Днес хората активно използват различни електрически устройства. Някои от тях работят при достатъчно високо напрежение и следователно могат да бъдат опасни. Високоскоростните превключватели са предназначени само за включване и изключване на електрически вериги, както и за автоматично прекъсване на тази верига, когато възникне късо съединение.
Общо описание
Сега можем спокойно да кажем, че превключвателите от този вид са едновременно превключващо и защитно оборудване.
Например в тягови мрежи с постоянен ток, където напрежението достига 3 kV, при късо съединение токът рязко ще се увеличи до 30-40 kA. Естествено, такива колосални показатели за сила на тока представляват огромна заплаха за всяко оборудване, свързано към тази мрежа. Най-често това са термични и динамични ефекти, водещи до повреда на оборудването.
Разликата между DC веригата и необходимостта от BV
Важно е да се отбележи, че има значителна разлика между AC и DC вериги, което изисква използването на високоскоростни превключватели. При първия вариант токът периодично намалява до нула и дъгата загасва, докато при втория токът непрекъснато нараства до достигане на определена стойност. Освен това, както показва практиката, са необходими само няколко стотни от секундата, за да достигне тока максималната си стойност. Това прави изключването му много по-трудно. Освен това DC веригата обикновено се изключва много по-рано, отколкото токът достигне максималните си стойности.
Високоскоростните прекъсвачи обикновено имат граници на изключване от 15 до 27 kA. В зависимост от определени параметри на самата верига, такова устройство ще бъде напълно достатъчно, за да осигури навременно изключване.
Разновидности
Високоскоростните превключватели имат специален механизъм, който изключва мрежата. Според принципа на действие на този елемент те могат да бъдат разделени на две категории. Първата категория са устройства с опция за изключване на пружина, при които прекъсването на веригата се постига поради силата на мощни разединителни пружини. Втората категория са устройства с магнитна пружина. Те също използват силата на пружина, но добавят и електромагнитно действие за прекъсване на веригата.
Освен това, има още една точка, по която високоскоростните прекъсвачи са разделени на категории - способността да се реагира натекуща посока.
В този случай се разграничават поляризирани и неполяризирани устройства. Първият тип е способен да прекъсне веригата, при условие че токът протича в определена посока. Вторият тип ще отвори веригата, когато се достигне определена стойност на тока, независимо от посоката, в която тече директно през устройството.
Заслужава да се отбележи, че по-рано се произвеждаха местни високоскоростни автоматични превключватели, които бяха много популярни в тяговите подстанции. Тук си струва да добавим, че производството на някои модели от това оборудване вече е приключило, но те все още са в експлоатация.
Общи модели
По-рано такива видове BV като AB-2/4, VAB-28 и VAB-43 бяха доста активно произвеждани и използвани. Към днешна дата те се заменят от такива устройства като високоскоростни превключватели VAB-49 и VAB-50, както и техните различни модификации.
Въпреки това, тук трябва да се отбележи една важна подробност. Високоскоростният DC превключвател AB-2/4 не се произвежда от няколко десетилетия, но все още се използва активно в различни електрически секции с постоянен ток. Той е предназначен за работен номинален ток от 2 kA и напрежение 4 kV.
AB-2/4 устройство
За да монтирате това устройство, то има четири изолатора, които са разположени върху рамката на специална разгъваща се количка. Дизайнът имамагнитна верига, която е основният електромагнитен превключвател. Устройството на високоскоростния превключвател предполага наличието на специален дъгов улей. В този случай той е представен от тип лабиринтна мишена и е в състояние да разтегне дъгата до 4,5 метра. Неговото функциониране изисква магнитен удар, който в този случай се развива поради мощни полюси, разположени отвън от двете страни на камерата.
Самите проводници не са без защита, а са вградени в специална магнитна верига. От двете страни на такъв проводник има камера на магнитната взривна намотка. В горната част стените на тази камера се разминават донякъде и тук също има няколко клиновидни прегради, разпръснати една с друга, образувайки необходимия лабиринт. По този начин е възможно да се създаде празнина от тип зигзаг, с помощта на която е възможно да се разтегне дъгата.
На самия връх на камерата лабиринтът се разпада. Ето специални пламъци, които са представени под формата на няколко пакета от тънки стоманени плочи. Те са предназначени да охлаждат, както и дейонизират газовете и пламъците, които придружават дъгата.
Електрическа връзка
Функцията на бързодействащия превключвател е да отвори веригата по време на късо съединение и да включи/изключи. За това дизайнът има два специални контактни изхода. Предназначени са за свързване на BV към електрическата мрежа. Връзката се осъществява чрез електрически шини. Дизайнът има и шунтиндуктивен тип, който се представя като пакет с няколко стоманени пластини, изолирани една от друга и облечени върху медна шина.
BV има блок от контакти. Те са свързани към главните контакти, разположени в долната част на дъговия улей. Тази връзка се осъществява от система от пръти и лостове.
