DC ističe

Jednosmerné ističe sa používajú na odpojenie obvodu pod záťažou. V trakčných napájacích staniciach sa spínače používajú na odpojenie 600 V elektrického vedenia pri preťažení a skratových prúdoch a na odpojenie spätného prúdu usmerňovačov pri spätnom zapaľovaní alebo poruche ventilu (t.j. vnútorné skraty pri prevádzke paralelného bloku).

Zhášanie oblúka automatickými spínačmi prebieha vo vzduchu na oblúkových klaksónoch. Predĺženie oblúka je možné vykonať pomocou magnetického výbuchu alebo v úzkych štrbinových komorách.

Vo všetkých prípadoch rozpojenia obvodu a vzniku elektrického oblúka dochádza k prirodzenému pohybu oblúka smerom nahor spolu s pohybom ním ohrievaného vzduchu, t.j.

Zapnuté trakčné rozvodne používa sa hlavne na vysokorýchlostné ističe.

Ryža. 1. Oscilogramy prúdu a napätia pri vypnutí skratového prúdu: a-rýchly spínač, b-vysokorýchlostný spínač

Celkový čas T prerušenia skratového alebo preťaženého prúdu ističom pozostáva z troch hlavných častí (obr. 1):

T = tO + t1 + t2

kde t0 je čas nábehu prúdu vo vypínanom obvode na hodnotu nastavovacieho prúdu, t.j. na hodnotu, pri ktorej sa uvedie do činnosti vypínacie zariadenie ističa; t1 je doba vypnutia vlastného ističa, t.j. čas od okamihu dosiahnutia nastaveného prúdu do okamihu, keď sa kontakty ističa začnú rozchádzať; t2 — čas horenia oblúka.

Doba nábehu prúdu v obvode t0 závisí od parametrov obvodu a nastavenia spínača.

Interný čas vypnutia t1 závisí od typu spínača: pre nevysokorýchlostné spínače je vnútorný čas vypnutia v rozsahu 0,1-0,2 s, pre vysokorýchlostné spínače - 0,0015-0,005 sek.

Doba oblúka t2 závisí od hodnoty prúdu, ktorý sa má prerušiť, a od vlastností ističov.

Celkový čas vypnutia vysokorýchlostného ističa je v rozmedzí 0,15-0,3s, pre vysokorýchlostný 0,01-0,03s.

V dôsledku krátkeho vlastného vypínacieho času obmedzuje vysokorýchlostný istič maximálnu hodnotu skratového prúdu v chránenom obvode.

Na trakčných staniciach sa používajú vysokorýchlostné jednosmerné automatické ističe: VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 a iné.

Prepínač VAB-2 je polarizovaný, to znamená, že reaguje na prúd iba jedným smerom — dopredu alebo dozadu, v závislosti od nastavenia prepínača.

Na obr. 2 je znázornený elektromagnetický mechanizmus jednosmerného ističa.

Ryža. 2.Elektromagnetický mechanizmus ističa VAB -2: a — odpojenie ističa, b — limity medzného opotrebovania kontaktov ističa VAB -2, (A — minimálna hrúbka pevného kontaktu je 6 mm, B — minimálna hrúbka pohyblivého kontaktu je 16 mm; 1 — prídržná cievka, 2 — magnetický obvod, 3 — spínacia cievka, 4 — magnetická kotva, 5 — horná oceľová koľajnica, 6 — kotva, 7 — hlavná cievka, 8 — kalibračná cievka, 9 — magnetický obvod v tvare U, 10 — prúdový výstup, 11 — nastavovacia skrutka, 12 — ovládacia doska, 13 — pružné spojenie, 14 — doraz, 15 — kotvová páka, 16 — os kotvovej páky, 17 — pevný kontakt, 18 — pohyblivý kontakt, 19 — kontaktná páka, 20 — páka axiálneho kontaktu, 21 — oska s valčekom, 22 — blokovacia páka, 23 — zatváracie pružiny, 24 — oj, 25 — nastavovacie skrutky, 26 — svorka, 27 — prídržné jadro cievky

Kotviaca páka 15 (obr. 2, a) sa otáča okolo osi 16 prechádzajúcej cez hornú oceľovú tyč 5. V spodnej časti páky 15, pozostávajúcej z dvoch siliminových čeľustí, je utiahnutá oceľová kotva 6 a v hornej časti súčasťou je rozpera objímka s osou 20, okolo ktorej sa otáča kontaktná páka 19, vyrobená zo sady duralových dosiek.

