Автоматический быстродействующий выключатель постоянного тока (стр. 3 из 17)

· климатическое исполнение У, категория размещения 2 по ГОСТ15150-69;

· высота над уровнем моря – до 1400 м;

· температура окружающего воздуха от -50 до +45 С;

· окружающая среда невзрывоопасная.

Выключатель устанавливается на крыше троллейбуса. Полюсы выключателя устанавливаются последовательно.

Общий вид выключателя показан на рисунке 1 в Приложении.

Выключатель показан во включенном положении. Элементы выключателя показаны на рисунке 2, 3, 4, 5. Принципиальная электрическая схема показана на рисунке 6. Габаритно-установочные чертежи показаны на рисунке 7, 8. Все элементы выключателя крепятся на изоляционной панели 1 (рис 1). Изоляционная панель крепится к корпусу 2. Быстродействующий привод (рис2) состоит из электромагнита с магнитопроводом 1, главным якорем 2, якорем свободного расцепления 3.На средний сердечник магнитопровода установлена включающая (она же держащая) катушка 4. На оси 5 установлен главный якорь 2, якорь свободного расцепления 3, а также рычаг свободного расцепления 6 с изоляционной траверсой 7, на которой закреплены подвижные контакты 8. Контактное давление создается пружиной 19. Провал главного контакта (3мм) обеспечивается регулировочным болтом 18 (рис 2).

Одно плечо рычага свободного расцепления 6 связано с главным якорем 2 через пружины 9 с помощью тяг 10. второе – с якорем свободного расцепления 3 гайками 11, 12. На якоре свободного расцепления установлен упор 13. Между якорем свободного расцепления и упором установлен буфер 14. В отключенном положении выключателя в упор 13 упирается регулировочный болт 15, установленный на рычаге свободного расцепления 6.

Главный якорь отключается с помощью отключающих пружин 16. На главном якоре установлен изоляционный рычаг 17, переключающий блок-контакт выключателя, установленного на станции управления 10 (рис 1).

Выключатель имеет два неподвижных главных контакта (рис 3). Неподвижный контакт состоит из выводной шины 1, катушки главного тока 4, закрепленной на магнитопроводе магнитного дутья 2, неподвижного контакта 5, дугогасительного рога 3. Магнитопроводе 2 закреплен на изоляционной панели 1 (рис 1).

Быстродействующий привод и неподвижные контакты разделены изоляционными перегородками. На силовые контакты установлены дугогасительные камеры (рис 4). Дугогасительная камера построена по принципу деионной решетки: камера состоит из набора стальных пластин 3, изолированных друг от друга с помощью изоляционных пластин 4, 5 и пламягасительных жалюзи 9, изолированных друг от друга набором изоляционных шайб 8.

Камеры устанавливаются на изоляционной панели и прижимаются гайками 10, 12 к панели выключателя. Подвижный контакт электрически связан кабелем 11 с рогом камеры.

На выключателе над одним неподвижным контактом установлен электромагнитный датчик тока (КА1), над другим герконовый датчик (КА2) (рис 5). Магнитопроводом реле максимального тока, а также и герконового датчика служат магнитопроводы магнитного дутья 3. Реле максимального тока и герконовый датчик отделены от магнитопроводов 3 изоляционной панелью 1. На панели 1 установлен подшипник 10 электромагнитного датчика. В подшипнике установлен якорь 2, вращающийся на оси 4, регулировочный винт 11, шкала 5.

При срабатывании якорь 2 своим изоляционным рычагом 14 воздействует на контактную систему 15. Уставка датчика регулируется зазором 1 (2-5 мм) болтом 13 и натяжением пружины 12. Зазор 2 (1мм) устанавливается между изоляционным рычагом 15 якоря и контактной системой 15 с помощью регулировочных гаек 16. Геркон 8 установлен в изоляционном корпусе, который поворачивается на угол от 10 до 80 градусов, имеет стрелку и шкалу 7.Фиксация герконового датчика осуществляется гайкой 9.

На панели станции управления установлены плата, разъемы цепей управления, конденсаторы, резисторы, предохранитель, блокконтакты, контактор на рис 1 не показаны (см. Схему рис 6). Габаритно-установочный чертеж выключателя ВБ-3/1-400/6-2-У2 показан на рисунке 8.

1.2. Устройство и работа проектируемого аппарата

Назначение

Выключатель автоматический быстродействующий ВБ-7/2-250/6-У2 с дистанционным управлением предназначен для защиты силовых цепей и электрооборудования троллейбуса.

Выключатели предназначены для работы в следующих условиях:

· климатическое исполнение У, категория размещения 2 по ГОСТ15150-69:

· высота над уровнем моря - до 1400 м;

· температура окружающего воздуха от -50⁰ до +45⁰ С;

· окружающая среда невзрывоопасная;

· в части воздействия механических факторов внешней среды по группе условий эксплуатации М28 ГОСТ 17516.1-90.

