Быстродействующие контакторы

Высоковольтные электромагнитные быстродействующие выключатели ВБ-6 (выключатель защиты торможения) (рис. 2.8) установлены на электропоездах серии ЭТ2М, а на электропоездах серий ЭТ2, ЭР2Т и ЭД2Т устанавливают быстродействующие контакторы постоянного тока КМБ-3 и КМБ-ЗД (рис. 2.9). Все устройства предназначены для защиты цепей тяговых двигателей и статического преобразователя возбуждения от токов короткого замыкания, которые могут возникнуть в процессе электрического торможения.

Быстродействующий выключатель ВБ-6 (выключатель защиты торможения, ВЗТ)

Этот выключатель, расположенный в подвагонном ящике моторного вагона, устанавливают как быстродействующий контактор. Его конструкция и кинематическая схема по принципу действия напоминают быстродействующий выключатель ВБ-11.

Быстродействующий выключатель ВБ-6

Рис. 2.8. Быстродействующий выключатель ВБ-6: 1 — дугогасительная камера; 2 — изоляционная панель; 3 — кронштейн; 4 — тяга; 5, 6- цилиндры пневмопривода; 7 — отключающая пружина; 8 — изоляционная боковина; 9 — кронштейн рамы; 10 — стержень; 11 — пружина якоря; 12 — контактный рычаг; 13 — ось; 14 — якорь; 15 — магнитопровод; 16 — шунт; 17 — винт регулировки тока уставки; 18 — удерживающая катушка; 19 — распорка рамы; 20 — уголок; 21 — пластина; 22 — магнитопровод дугогасительной системы; 23 — дугогасительная катушка

Все узлы выключателя размещены на раме, состоящей из кронштейна 9 (см. рис. 2.8) и двух изоляционных боковин 8, закрепленных распорками 19 и уголками 20 на гетинаксовой панели.

На оси 13 между боковинами находятся магнитопровод 15, якорь 14 и контактный рычаг 12 с подвижным контактом. К торцам стержней магнитопровода прикреплен магнитопровод 15 с удерживающей катушкой 18.

Противоположные торцы стержней магнитопровода 15 образуют полюсы электромагнита. Внутри магнитопровода расположена отключающая катушка, в окне которой смонтирован сердечник магнитного шунта 16. К выводам этой катушки подсоединен блок управления БУВЗТ (БУКЗ) (в отличие от размагничивающей катушки выключателя ВБ-11, через которую непосредственно проходит ток силовой цепи).

Контактный рычаг 12 соединен гибким проводником с кронштейном, на котором имеется вывод для подключения выключателя к главной электрической цепи. К уголкам 20 рамы приварены пластины 21, на которых установлены изоляторы. К изоляторам и кронштейну 9 прикреплена панель 2, на которой находятся неподвижный контакт и магнитопровод 22 с полюсами дугогасительной системы.

На магнитопроводе 22 установлены дугогасительные катушки 23, соединенные последовательно. Вывод одной из них подсоединен к неподвижному контакту, вывод второй служит для подключения выключателя к блоку защиты.

На заднем конце контактного рычага 12 установлена изоляционная планка, воздействующая на рычаг, переключающий блокировочные контакты.

На кронштейне 9 имеются два цилиндра 5 и 6 пневмопривода, упор, толкатель и стойка, на которой закреплена дугогасительная камера 1. Цилиндр 5 связан с тягой 4, цилиндр 6 — с толкателем. Тяга 4 при помощи стержней 10 шарнирно соединена с магнитопроводом 15. К тяге 4 подсоединены две отключающие пружины 7, прижимающие якорь 14 и контактный рычаг 12 к упору, а магнитопровод 15 к другому упору Пружины 11 прижимают якорь 14 к контактному рычагу 12 и обеспечивают замыкание главных контактов, когда якорь прижат к полюсам.

На одном из уголков рамы установлен вентиль, соединенный изолированным воздухопроводом с цилиндрами пневматического привода. На другом уголке закреплена панель с выводами удерживающей катушки. Чтобы включить выключатель, подают питание на удерживающую катушку и катушку вентиля. Сжатый воздух перемещает поршень цилиндра 5 привода вверх, а поршень цилиндра 6 — вниз. Магнитопровод 15 поворачивается против часовой стрелки, а якорь 14 и контактный рычаг 12 -по часовой стрелке до соприкосновения якоря с полюсами электромагнита. Отключающие пружины 7 растягиваются, а между главными контактами остается зазор, поскольку их замыканию препятствует повернутый навстречу контактному рычагу магнитопровод.

