индуктивности цепи 5-15 мГн, А | |
| Наименьший отключаемый ток при индуктивности цепи 50 мГн, А | |
| Полное время отключения при индуктивности в цепи 5-7 мГн, с | 0,035 |
| Тоже, при индуктивности в цепи выше 7 мГн, с | 0,06 |
| Собственное время размыкания в цепи при начальной скорости нарастания аварийного тока 0,3·106 А/с, с | 0,004 |
| Напряжение на дуге выключателя при отключении цепи, В, не более | |
| Время оперативного отключения от сигнала внешнего устройства, с, не более | 0,03 |
| Ресурс по электрической износостойкости при номинальном напряжении, индуктивности 15 мГн, отключаемом токе, равном 15000 А, не менее | |
| Назначенный ресурс по механической износостойкости до капитального ремонта, тыс.км пробега электровоза, или циклов ВО | |
| Номинальное напряжение цепи управления постоянного тока, В | |
| Номинальное давление сжатого воздуха, МПа | 0,5 |
| Номинальный ток вспомогательных контактов, А | |
| Сопротивление изоляции главной цепи при нормальных климатических условиях, МОм | |
| Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц в течение 1 мин между токоведущими частями и заземленным включающим приводом, а также между разомкнутыми главными контактами при закрытой дугогасительной камере, дейст-вующее значение, В | |
| Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц цепей управления относительно заземленного включающего привода, действующее значение, В |
| Масса дугогасительной камеры, кг, не более | |
| Масса выключателя в сборе, кг, не более | 155,5 |
Выключатель изготовлен в климатическом исполнении У, категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69, и предназначен для эксплуатации в закрытом помещении при следующих условиях:
- диапазон рабочей температуры окружающего воздуха от минус 50 до плюс 60 ºС;
- высота над уровнем моря до 1400 м;
- выпадение инея с последующим оттаиванием и просушкой перед включением;
- содержание коррозийно-активных агентов в устанавливаемом объеме 30-60 % для атмосферы типа I;
- выключатель не предназначен для работы в среде насыщенной пылью (угольной, абразивной и т.п.).
3.1.3 Устройство выключателя
На рисунке 2 показано общее устройство выключателя ВАБ-55:
1 – полюс; 2, 11 – кольца подъемные; 3 – ось вращения камеры; 4 – болт крепления гибких связей; 5 – тяга; 6 – дугогасительная камера; 7 – болт для крепления камеры; 8 – штуцер; 9 – болт заземления М10х30; 10 – разъем цепей управления.
На рисунке 3 показан механизм включения выключателя ВАБ-55:
1 - пневмоцилиндр; 2 – поршень; 3 – штуцер; 4 – разъем; 5 – контакты блокировочные; 6, 20, 21 – рычаги; 7, 9 – пружины; 8, 12, 27 – гайки; 9, 13 – рога; 10 – ролик; 11 - упор; 12 – магнитопровод; 13 – винт; 14 – защелка; 15, 16, 17 – тяги; 18 – электромагнит; 19 - основание; 22 – ось; 23 – клапан электропневматический; 24, 26 – резисторы; 25 – бобышка; 28 – болт.
На рисунке 4 представлено устройство полюса:
1, 18 – стенка; 2 – стекло; 3 – табличка; 4 – шина; 5 – электромагнит; 6 – камера дутья; 7 – защелка; 8, 15 – тяга; 9, 13 – рога; 10 – контакт подвижный; 11 - пружины; 12 – магнитопровод; 14 – неподвижный контакт; 16 – крышка; 17 - механизм включающий; 19 – гайка; 20 – упор.
1 – связи гибкие; 2 – наконечник контактный; 3 – контакт подвижный; 4 – якорь; 5 – скоба; 6 – кольца медные; 7 – магнитопровод; 8 – шина выводная; 9 – тяга; 10 – пружина; 11 – рычаг; 12 – шкала; 13 – контргайка; 14 – указатель
Рисунок 5 - Отключающий электромагнит
3.1.4 Работа выключателя
Включение выключателя, смотри рисунок 3, происходит при подаче напряжения через разъем 4 на электромагнит 18 и вентиль электропневматический 23, который открывает доступ сжатого воздуха в пневмоцилиндр 1 через штуцер 3. Поршень 2 при перемещении поворачивает рычаг 21 вокруг оси 22 и, через защелку 14 и ролик 10, поворачивает рычаг 20, связанный через пружину 9, создающей контактное давление, с изоляционной тягой 15, которая, в свою очередь, перемещает подвижный контакт (поз.10 на рисунке 4). Во включенном положении выключателя между упором пружины 11 и гайкой 12 образуется зазор δ1 (показан на рисунке 4), необходимый для компенсации обгара главных контактов. Регулировочная гайка 12 фиксируется винтом 13. Включенный электромагнит 18 через тягу 17 удерживает защелку 14 от расцепления.