V hornej časti kontaktnej páky je upevnený pohyblivý kontakt 18 a dole je upevnená medená pätka s pružným spojením 13, pomocou ktorej je pohyblivý kontakt pripojený k hlavnej prúdovej cievke 7 a cez ňu ku svorke. 10. Na spodnej časti kontaktnej páky sú obojstranne pripevnené dorazy 14 a na pravej strane je oceľová oska s valčekom 21, ku ktorej sú na jednej strane pripevnené dve uzatváracie pružiny 23. Obr.

Vo vypnutej polohe sa sústava pák (páčka kotvy a kontaktná páka) otáča dorazovými pružinami 23 okolo osi 16, kým sa kotva 6 nezastaví v ľavej tyči magnetického obvodu tvaru U.

Zapínacie 3 a prídržné 1 cievky ističa sú napájané vlastnými DC požiadavkami.

Na zapnutie vypínača musíte najskôr uzavrieť obvod prídržnej cievky 1, potom obvod uzatváracej cievky 3. Smer prúdu v oboch cievkach by mal byť taký, aby sa nimi generované magnetické toky pridali k pravému jadru magnetického obvodu 9, ktorý slúži ako jadro uzatváracej cievky; potom bude kotva 6 priťahovaná k jadru uzatváracej cievky, to znamená, že bude v polohe «zapnuté». V tomto prípade sa os 20 spolu s kontaktnou pákou 19 bude otáčať doľava, oddeľovacie pružiny 23 sa natiahnu a budú mať tendenciu otáčať kontaktnú páku 19 okolo osi 20.

Keď je spínač vypnutý, kotva 4 spočíva na koncovej strane uzatváracej cievky a keď je spínač zapnutý, zostáva priťahovaný ku koncu jadra spoločným magnetickým tokom uzatváracej a prídržnej cievky. Magnetická kotva 4 je pomocou tyče 24 spojená s blokovacou pákou 22, ktorá neumožňuje otáčanie kontaktnej páky k obmedzovaču pohyblivého kontaktu v pevnom. Preto medzi hlavnými kontaktmi zostáva medzera, ktorú je možné nastaviť zmenou dĺžky tyče 24 a mala by sa rovnať 1,5-4 mm.

Ak je napätie z uzatváracej cievky odstránené, elektromagnetické sily držiace kotvu 4 v priťahovanej polohe sa znížia a pružiny 23 pomocou blokovacej páky 22 a tyče 24 odtrhnú kotvu od konca jadra. uzatváracej cievky a otáčajte kontaktnou páčkou, kým sa hlavné kontakty nezatvoria. Preto sa hlavné kontakty zatvoria až po otvorení uzatváracej cievky.

Týmto spôsobom je realizovaný princíp voľného vypínania pre ističe VAB-2. Medzera medzi magnetickou kotvou 4 (inak nazývanou kotva voľného vypínania) a koncovou stranou uzatváracieho jadra cievky v zapnutej polohe spínača by mala byť v rozmedzí 1,5-4 mm.

Riadiaci obvod zabezpečuje dodávku krátkodobého impulzu prúdu do uzatváracej cievky, ktorého trvanie postačuje len na to, aby sa stihol presunúť kotva do polohy «Zapnuté». Obvod uzatváracej cievky sa potom automaticky otvorí.

Dostupnosť bezplatného cestovania je možné skontrolovať nasledovne. Medzi hlavné kontakty je umiestnený list papiera a kontakt stýkača je uzavretý. Istič je zapnutý, ale keď je kontakt stýkača zatvorený, hlavné kontakty by nemali byť zatvorené a papier je možné voľne odstrániť z medzery medzi kontaktmi. Akonáhle sa stýkač stýkača otvorí, magnetická kotva sa odtrhne od konca jadra uzatváracej cievky a hlavné kontakty sa zatvoria. V tomto prípade bude kus papiera stlačený medzi kontakty a nebude možné ho odstrániť.