Когда напряжение с вентиля снимается, поршни приводов возвращаются в исходное положение. Однако якорь остается прижатым к полюсам электромагнита. Отключающие пружины поворачивают магнитопровод по часовой стрелке до замыкания главных контактов. При этом переключаются блокировочные контакты.

Отключающие пружины продолжают поворачивать магнитопровод до упора. Между контактным рычагом и якорем образуется зазор, благодаря чему под действием пружины обеспечиваются требуемое усилие нажатия и провал контактов.

Выключатель автоматически отключается следующим образом. В случаях срабатывания дифференциальной защиты или поступления аварийного сигнала на блок управления БУВЗТ от датчика тока блок подает электропитание на размагничивающую катушку, магнитный поток которой направлен навстречу магнитному потоку удерживающей катушки. Магнитный поток значительно ослабляется, электромагнит перестает удерживать якорь. Под действием отключающих пружин якорь отрывается от полюсов и ударяет по контактному рычагу, вызывая отключение аппарата. Размыкание главных контактов происходит без предварительного притирания и проскальзывания. Возникающая при отключении выключателя электрическая дуга между расходящимися главными контактами гасится в дугогасительной камере. Цепь главных контактов дополнительно зашунтирована резистором 8 Ом. Этот резистор при аварийном отключении ВЗТ улучшает условия дугогашения на главных контактах ВЗТ и силовых контакторов.

Быстродействующие контакторы постоянного тока КМБ-3, КМБ-ЗА и КМБ-ЗД

Магнитопровод контактора представляет собой несущий узел и имеет две магнитные цепи, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях: вертикальной и горизонтальной.

Контактор КМБ-3

Рис. 2.9. Контактор КМБ-3: 1 — электроизоляционные стойки; 2 — дугогасительная катушка; 3 — дугогасительный рог; 4 — неподвижный контакт; 5 — подвижный контакт; 6 — отключающая пружина; 7 — изоляционный стержень (толкатель); 8 -включающие катушки; 9 — магнитопровод; 10 — якорь; 11 — вспомогательные (блокировочные) контакты; 12 -дугогасительная камера

Подвижный контакт 5 (см. рис. 2.9) конструктивно выполнен как система рычагов, обеспечивающих нажатие, притирание и свободное размыкание силовых контактов, входящих в эту систему. Два силовых контакта 5, расположенных по концам одной общей оси. последовательно соединены шунтом и поэтому при размыкании образуют два последовательных разрыва цепи.

Неподвижные контакты — это литые латунные кронштейны, выполняющие функцию дугогасительных рогов 3, на которых смонтированы легкосъемные силовые контакты 4 и стойки.

Дугогасительные камеры 12 контакторов КМБ-ЗА и КМБ-ЗД могут быть плоскощелевыми, изготовленными из асбестоцементных досок, или лабиринтощелевыми, отпрессованными из пластмассы КМК-218.

Между стенками камер смонтирован литой латунный дугогасительный рог подвижного контакта. Зацепленные за кронштейн дугогасительной камеры цилиндрические отключающие пружины 6 работают на растяжение.

Быстродействующий контактор включается при подаче напряжения на включающие катушки 3 (рис. 2.10), которые в этот момент включены параллельно. Магнитный поток Ф при этом замыкается через рабочие воздушные зазоры вертикальной магнитной цепи кронштейн дугогасительной камеры цилиндрические отключающие пружины 6 работают на растяжение.

Кинематическая схема контактора КМБ-3

Рис. 2.10. Кинематическая схема контактора КМБ-3: а — контактор выключен; б — контактор включен; в — горизонтальная магнитная цепь магнитопровода; 1 — электроизоляционная стойка; 2 — магнитопровод; 3 — включающвя катушка; 4 — катушка магнитного шунта; 5 — якорь; 6 — рычаг якоря; 7 — ось; 8 — толкатель; 9 — отключающая пружина; 10 — подвижный контакт; 11 — неподвижный контакт; 12 — ось подвижных контактов; 13 — рычаг оси; Ф — магнитный поток включающих катушек; Фш — магнитный поток шунта

Возникшие электромагнитные силы притягивают якорь 5 привода к сердечникам и рычаг 6 якоря, поворачиваясь на своей оси 7, толкает изоляционный стержень 8 (толкатель), который поднимает вверх систему подвижных контактов 10. Контакты 10 и 11 замыкаются, растягивая при этом отключающие пружины 9, контактор включается. После притягивания якоря 5 к сердечникам контакты блокировки переключают включающие катушки 3 с параллельного соединения на последовательное, и магнитный поток замыкается в горизонтальной магнитной цепи, удерживая якорь 5 в притянутом положении.

