Выключатель быстродействующий

Выключатель быстродействующий ВБ-630/1 (далее по тексту – выключатель) предназначен для защиты электрооборудования вагонов метрополитена от токов короткого замыкания.

Основные технические характеристики выключателя приведены в таблице 17.

 

Таблица 17

№ п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
1	Тип:	ВБ-630/1
2	Описание:	Однополюсный выключатель
	Характеристики главной цепи:
3	Номинальное напряжение постоянного тока, В	750
4	Максимальное напряжение на контактах, В	3900
5	Номинальный ток, А	630
6	Ток отсечки, А	1500 ±10%
7	Коммутационная износостойкость при номинальном напряжении, L=15 мГн, токе 630 А, циклов включения отключения, не менее	5000
8	Механическая износостойкость, циклов, не менее	16000
	Управляющие и вспомогательные цепи
9	Номинальное напряжение цепи управления, В	75
10	Диапазон изменения напряжения управления, В	от 52,5 до 82,5
	Вспомогательные контакты	2 нормально разомкнутых, 2 нормально замкнутых.
11	Номинальное напряжение постоянного тока, В	75
12	Диапазон изменения напряжения, В	от 52,5 до 82,5
13	Максимальный ток, при t =0,05 с, А	0,5
14	Рабочая температура, 0С	от минус 40 до 70
15	Габариты, мм	635 x 407 x 528
16	Масса, кг	80

 

Конструкция выключателя

Выключатель (рисунок 129) представляет собой серийный быстродействующий выключатель ВБ-630 (1), который закреплен в стальном сварном каркасе (2) четырьмя болтами М8 (3) и двумя поддерживающими изолированными шпильками (4). Два круглых соединителя типа 2РМ (5) служат для передачи сигналов управления выключателем и сигналов вспомогательных контактов ВБ. Подключение силовых внешних кабелей осуществляется к шинам (6, 7) выключателя. 

В основании каркаса по углам расположены 4 отверстия, через которые узел крепится в отсеке контейнера 4 болтами М10. В верхней части каркаса расположены два профилированных отверстия через которые каркас крепится к кронштейну отсека двумя болтами М8.

 

1

5

7

6

3

3

2

4

 

Рисунок 129

 

Работа выключателя

Включение быстродействующего выключателя осуществляется БУТП с выдержкой времени (5 – 10) с после включения батареи и подачи напряжения (54-82) В на контейнер тягового привода.

Если в результате какой-либо неисправности (например, отказ ВБ) быстродействующий выключатель не включился, то блок управления тяговым электроприводом БУТП автоматически повторяет три попытки включения ВБ, после чего формируется сигнал «Блокировка ВБ», запрещающий дальнейшее включение выключателя, и на монитор машиниста выдается сигнал о неисправности тягового привода («Неисправность ТП»).

При отключении быстродействующего выключателя ВБ в процессе работы привода по сигналу БУТП или по сигналу его собственной защиты от тока короткого замыкания блок управления БУТП автоматически производит повторное включение ВБ. Выдержка времени на повторное включение (4,5 – 5,5) с, но не более трех раз в течение 30 с, после чего формируется сигнал «Блокировка ВБ».

При выключении ВБ линейный контактор выключается. Если напряжение на конденсаторе сетевого фильтра станет меньше 550 В включается зарядный контактор.

 

Линейный контактор

Линейный контактор ЛК представляет собой однополюсный электромагнитный контактор постоянного тока с естественным охлаждением. Он предназначен для изоляции тягового привода от контактной сети в случае возникновения неисправности или в штатном режиме при электрическом реостатном торможении без рекуперации энергии в контактную сеть.

Основные технические характеристики контактора приведены в таблице 18.

 

Таблица 18

№ п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
1	Производитель: Тип:	Secheron BMS 15.08
2	Описание:	Однополюсный контактор постоянного тока с двумя блоками вспомогательных контактов
3	Номинальное напряжение постоянного  тока, В	1500
4	Максимальное рабочее напряжение постоянного тока, В	1500
5	Максимальный рабочий постоянный ток, А	800
6	Номинальное напряжение цепи управления (Un), В	72
7	Диапазон возможного изменения напряжения цепей управления, В	от 50,5 до 90
8	Мощность включающей обмотки, Вт	28…32
9	Время размыкания, мс	75
10	Время замыкания, мс	100
	Вспомогательные контакты
11	Максимальное рабочее напряжение постоянного тока, В	110
12	Номинальный ток, А	1
13	Рабочая температура, 0С	от минус 40 до 40
14	Габариты, мм	82 x 383 x 375
15	Масса, кг	11,8

 

Конструкция контактора

Основная цепь (рисунок 130) включает верхний вывод (1), неподвижный контакт (2), подвижный контакт (3), опора подвижного контакта (4), гибкое соединение (5) и нижний вывод (6).

Управляющее устройство включает сердечник (7), катушку (8), магнитопровод (9) и замыкающий стержень (10).

Подвижный контакт регулируется управляющим механизмом с помощью изолирующего звена (рычага). Подвижной контакт установлен на пружинах во избежание колебаний и для правильного движения. Небольшие скользящие движения, когда контакты ослаблены, убирают слой грязи (пыли) или оксида, которые могут образоваться.

Дугогасительная камера (11) установлена к контактной группе и закреплена блокирующим рычагом. (12).