Keď je spínač zapnutý, ozve sa charakteristický dvojitý úder: prvý je z kolízie kotvy a jadra uzatváracej cievky, druhý je z kolízie uzavretých hlavných kontaktov.

Polarizácia spínača spočíva vo výbere smeru prúdu v prídržnej cievke v závislosti od smeru prúdu v hlavnej prúdovej cievke.

Aby spínač pri zmene smeru prúdu v ňom vypol obvod, je smer prúdu v prídržnej cievke zvolený tak, aby sa magnetické toky vytvorené prídržnou cievkou a hlavnou prúdovou cievkou zhodovali v smere v. jadro uzatváracej cievky. Preto, keď prúd tečie v smere dopredu, prúd hlavného obvodu pomôže udržať istič v zatvorenej polohe.

V núdzovom režime sa pri obrátení smeru hlavného prúdu zmení smer magnetického toku vytváraného cievkou hlavného prúdu v jadre uzatváracej cievky, t.j. magnetický tok cievky primárneho prúdu bude nasmerovaný proti magnetickému toku prídržnej cievky a pri určitej hodnote primárneho prúdu sa jadro závernej cievky odmagnetizuje a vypínacie pružiny rozopnú istič. Rýchlosť odozvy je daná vo väčšej miere tým, že kým v jadre spínacej cievky magnetický tok klesá, v jadre hlavnej prúdovej cievky sa magnetický tok zvyšuje.

Aby spínač pri zvýšení prúdu nad nastavený priepustný prúd vypol obvod, je smer prúdu v prídržnej cievke zvolený tak, aby magnetický tok prídržnej cievky v jadre uzatváracej cievky smeroval proti magnetický tok hlavnej prúdovej cievky, keď ňou preteká dopredný prúd.V tomto prípade sa pri zvyšovaní základného prúdu zväčšuje demagnetizácia jadra uzatváracej cievky a pri určitej hodnote základného prúdu, rovnej alebo vyššej ako nastavený prúd, sa istič otvorí.

Ladiaci prúd sa v oboch prípadoch upravuje zmenou hodnoty prúdu prídržnej cievky a zmenou medzery δ1.

Veľkosť prúdu prídržnej cievky sa nastavuje zmenou veľkosti prídavného odporu zapojeného do série s cievkou.

Zmenou medzery δ1 sa zmení odpor magnetického toku cievky primárneho prúdu. Keď sa medzera δ1 zmenšuje, magnetický odpor klesá, a preto klesá veľkosť vypínacieho prúdu. Medzera δ1 sa mení pomocou nastavovacej skrutky 11.

Vzdialenosť 52 medzi dorazmi 14 a čelami páky kotvy 15 v zapnutej polohe spínača charakterizuje kvalitu zopnutia hlavných kontaktov a mala by byť v rozmedzí 2 až 5 mm. Závod vyrába kľúče s medzerou δ2 rovnajúcou sa 4-5 mm. Veľkosť medzery 52 určuje uhol natočenia kontaktnej páky 19 okolo osi 20.

Neprítomnosť medzery 52 (dorazy 14 sú v kontakte s lícami páky kotvy 15) indikuje slabý kontakt alebo nedostatok kontaktu medzi hlavnými kontaktmi. Vzdialenosť δ2 menšia ako 2 alebo väčšia ako 5 mm znamená, že hlavné kontakty sú v kontakte iba na spodnom alebo hornom okraji. Rozdiel δ2 môže byť malý v dôsledku vysokého opotrebovania kontaktov, ktoré sa následne vymenia.

Ak sú rozmery kontaktov dostatočné, potom sa medzera δ2 nastaví posunutím celého spínacieho mechanizmu po ráme ističa.Na pohyb mechanizmu sa uvoľnia dve skrutky, ktoré upevňujú mechanizmus k rámu.

Vzdialenosť medzi hlavnými kontaktmi v otvorenej polohe by sa mala rovnať 18-22 mm. Stlačenie hlavných kontaktov pre spínače s menovitým prúdom do 2000 A vrátane by malo byť v rozmedzí 20-26 kg a pre spínače s menovitým prúdom 3000 A - v rozmedzí 26-30 kg.