При коротком замыкании в силовой цепи в катушку 4 магнитного шунта подается отключающий импульс. При этом увеличивается магнитный поток, ответвляющийся в магнитный шунт, уменьшается магнитный поток, проходящий через якорь 5, и две мощные отключающие пружины 9 отрывают подвижные контакты 10 от неподвижных 11 и всю систему вместе с якорем 5 от магнитопровода 2. Одновременно нарастающий ток короткого замыкания создает сильное магнитное поле в системе магнитного дутья (КМБ-ЗА, КМБ-3), под воздействием которого электрическая дуга, возникшая между контактами, затягивается в щель дугогасительной камеры, растягивается, интенсивно охлаждается и гаснет.

Блоки управления БУВЗТ и БУКЗ взаимозаменяемы, контакторы же не могут быть взаимозаменены в силу конструктивных особенностей.

Техническое обслуживание

Перед эксплуатацией проверяют механизмы на отсутствие заедания и боковых касаний подвижной части контактора, устанавливают раствор и провал силовых контактов соответственно 8 — 12 и 12-20 мм (на обеих парах контактов эти величины должны быть одинаковыми), регулируют усилие натяжения отключающих пружин и нажатия силовых контактов [усилие нажатия должно быть не менее 13 Н (1,3 кгс)]. Разность усилий нажатия контактных пар не должна превышать 1Н (0,1 кгс).

Технические характеристики быстродействующих контакторов и выключателя ВБ-6

ВБ-6 КМБ-ЗА КМБ-3 КМБ-ЗД
Напряжение главной цепи. В:
номинальное
3000 3000 3000 3000
максимальное 4000 4000 4000 4500
Номинальный ток, А 250 160 160 220
Номинальное напряжение в цепи управления, В 110 50 110 110
Время срабатывания, с, не более 0,004 0,003 0,008 0,004
Тип дугогасительной камеры Плоскощелевая Плоскощелевая Лабиринтощелевая Плоскощелевая
Магнитное дутье Есть Есть Есть Нет

Некоторые неисправности и способы их устранения

Причина неисправности Способ устранения
Контактор не включается
Велик воздушный зазор между якорем и сердечниками магнитопровода Установить раствор силовых контактов 8 12 мм
Неисправны цепи включения контактора Проверить цепи и устранить неисправности
Контактор включается, но не удерживается во включенном положении
На шлифованных поверхностях якоря и сердечника скопилась грязь Удалить грязь деревянным скребком, протереть сухой безворсовой ветошью
Под якорь притянулся стальной предмет Удалить предмет, протереть якорь сухой безворсовой ветошью. При наличии задиров зачистить их стеклянной шкуркой
Неисправны цепи включения контактора Проверить цели и устранить неисправность
Чрезмерно натянуты отключающие пружины Проверить величину нажатия силовых контактов, отрегулировать натяжение пружин

 

 

 

Информационные разделы

Пояснения и комментарии

    © 2009-2018 Машинист электропоезда. Интернет сайт создан и поддерживается обществом с ограниченной ответственностью "Керби дизайн" (ИНН: 7733695081, 125200, г. Москва, ул. Митинская, д. 19, оф. 97). Контактный телефон: +7 (495) 015-09-35.  Все права защищены.

    Принципиальные оговорки

    Названия торговых марок, зарегистрированных товарных знаков, знаков обслуживания (как графические, так и словесные) являются собственностью их владельцев и указываются на данном интернет-сайте исключительно с целью информационного освещения, на некоммерческой основе, на основании публичных разрешений владельцев или на основании заключённых партнерских соглашений.

    Ограниченная ответственность

    Редакция интернет-сайта Машинист электропоезда оставляет за собой право не вступать в переписку с читателями и посетителями сайта.

    Рукописи и иллюстрации, не заказанные редакцией, не рецензируются и не возвращаются. Редакция не несёт ответственности за рекомендации, данные аналитиками, а также за мнения лиц, давших интервью. Ответственность за содержание интервью несёт лицо, давшее интервью.