Выключатель устанавливается на крыше троллейбуса.

Структура условного обозначения типа выключателя:

В Б – 7 – 250 / 6 - У 2

категория размещения по ГОСТ 15150-69

климатическое исполнение

номинальное напряжение (550 В)

номинальный ток, А

порядковый номер конструкции

быстродействующий

выключатель

Основные параметры выключателя приведены в табл.1.1

Таблица 1.1

Наименование параметра	Норма
1. Род тока главной цепи	Постоянный, пульсирующий
2. Номинальный ток при постоянной во времени нагрузке, А	250
3. Номинальное напряжение главной цепи, В	550
4. Диапазон изменения напряжения главной цепи, В	400-720
5. Пределы токов уставки, А	250-800
6. Отклонение уставок по току срабатывания, не более, %:- при нормальных условиях- при климатических и механических воздействиях	+ 5+ 7
7. Выключатели должны отключать 3 раза аварийные токи в индуктивной цепи, где максимальное значение аварийного тока равно, А, при индуктивности, мГн: 1.4 4.8 10.3 15.0	16000800060004000
8. Собственное время при отключении цепи с максимальным значением аварийного тока, указанного в п.7 настоящей табл., не более, с	0,006
9. Напряжение на контактах выключателя при отключении аварийного тока, не более, В	1600
10. Номинальное напряжение постоянного тока цепей управления, В	24
11. Диапазон изменения постоянного напряжения цепи управления, при котором обеспечивается надежное включение и отключение выключателя (на клеммах разъема выключателя), В	16,8 – 30
12. Параметры цепи оперативного управления выключателем при номинальном напряжении:1) Ток включающей катушки, не более, А2) Длительный ток удерживающей катушки, не более, А3) Кратковременно потребляемая мощность в течение не более 0,5 с., не более, Вт4) Длительно потребляемая мощность, не более, Вт5) Собственное время включения, не более, с	350.9840300,5
13. Полное время отключения в цепи с индуктивностью 1,4 мГн, не более, с	0,022
14. Масса выключателей, не более, кгВБ-7-250/6-У2	50

Изоляция выключателей должна выдерживать в течение 1 минуты испытательное напряжение переменного тока частоты 50 Гц между следующими частями выключателя:

· между выводами разомкнутого главного контакта – 2000В;

· между силовой цепью и корпусом – 3250В;

· между силовой цепью и цепями управления – 3250В;

· между цепями управления и корпусом – 750В.

Ресурс по механической износостойкости (количество включений и отключений при отсутствии тока в главной цепи) не менее 100 000 циклов.

Потери в токопроводе каждого полюса выключателя при токе 250А – не более 20Вт.

Устройство выключателя аналогично ВБ 3/2, но есть отличие в кинематической части и по своим габаритам проектируемый аппарат меньше.

На конструкцию Н-образного привода получен патент на изобретение №2239253 и патент на полезную модель №35923, одним из авторов которых является студент Р.Е. Середко.

1.3. Работа выключателя.

1.3.1. Отключенное состояние выключателя.

В отключенном положении по катушке L (см. рис?) не протекает держащий ток.При номинальном напряжении цепей управления 24В во включенном состоянии выключателя держащий ток должен быть не более 0,9А. Датчики тока и силовые модули катушек параллельного дутья запитаны постоянно. Генератор на элементах DD1.5 и DD1.6 выдает сигнал прямоугольной формы частотой 100кГц. Триггеры DD2.1, DD2.2, DD4.1 и DD4.2 передают информацию с входа Dна выход Q, с частотой генератора.

DD1.1 подает сигнал на отключение выключателя и препятствует включению в следующих случаях:

· при пропадании тока в цепи питания датчиков тока;

· при пропадании питания силовых модулей катушек параллельного магнитного дутья, в том числе перегорании предохранителя;

· при подаче сигнала на входы УЗО и/или РМН;

· при обрыве в цепи сигнала уставки датчика тока, в том числе при срабатывании уставки датчика тока;

· при нажатии кнопки «ОТКЛ» SB4.

1.3.2. Включение выключателя.

При нажатии кнопки «Вкл.» подается сигнал на катушку контактора КМ, по катушке контактора КМ начинает протекать ток, и силовые контакты контактора КМ замыкаются. По катушке электромагнита YA начинает протекать включающий ток. Якорь свободного расцепления 7 (рис.2 приложения) притягивается к сердечнику магнитопровода 2. Главный якорь 6 так же начинает движение к сердечнику магнитопровода 2, приводя в движение пружины свободного расцепления 11 и, через эти пружины, винты 12, изоляционную тягу 15 приводятся в движение подвижные контакты 16 до момента упора винтов 12 в стержни 10. При этом между подвижными 16 и неподвижными 28 контактами остается зазор δ₁=3±0,5 мм. Продолжая движение до полного прилегания к магнитопроводу 2, главный якорь 6 поджимает пружины свободного расцепления 11. Выключатель становится в предвключенное положение.