Na obr. 2, b je znázornený pohyblivý systém spínača s vyznačením hranice opotrebenia kontaktov. Pohyblivý kontakt sa považuje za opotrebovaný, keď je rozmer B menší ako 16 mm, a pevný kontakt, keď je rozmer A menší ako 6 mm.

Na obr. 3 je zobrazená podrobná schéma ovládania ističa VAB-2 Schéma zabezpečuje dodávku krátkodobého impulzu do uzatváracej cievky a neumožňuje opakované zapnutie pri dlhšom stlačení tlačidla napájania, t.j. zabraňuje „zvoneniu“. Prídržná cievka sa nepretržite nabíja prúdom.

Pre zapnutie spínača stlačte tlačidlo «On», čím sa uzavrie obvod cievok stýkača K a blokovacieho RB. V tomto prípade sa aktivuje iba stýkač, ktorý uzatvára obvod uzatváracej cievky VK.

Akonáhle sa kotva dostane do polohy «zapnuté», zapínacie pomocné kontakty ističa BA sa zopnú a vypínacie kontakty sa rozopnú. Jeden z pomocných kontaktov obchádza cievku stýkača K, čím sa preruší obvod uzatváracej cievky. V tomto prípade bude celé sieťové napätie privedené na cievku blokovacieho relé RB, ktoré po aktivácii opäť manipuluje s cievkou stýkača svojimi kontaktmi.

Ak chcete spínač znova zatvoriť, otvorte tlačidlo napájania a znova ho zatvorte.

Vybíjací odpor CP zapojený paralelne s jednosmernou prídržnou cievkou slúži na zníženie prepätia naprázdno cievky. Nastaviteľný odpor LED poskytuje možnosť meniť prúd prídržnej cievky.

Menovitý prúd prídržnej cievky pri 110 V je 0,5 A a menovitý prúd uzatváracej cievky pri rovnakom napätí a paralelnom zapojení oboch sekcií je 80 A.

Ryža. 3. Schéma zapojenia ovládania ističa VAB-2: Vyp. — tlačidlo vypnutia, DC — prídržná cievka, LED — prídavný odpor, CP — vybíjací odpor, BA — spínacie pomocné kontakty, LK, LZ — červené a zelené signálne svetlá, Vrátane. — tlačidlo napájania, K — stýkač a jeho kontakt, RB — blokovacie relé a jeho kontakt, VK — uzatváracia cievka, AP — automatický spínač

Kolísanie napätia pracovných obvodov je prípustné od - 20 % do + 10 % menovitého napätia.

Celkový čas na odpojenie obvodu od ističa VAB-2 je 0,02-0,04 sek.

K zhasnutiu oblúka, keď istič preruší obvod pri zaťažení, dochádza v zhášacom žľabe pomocou magnetického vzplanutia.

Cievka magnetickej hustilky je zvyčajne zapojená do série s hlavným pevným kontaktom spínača a je to otočka hlavnej prípojnice, vo vnútri ktorej je jadro z oceľového pásu. Aby sa magnetické pole koncentrovalo v zóne oblúka v kontaktoch, jadro cievky magnetického výbuchu v spínačoch má pólové časti.

Zhášacia komora oblúka (obr. 4) je plochá skriňa z azbestocementu, vo vnútri ktorej sú vytvorené dve pozdĺžne priečky 4. V komore je inštalovaný klaksón 1, vo vnútri ktorého prechádza os otáčania komory.Tento klaksón je elektricky spojený s pohyblivým kontaktom. Ďalší klaksón 7 je upevnený na stacionárnom kontakte. Na zabezpečenie rýchleho prechodu oblúka z pohyblivého kontaktu na klaksón 1 by vzdialenosť klaksónu od kontaktu nemala byť väčšia ako 2-3 mm.

Elektrický oblúk, ktorý vzniká pri vypínaní medzi kontaktmi 2 a 6 pôsobením silného magnetického poľa magnetickej nafukovacej cievky 5, sa rýchlo prefúkne cez klaksóny 1 a 7, predĺži sa, ochladzuje protiprúdom vzduchu a steny komory. komory v úzkych štrbinách medzi priečkami a rýchlo zhasnú. V stenách komory v priestore zhášania oblúka sa odporúča umiestniť keramické obklady.