Вспомогательные контакты конечных выключателей 5 (S2, S3, S4) пере-ключаются под действием пружины 7, выключателя S1 - переключается болтом 28, установленном на рычаге 21.
Оперативное отключение выключателя происходит при снятии напряжения с удерживающего электромагнита 18. При этом защелка 14 выходит из зацепления с роликом 10. Подвижный контакт 10, смотри рисунок 4, под действием пружин 11 переходит в отключенное положение. Поршень пневмоцилиндра после снятия напряжения с пневматического клапана с системой рычагов переходит в отключенное положение.
Автоматическое отключение выключателя происходит при достижении током отключаемой цепи величины уставки. При этом якорь 4 отключающего электромагнита, смотри рисунок 5, притягивается к магнитопроводу 7 и своим противоположным концом расцепляет защелку 7, смотри рисунок 4, совмещенную с тягой 15. Контакт 10 переходит в отключенное положение. Дуга, возникающая при отключении, выдувается из зоны контактов поперечным магнитным полем, создаваемым потоком, проходящим по магнитопроводу 12, на рога 9 и 13. Далее дуга втягивается в дугогасительную камеру, где происходит процесс гашения. При отключении малых токов, когда магнитное дутье не эффективно, процесс гашения дуги происходит с помощью камеры воздушного дутья 6, соединённой с подвижным контактом тягами 8.
3.2 Реактор Р-1,5/1000-У2
3.2.1 Назначение
Реактор предназначен для предотвращения бросков тока в цепи тяговых электродвигателей при нестационарных процессах: отрыв токоприемника от контактной сети, частичное снятие нагрузки с тяговых подстанций, к.з., и т.д. В секции установлено два реактора в силовых цепях электродвигателей каждой тележки.
3.2.2 Технические характеристики
Основные параметры реактора приведены в таблице 3.2
Таблица 3.2 - Основные параметры реактора Р-1,5/1000-У2
| Наименование параметра | Значение |
| Номинальное напряжение, В | |
| Максимальное напряжение, В | |
| Номинальный ток, А | |
| Максимальный ток, А | |
| Индуктивность при ненасыщенном состоянии сердечника, Гн | 0,012 ± 0,0006 |
| Соединение катушек | параллельное |
| Количество катушек, шт. | |
| Материал обмотки | ДПРНМ |
| Размеры провода, мм | 2,63 х 60 |
| Число витков катушки, шт | |
| Сопротивление реактора при 20 оС, Ом | 0,00545 ± 0,00027 |
Продолжение таблицы 3.2
| Масса обмотки, кг | 265,6 |
| Воздушный зазор в магнитопроводе, мм | 4×12 |
| Класс изоляции | Н |
| Режим работы | повторно-кратковременный ПВ=25% длительность цикла 60 мин |
| Габаритные размеры (L×B×H), мм | 910 х 634 х 535 |
| Масса реактора, кг |
Электрическая прочность изоляции реактора должна соответствовать ГОСТ 9219 и выдерживать в течение 1 минуты испытательное напряжение 9500 В переменного тока частотой 50 Гц между обмоткой и корпусом.
Сопротивление изоляции реактора должно быть в соответствии с ГОСТ 9219:
− при нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150 − не менее 40 МОм;
− после испытаний на теплостойкость – не менее 5 МОм;
− после испытаний на влагостойкость − не менее 1 МОм.
Допускаемое превышение температуры обмоток реактора при температуре окружающего воздуха не более 180 °С.
Габаритные размеры и устройство реактора показаны на рисунке 6.
3.2.3 Устройство и работа
Металлические части имеют антикоррозийное защитно-декоративное покрытие за исключением металлических частей, не подверженных коррозии. Покрытия металлические и неметаллические соответствуют ГОСТ 9.303 и устойчивы к условиям эксплуатации по ГОСТ 15150. Реактор устойчив к воздействию механических факторов внешней среды и соответствует группе М 25 по ГОСТ 17516.1 Резьбовые соединения должны быть надежно предохранены от самоотвинчивания и разрушения крепежа в процессе эксплуатации.
Реактор состоит из магнитопровода и двух катушек, соединенных между собой параллельно. Магнитопровод собран из листов электротехнической стали с термостойким электроизоляционным покрытием толщиной 0,5 мм. С целью получения достаточно высокой индуктивности при номинальном режиме работы реактора предусмотрен воздушный зазор в магнитопроводе размером 4×12 мм. Катушки реактора состоят из 80 витков каждая и намотаны медной шиной ДПРНМ размером 2,63×60 мм.
Силовые шины, к которым подключаются провода, установлены на изоляторах.