Interruptors ràpids: dispositiu i principi de funcionament

Taula de continguts:

Interruptors ràpids: dispositiu i principi de funcionament
Interruptors ràpids: dispositiu i principi de funcionament
Anonim

Avui, la gent utilitza activament diversos dispositius elèctrics. Alguns d'ells funcionen a tensions prou altes i, per tant, poden ser perillosos. Els interruptors d' alta velocitat estan dissenyats només per encendre i apagar circuits elèctrics, així com per desconnectar automàticament aquest circuit quan es produeix un curtcircuit.

Descripció general

Ara podem dir amb seguretat que els interruptors d'aquest tipus són equips de commutació i de protecció.

Per exemple, a les xarxes de tracció de corrent continu, on la tensió arriba als 3 kV, quan es produeix un curtcircuit, el corrent augmentarà bruscament fins a 30-40 kA. Naturalment, aquests indicadors de força de corrent colossals representen una gran amenaça per a qualsevol equip connectat a aquesta xarxa. Molt sovint, aquests són efectes tèrmics i dinàmics, que provoquen una fallada de l'equip.

circuit de commutació ràpida
circuit de commutació ràpida

La diferència entre el circuit de corrent continu i la necessitat de BV

És important tenir en compte aquí que hi ha una diferència significativa entre els circuits de CA i CC, que requereix l'ús d'interruptors d' alta velocitat. En la primera variant, el corrent disminueix periòdicament fins a zero i l'arc s'extingeix, mentre que en la segona, el corrent augmenta constantment fins a assolir un valor determinat. A més, com mostra la pràctica, només es necessiten unes quantes centèsimes de segon perquè el corrent assoleixi el seu valor màxim. Això fa que apagar-lo sigui molt més difícil. A més, el circuit de corrent continu normalment s'apaga molt abans que el corrent assoleixi els seus valors màxims.

circuit general del disjuntor
circuit general del disjuntor

Els interruptors automàtics d' alta velocitat solen tenir límits d'intervenció de 15 a 27 kA. Depenent de determinats paràmetres del propi circuit, aquest dispositiu serà suficient per garantir l'aturada oportuna.

Varietats

Els commutadors d' alta velocitat tenen un mecanisme especial que desactiva la xarxa. Segons el principi de funcionament d'aquest element, es poden dividir en dues categories. La primera categoria són els dispositius amb opció de desconnexió de molla, on s'aconsegueix una interrupció del circuit a causa de la força de potents molles de desconnexió. La segona categoria són els dispositius de molla magnètica. També utilitzen la força d'una molla, però també afegeixen una acció electromagnètica per desconnectar el circuit.

A més d'això, hi ha un altre punt en què els interruptors automàtics d' alta velocitat es divideixen en categories: la capacitat de respondre adirecció actual.

En aquest cas, es distingeixen dispositius polaritzats i no polaritzats. El primer tipus és capaç de trencar el circuit, sempre que el corrent flueixi en una determinada direcció. El segon tipus obrirà el circuit quan s'assoleixi un determinat valor de corrent, independentment de la direcció en què flueix directament a través del dispositiu.

connexió d'interruptors
connexió d'interruptors

Val la pena assenyalar que anteriorment es van produir interruptors automàtics domèstics d' alta velocitat, que eren molt populars a les subestacions de tracció. Val la pena afegir aquí que la producció d'alguns models d'aquest equip ja ha finalitzat, però encara estan en funcionament.

Patrons comuns

Anteriorment, tipus de BV com AB-2/4, VAB-28 i VAB-43 es produïen i s'utilitzaven de manera força activa. Fins ara, s'estan substituint per dispositius com els interruptors d' alta velocitat VAB-49 i VAB-50, així com les seves diverses modificacions.