Oblúkové zhášacie komory pre ističe pre napätie 1500 V a viac (obr. 5) sa líšia od komôr pre napätie 600 V veľkými rozmermi a prítomnosťou otvorov vo vonkajších stenách pre výstup plynov a prídavným zariadením na magnetickú detonáciu .

Ryža. 4. Zhášacia komora ističa VAB -2 pre napätie 600 V: 1 a 7 — sirény, 2 — pohyblivý kontakt, 3 — vonkajšie steny, 4 — pozdĺžne priečky, 5 — magnetická výbušná cievka, 6 — pevný kontakt

Ryža. 5. Komora na zhášanie oblúka ističa VAB -2 pre napätie 1500 V: a — komora kamery, b — obvod zhášania oblúka s prídavným magnetickým impulzom; 1 — pohyblivý kontakt, 2 — pevný kontakt, 3 — magnetická detonačná cievka, 4 A 8 — trúbky, 5 a 6 — pomocné trúbky, 7 — pomocná magnetická detonačná cievka, I, II, III, IV — poloha oblúka pri hasení

Zariadenie na prídavné magnetické fúkanie pozostáva z dvoch pomocných trúbkov 5 a 6, medzi ktoré je pripojená cievka 7. Pri vysúvaní oblúka sa začína uzatvárať cez pomocné trúbky a cievku, ktorá sa vplyvom prúdu, ktorý ňou preteká , vytvára dodatočný magnetický šok. Všetky kamery majú na vonkajšej strane kovové dlaždice.

Pre rýchle a stabilné zhášanie oblúka by medzera medzi kontaktmi mala byť aspoň 4-5 mm.

Telo spínača je vyrobené z nemagnetického materiálu - silymínu - a je spojené s pohyblivým kontaktom, takže počas prevádzky je pod plným pracovným napätím.

BAT-42 Automatický vysokorýchlostný DC prepínač

Prevádzka jednosmerných ističov

Počas prevádzky je potrebné sledovať stav hlavných kontaktov. Pokles napätia medzi nimi pri menovitom zaťažení by mal byť do 30 mV.

Oxid sa z kontaktov odstráni drôtenou kefou (kefovaním). Keď dôjde k ochabnutiu, sú odstránené pilníkom, ale kontakty by sa nemali podávať, aby sa obnovil ich pôvodný plochý tvar, pretože to vedie k ich rýchlemu opotrebovaniu.

Steny zhášacej komory je potrebné pravidelne čistiť od usadenín medi a uhlia.

Pri revízii jednosmerného spínača sa kontroluje izolácia prídržnej a uzatváracej cievky vzhľadom na telo, ako aj izolačný odpor stien zhášacej komory. Izolácia oblúkovej komory sa kontroluje privedením napätia medzi hlavný pohyblivý a pevný kontakt pri uzavretej komore.

Pred uvedením spínača do prevádzky po oprave alebo dlhodobom skladovaní je potrebné komoru vysušiť 10-12 hodín pri teplote 100-110°C.

Po vysušení sa komora namontuje na spínač a meria sa izolačný odpor medzi dvoma bodmi komory oproti pohyblivým a pevným kontaktom, keď sú otvorené. Tento odpor musí byť aspoň 20 ohmov.

Nastavenie ističa sa kalibruje v laboratóriu prúdom získaným z nízkonapäťového generátora s menovitým napätím 6-12 V.

V rozvodni sa ističe kalibrujú záťažovým prúdom alebo pomocou záťažového reostatu pri menovitom napätí 600 V. Na kalibráciu DC spínačov možno odporučiť metódu pomocou kalibračnej cievky 300 závitov PEL drôtu s priemerom 0,6 mm, resp. namontované na jadre hlavnej prúdovej cievky. Prechodom jednosmerného prúdu cez cievku sa hodnota nastavenia prúdu nastaví podľa počtu ampérzávitov v čase vypnutia spínača. Spínače prvej verzie, ktoré boli vyrobené skôr, sa líšia od spínačov druhej verzie prítomnosťou olejového ventilu.