Устройство за превключване на електромагнитен тип
Механизмът на електромагнитния превключвател е разположен върху специална чугунена рамка. Механизмът има магнитна верига, която е представена от две отляти пръти с правоъгълно напречно сечение. Те от своя страна са закрепени заедно с кръгъл прът, а върху него се поставя друга част - задържаща намотка. На една от прътите има и U-образна магнитна верига. Представен е от няколко стоманени плочи, всяка от които е изолирана от другата. Магнитната верига има два пръта. Десният прът е предназначен за закрепване на затварящата намотка. Лявата носи размагнитващата намотка на главния ток, с други думи, бобината на автоматичния прекъсвач. Освен това има и допълнителна намотка за калибриране. Той е в състояние да симулира главната намотка по време на настройка на инструмента.
Друг лъч от своя страна е между двете "бузи". Тук има специална ос за закрепване на котвата, която също е сглобена от изолирани стоманени плочи.
По време на въртене на котвата има пролука между нея и гредата. На тази ос междубузите също фиксираха лоста, действащ върху движещите се контакти. За да действа върху лоста, има специална отваряща пружина, която го дърпа надясно. Лостът от своя страна е свързан към размагнитващата намотка с помощта на гъвкав проводник от медно фолио. Успоредно със същата намотка, индуктивният шунт е включен.
Превключвателят има и фиксиран контакт, който е свързан последователно към магнитната намотка за издухване. За свързване към външна верига, BV има два изходни контакта.
Включете устройството по примера на VB-11
Заслужава да се отбележи, че оборудването се включва на две стъпки. След включване на устройството, натискане на бутона VU, напрежението се подава през проводника 20 A към задържащата намотка. По време на протичането на тока през този елемент ще се създаде поток, който обикновено се обозначава с буквата F. Той обаче е отслабен. Това се дължи на факта, че се затваря през въздушната междина, която съществува между полюсите на електромагнита, тъй като котвата все още не е притисната към полюсите.
Защита при връщане
Прекъсвачите имат бутон "завръщане на защита", след натискане на който започва електрическото захранване на вентила. В същото време сгъстен въздух започва да тече в пневматичните задвижващи цилиндри. Буталото на един от цилиндрите ще се издигне, завъртайки пръта по посока на часовниковата стрелка. Това ще разтегне пружината за отваряне. Поради факта, че заедно с издърпването нагорепрътите също се движат, магнитната верига ще се върти около оста, но вече обратно на часовниковата стрелка.
Заедно с движението на първото бутало се движи и второто, движейки се надолу, под въздействието на сгъстен въздух. Буталото има тласкач, който, когато се премести надолу, ще действа върху контактния лост и котвата. Той ще извършва въртенето на котвата, докато се притисне към полюсите на електрическия магнит. В същото време все още има празнина между основните контакти. Това се дължи на факта, че по-нататъшното движение на контактния лост е ограничено от магнитната верига, обърната към него. След това задържащият ток, по-рано обозначен като F, ще се увеличи, докато преминава през котвата, като по този начин я държи здраво.
След това бутонът "завръщане на защитата" се освобождава и почти цялата система се връща в първоначалното си положение, с изключение на арматурата, която остава плътно притисната към полюсите. Магнитната верига ще се освободи и ще започне да се върти по посока на часовниковата стрелка, докато затвори главните контакти.
BVP-5 високоскоростен прекъсвач
Подобно на други видове това устройство, това е предназначено да прекъсва веригата и да я предпазва от късо съединение. Що се отнася до дизайна, има няколко основни части: корпус, пневматичен тип задвижване, KU, електромагнитен тип задържащо устройство, система за гасене на дъга, заключващи механизми.
Преди да се пристъпи към ремонта на този тип бързодействащ прекъсвач е необходимо напълно да се разхлаби напрежението на отварящите пружини. След това можете да отидете напремахнете въздушните пружини. След това всички движещи се части на устройството ще бъдат освободени от напрежение и могат да бъдат завъртени във всяка посока, удобна за ремонт.
Що се отнася до повреди, най-често това е замърсяване на точките на контакт между котвата и магнитната верига, което може лесно да се отстрани чрез просто почистване. Понякога се случва лостът да докосне стените на камерата за гасене на дъга.
Що се отнася до ремонта на самия дъгов улей, обикновено за това се отстраняват дейонните решетки, външните стени и вътрешните му прегради. Решетката се разглобява и се почиства старателно от въглеродни отлагания и оксиди.
Електрически локомотив Quick Breaker
BV са чудесни за изключване на тягови двигатели в случай на различни неизправности. Те често се използват на електрически локомотиви. Например, на ChS2 е инсталиран такъв тип BV като 12NS. Той има пневматично задвижване и структурата се състои от такива основни части като носеща рамка, реле за автоматично изключване на контакт, устройство за гасене на дъга, пневматично задвижване и блокиращи или спомагателни контакти.
Номиналното работно напрежение на този тип бързодействащ прекъсвач е 3kV, а номиналният ток е 2kA.