No obstant això, aquí cal tenir en compte un detall important. L'interruptor de corrent continu d' alta velocitat AB-2/4 no s'ha produït des de fa un parell de dècades, però encara està en ús actiu en diverses seccions elèctriques amb corrent continu. Està classificat per a un corrent nominal de funcionament de 2 kA i una tensió de 4 kV.

organització interna
organització interna

Dispositiu AB-2/4

Per muntar aquest dispositiu, té quatre aïllants, que es troben al marc d'un carro especial desplegable. El disseny técircuit magnètic, que és l'interruptor electromagnètic principal. El dispositiu de l'interruptor d' alta velocitat implica la presència d'un canal d'arc especial. En aquest cas, es representa amb un tipus laberint-objectiu i és capaç d'estirar l'arc fins a 4,5 metres. El seu funcionament requereix un cop magnètic, que en aquest cas es desenvolupa a causa de potents pols situats a l'exterior a banda i banda de la cambra.

Els cables no estan sense protecció, però estan integrats en un circuit magnètic especial. A ambdós costats d'aquest cable hi ha una cambra de la bobina d'explosió magnètica. A la part superior, les parets d'aquesta cambra divergeixen una mica, i aquí també hi ha diversos envans en forma de falca intercalats entre si, formant el laberint necessari. Així, és possible crear un buit de tipus ziga-zaga, amb l'ajuda del qual és possible estirar l'arc.

A la part superior de la cambra, el laberint es trenca. Aquí hi ha uns paraflames especials, que es presenten en forma de diversos paquets de plaques primes d'acer. Estan dissenyats per refredar i desionitzar els gasos i les flames que acompanyen l'arc.

diagrama del dispositiu de canvi
diagrama del dispositiu de canvi

Connexió elèctrica

La funció de l'interruptor d'acció ràpida és obrir el circuit durant un curtcircuit i encendre / apagar. Per a això, el disseny té dues sortides de contacte especials. Estan dissenyats per connectar la BV a la xarxa elèctrica. La connexió es realitza mitjançant barres elèctriques. El disseny també té una derivaciótipus inductiu, que es presenta com un paquet amb diverses plaques d'acer aïllades entre si i vestides en un autobús de coure.

BV té un bloc de contactes. Estan connectats als contactes principals situats a la part inferior del canal d'arc. Aquesta connexió es realitza mitjançant un sistema de barres i palanques.

Estructura interna del disjuntor
Estructura interna del disjuntor

Dispositiu d'interruptor de tipus electromagnètic

El mecanisme d'interruptor electromagnètic es troba en un marc especial de ferro colat. El mecanisme té un circuit magnètic, que està representat per dues barres colades de secció transversal rectangular. Al seu torn, s'uneixen per una vareta rodona i s'hi posa una altra part: una bobina de retenció. En una de les barres també hi ha un circuit magnètic en forma d'U. Està representat per diverses plaques d'acer, cadascuna de les quals està aïllada de l' altra. El circuit magnètic té dues barres. La vareta dreta està destinada a subjectar la bobina de tancament. L'esquerra porta la bobina desmagnetitzadora del corrent principal, és a dir, la bobina de l'interruptor automàtic. A més, també hi ha una bobina addicional per al calibratge. És capaç de simular la bobina principal durant la configuració de l'instrument.

Un altre feix, al seu torn, es troba entre les dues "galetes". Aquí hi ha un eix especial per fixar l'àncora, que també s'assembla a partir de plaques d'acer aïllades.

Durant la rotació de l'àncora, hi ha un buit entre aquest i la biga. En aquest eix entreg altes també fixaven la palanca actuant sobre els contactes mòbils. Per actuar sobre la palanca, hi ha una molla d'obertura especial que la tira cap a la dreta. La palanca, al seu torn, està connectada a la bobina desmagnetitzadora mitjançant un conductor flexible fet de làmina de coure. Paral·lelament a la mateixa bobina, s'activa la derivació inductiva.