Для обеспечения надежного гашения дуги, дугогасящая камера оснащена парой катушек (13), которые проводят ток только во время размыкания.

Рисунок 130

 

Дугогасительные решетки в камере для деионизации выполняют следующие функции:

- снижение напряжения дуги;

- эффективное охлаждение дуги.

Вспомогательные контакты (15) могут быть нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми в зависимости от того, как рабочие кулачки установлены.

 

Работа контактора

Срабатыванием линейного контактора управляет блок управления тяговым приводом.

Линейный контактор используется для изоляции тяговой системы от контактной сети в случае возникновения неисправности или в штатном режиме при электрическом реостатном торможении без рекуперации энергии в контактную сеть.

В нормальных рабочих условиях, когда требуется размыкание линейного контактора, сначала снимаются управляющие сигналы с транзисторов МСИ. Таким образом, контактору не требуется разрывать цепь под нагрузкой. Однако, при возникновении аварийной ситуации линейный контактор способен разорвать ток нагрузки.

Кроме того, линейный контактор ЛК является частью цепи предварительного заряда конденсатора сетевого фильтра. Перед замыканием линейного контактора на короткое время замыкается зарядный контактор ЗК, подсоединяя к источнику питания 750 В конденсатор фильтра через зарядный резистор Rз. После того, как конденсатор фильтра зарядился, замыкается линейный контактор, ЗК размыкается, исключая резистор Rз из силовой цепи, и тяговый инвертор получает питание через ЛК.

Линейный контактор имеет вспомогательные контакты, использующиеся для передачи в БУТП информации о состоянии главных контактов.

 

Зарядный контактор

Зарядный контактор (ЗК) предназначен для подключения к напряжению контактной сети зарядного сопротивления конденсатора сетевого фильтра с целью ограничения тока заряда конденсатора.

Основные технические характеристики контактора приведены в таблице 19.

 

Таблица 19

№ п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
1	Производитель: Тип:	ЧЭАЗ (г. Чебоксары) МК1-20М
2	Описание:	Двухполюсный контактор постоянного тока с двумя группами вспомогательных контактов.
3	Номинальное напряжение, В	1000
4	Номинальный ток, А	20
5	Ток в режиме номинальной коммутационной способности при напряжении 1000 В и постоянной времени нагрузки 10 мс, А	10
6	Номинальное напряжение постоянного тока катушки управления, В	75
7	Мощность срабатывания катушки, Вт	45
8	Время включения контактора, с	0,08
9	Время выключения контактора, с	0,07
10	Номинальное напряжение постоянного тока вспомогательных контактов, В	110
11	Отключаемый постоянный ток вспомогательных контактов при напряжении 110 В и постоянной времени нагрузки 50 мс, А	1,25
12	Количество вспомогательных контактов	2 группы с 1 нормально разомкнутым и 1 нормально замкнутым контактом
13	Диапазон рабочих температур, оС	от минус 60 до 40
14	Относительная влажность при 25 оС, %	98
15	Степень защиты, IP	00
16	Габариты, мм	138 x 182 x 195
17	Масса, кг	4

 

Конструкция контактора

 

6

5

4

3

2

1

Рисунок 131

 

Контактор (рисунок 131) является устройством, управляемым электромагнитным полем. Он снабжён двойной размыкающей цепью.

Конструкция контактора моноблочная. Все элементы конструкции собираются на скобе (1).

Контактор состоит из следующих элементов:

• Якорь (2).
• Катушка (3). Управляющая катушка состоит из двух последовательно включенных одинаковых катушек.
• Система контактов вспомогательной цепи (4).
• Система контактов главной цепи с дугогасительными камерами (5).
• Параллельно катушке контактора подключен обратный диод, расположенный за контактором.

 

Работа контактора

Зарядный контактор подключает подводимое напряжение 750 В контактной сети через зарядный резистор к тяговому инвертору для заряда конденсатора сетевого фильтра.

Контактором управляет блок управления тяговым приводом, включая его через промежуточное реле на панели реле. При замыкании быстродействующего выключателя начинается процесс заряда конденсатора сетевого фильтра. Нормально разомкнутые контакты главной цепи контактора на короткое время замыкаются, подключая конденсатор к напряжению 750 В через резистор заряда конденсатора Rз. После того, как конденсатор зарядился, замыкается линейный контактор ЛК. Зарядный контактор размыкается, и тяговый инвертор получает питание через линейный контактор. Таким образом, зарядный контактор замыкается под нагрузкой и размыкается без нагрузки, когда зарядный резистор и контактор зашунтированы линейным контактором.

 

Зарядный резистор

Зарядный резистор предназначен для ограничения тока заряда конденсатора сетевого фильтра.

Основные технические характеристики зарядного резистора приведены в таблице 20.

 

 

Таблица 20

№ п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
1	Тип резистивного элемента:	С5-40В-500 - 56 Ом±10% (4 шт.)
2	Описание:	Зарядный резистор конденсатора фильтра
3	Номинальное сопротивление при 200С, Ом	14±10%
4	Номинальное напряжение питания постоянного тока, В	750
5	Максимальное напряжение питания постоянного тока, В	1000
6	Номинальная мощность, Вт	800
7	Степень защиты	IP20
9	Температура окружающей среды, 0С	от минус 40 до 40
10	Габариты, мм	500 х 240 х 210
11	Масса, кг	10