L'interruptor també té un contacte fix, que es connecta en sèrie a la bobina de bufat magnètica. Per connectar-se a un circuit extern, el BV té dos contactes de sortida.

disseny d'interruptors
disseny d'interruptors

Enceneu el dispositiu a l'exemple de VB-11

Val la pena destacar que l'equip s'encén en dos passos. Després d'encendre el dispositiu, prémer el botó VU, la tensió es subministra a través del cable de 20 A a la bobina de retenció. Durant el flux de corrent a través d'aquest element, es crearà un flux, que normalment es denota amb la lletra F. No obstant això, està debilitat. Això es deu al fet que es tanca a través de l'entrefer que hi ha entre els pols de l'electroimant, ja que l'induït encara no està pressionat contra els pols.

Protecció de devolució

Els interruptors automàtics tenen un botó de "retorn de protecció", després de prémer el qual s'inicia l'alimentació elèctrica de la vàlvula. Al mateix temps, l'aire comprimit comença a fluir als cilindres d'accionament pneumàtic. El pistó d'un dels cilindres s'elevarà, girant la vareta en el sentit de les agulles del rellotge. Això estirarà la primavera d'obertura. Degut al fet que, juntament amb el pull uples barres també es mouen, el circuit magnètic girarà al voltant de l'eix, però ja en sentit contrari a les agulles del rellotge.

Juntament amb el moviment del primer pistó, el segon també es mou, baixant, sota la influència de l'aire comprimit. El pistó té un polsador que, quan es mou cap avall, actuarà sobre la palanca de contacte i l'ancoratge. Efectuarà la rotació de l'induït fins a pressionar-la contra els pols de l'imant elèctric. Al mateix temps, encara hi ha una bretxa entre els principals contactes. Això es deu al fet que el recorregut addicional de la palanca de contacte està limitat pel circuit magnètic girat cap a ella. Després d'això, el corrent de retenció, abans designat com a F, augmentarà a mesura que travessa l'àncora, mantenint-lo fermament.

Després d'això, s'allibera el botó de "retorn de protecció" i gairebé tot el sistema torna a la seva posició original, excepte l'armadura, que roman fortament pressionada als pals. El circuit magnètic s'alliberarà i començarà a girar en sentit horari fins que tanqui els contactes principals.

Interruptor de circuit d' alta velocitat BVP-5

Com altres tipus d'aquest dispositiu, aquest està dissenyat per trencar el circuit i protegir-lo dels curtcircuits. Pel que fa al disseny, hi ha diverses parts principals: carcassa, accionament pneumàtic, KU, dispositiu de retenció de tipus electromagnètic, sistema d'extinció d'arcs, mecanismes de bloqueig.

Abans de procedir a la reparació d'aquest tipus d'interruptors d'acció ràpida, cal afluixar completament la tensió de les molles d'obertura. Després d'això pots anar aeliminar les molles d'aire. Després d'això, totes les parts mòbils del dispositiu s'alliberaran de la tensió i es poden girar en qualsevol direcció convenient per a la reparació.

Pel que fa a les avaries, la majoria de les vegades es tracta de la contaminació dels punts de contacte entre l'induït i el circuit magnètic, que es poden eliminar fàcilment amb una simple neteja. De vegades passa que la palanca toca les parets de la cambra d'extinció de l'arc.

Pel que fa a la reparació del propi canal d'arc, per a això s'acostumen a eliminar les reixes de deion, les parets exteriors i els seus envans interiors. La reixa es desmunta i es neteja a fons dels dipòsits i òxids de carboni.

Trenc ràpid de locomotora elèctrica

BV són ideals per apagar els motors de tracció en cas d'una varietat de mal funcionament. Sovint s'utilitzen en locomotores elèctriques. Per exemple, a ChS2, s'instal·la un tipus de BV com 12NS. Té un accionament pneumàtic i l'estructura es compon de peces principals com un bastidor portador, un relé d'activació de tipus de contacte automàtic, un dispositiu d'extinció d'arcs, un accionament pneumàtic i enclavament o contactes auxiliars.

La tensió de funcionament nominal d'aquest tipus d'interruptors d'acció ràpida és de 3 kV i el corrent nominal és de 2 kA.

Recomanat: