Выключатель автоматический быстродействующий ВАБ-55

Назначение

Выключатель быстродействующий предназначен для защиты высоковольтного оборудования электровоза от перегрузок и токов короткого замыкания, а также для оперативных включений и отключений силовой цепи без нагрузки. Тип включающего привода выключателя – пневматический.

Условное обозначение на схеме – QF1.

Технические характеристики приведены в таблице

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение главной цепи, В
Наибольшее рабочее напряжение, В
Номинальный ток при постоянной во времени нагрузке и температуре окружающего воздуха 40 ºС, А
Номинальный ток при постоянной во времени нагрузке и температуре окружающего воздуха 60 ºС, А
Диапазон уставок тока, А	2200-3500
Предельный отключаемый ток при индуктивности цепи 5-15 мГн, А
Наименьший отключаемый ток при индуктивности цепи 50 мГн, А
Полное время отключения при индуктивности в цепи 5-7 мГн, с	0,035
Тоже, при индуктивности в цепи выше 7 мГн, с	0,06
Собственное время размыкания в цепи при начальной скорости нарастания аварийного тока 0,3∙106 А/с, с	0,004
Напряжение на дуге выключателя при отключении цепи, В, не более
Время оперативного отключения от сигнала внешнего устройства, с, не более	0,03
Ресурс по электрической износостойкости при номинальном напряжении, индуктивности 15 мГн, отключаемом токе, равном 15000 А, не менее
Назначенный ресурс по механической износостойкости до капитального ремонта, тыс.км пробега электровоза, или циклов ВО
Номинальное напряжение цепи управления постоянного тока, В
Номинальное давление сжатого воздуха, МПа	0,5
Номинальный ток вспомогательных контактов, А
Сопротивление изоляции главной цепи при нормальных климатических условиях, МОм
Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц в течение 1 мин между токоведущими частями и заземленным включающим приводом, а также между разомкнутыми главными контактами при закрытой дугогасительной камере, действующее значение, В
Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц цепей управления относительно заземленного включающего привода, действующее значение, В
Масса дугогасительной камеры, кг, не более
Масса выключателя в сборе, кг, не более	155,5

Устройство выключателя

Габаритные, установочные, присоединительные размеры выключателя показаны на рисунке 37.

Выключатель состоит из основных частей: полюс 1 и дугогасительная камера 6.

1 – полюс; 2, 11 – кольца подъемные; 3 – ось вращения камеры; 4 – болт крепления гибких связей; 5 – тяга; 6 – дугогасительная камера; 7 – болт для крепления камеры; 8 – штуцер; 9 – болт заземления М10х30; 10 – разъем цепей управления.

Рисунок 37 - Выключатель быстродействующий ВАБ-55

Устройство полюса показано на рисунке 2.2

Полюс состоит из механизма включения 17, неподвижного контакта 14 с верхней шиной и одновитковой катушкой магнитного дутья, отключающего электромагнита 5 с нижней выводной шиной 4. Для гашения малых токов выключатель снабжен камерой воздушного дутья 6, не связанной с воздушной магистралью пневматического привода.

Механизм включения 17 соединен с подвижным контактом 10 тягой 15.Все узлы полюса закреплены в корпусе, состоящем из боковых стенок 1, 18 и крышки 16.

Устройство механизма включения показано на рисунке 38

защелки 14, соединяющей эти рычаги, удерживающего электромагнита 18 и регулировочной тяги 17, соединяющей электромагнит с защелкой 14. На рычаге 20 установлена тяга 15 с контактной пружиной 9.

На пневмоцилиндре установлен клапан электропневматический 23 для управления приводом и вспомогательные контакты 5 (конечные выключатели). Управление вспомогательными контактами S2, S3, S4 осуществляется рычагом 6, соединенного с главным контактом тягой 16. Цепи вспомогательных контактов выведены на разъём 4. Управление выключателем S1 осуществляется болтом 28, законтренным гайкой 27. Подача сжатого воздуха производится через штуцер 3.Механизм включения собран на основании 19. На этом же основании размещены резисторы схемы управления 24 и 26 (2шт. для Uн = 110 В и 1 шт. для Uн = 50 В).

1, 18 – стенка; 2 – стекло; 3 – табличка; 4 – шина; 5 – электромагнит; 6 – камера дутья; 7 – защелка; 8, 15 – тяга; 9, 13 – рога; 10 – контакт подвижный; 11 - пружины; 12 – магнитопровод; 14 – неподвижный контакт; 16 – крышка; 17 - механизм включающий; 19 – гайка; 20 – упор.

Рисунок 38 - Устройство полюса

1 - пневмоцилиндр; 2 – поршень; 3 – штуцер; 4 – разъем; 5 – контакты блокировочные; 6, 20, 21 – рычаги; 7, 9 – пружины; 8, 12, 27 – гайки; 9, 13 – рога; 10 – ролик; 11 - упор; 12 – магнитопровод; 13 – винт; 14 – защелка; 15, 16, 17 – тяги; 18 – электромагнит; 19 - основание; 22 – ось; 23 – клапан электропневматический; 24, 26 – резисторы; 25 – бобышка.

Рисунок 39 - Механизм включения

Механизм включения состоит из пневмоцилиндра 1, рычагов 20 и 21,

Неподвижный контакт показан на рисунке 2.4 и представляет собой токопровод, состоящий из выводной шины 1, основания 6, двух шин 9 и контактного наконечника 5. Токопровод охватывается магнитопроводом 7 магнитного дутья. Полюса магнитопровода прикрыты экранами 8. На контактном наконечнике 5 закреплен дугогасительный рог 4 с гибкой связью 3. На шинах 9 установлены радиаторы 10. Для крепления дугогасительной камеры на выводной шине 1 установлен винт 2.

Отключающий электромагнит показан на рисунке 2.5 и состоит из магнитопровода 7, якоря 4, скобы 5, являющейся одновременно упором для якоря 4 и шунтом магнитного потока, проходящего по магнитопроводу 7 и якорю 4. Скоба 5 охватывается медными кольцами 6.

Устройство регулировки уставки тока срабатывания состоит из пружины 10, регулировочного винта 9, рычага 11, контргайки 13 и шкалы 12 с указателем 14.

На корпусе выключателя, под стеклом, размещена табличка с величиной тока уставки в А, выставляемая при регулировке выключателя и, соответствующая ей величина в условных делениях шкалы, а также дата регулировки.

Отрегулированная уставка фиксируется контргайкой 13 и пломбируется через отверстия Б.

Через окно магнитопровода 7 проходит шина главного тока 8 , соединённая гибкими связями 1 с подвижным контактом 3.

Камера гашения малых токов показана на рис. 42 и состоит из корпуса 5, резиновой диафрагмы 1, приводного рычага 2, трубки 3 для подачи воздуха в зону контактов при отключении, пружины 4, установленной на оси 6.

1, 9 - шина; 2 – винт; 3 – связь гибкая; 4 – рог; 5 – наконечник контактный;

6 – основание; 7 – магнитопровод; 8 – экраны; 10 – радиаторы

Рисунок 40 - Неподвижный контакт

1 – связи гибкие; 2 – наконечник контактный; 3 – контакт подвижный; 4 – якорь; 5 – скоба; 6 – кольца медные; 7 – магнитопровод; 8 – шина выводная; 9 – тяга; 10 – пружина; 11 – рычаг; 12 – шкала; 13 – контргайка; 14 – указатель

Рисунок 41 - Отключающий электромагнит

1 – диафрагма; 2 – рычаг; 3 – трубка; 4 – пружина; 5 – корпус; 6 – ось

Рисунок 42 - Камера гашения малых токов

Дугогасительная камера, смотри рисунок 43, для возможности откидывания установлена на оси 3 и дополнительно, для устойчивости при вибрационных нагрузках, снабжена тягами 5 и скобой 7.

Камера состоит из наружных изоляционных щитов 11 и 12, внутренних перегородок 14, двух дутогасительных блоков 10 и рогов 3,4. Верхние торцы дугогасительных блоков закрыты крышками 8

Для установки камеры на выключатель служат подшипники 1,15. Дугогасительные блоки крепятся между щитами 11,12, пластинами 9. Скоба 5 предназначена для крепления камеры к выключателю.

Для электрического соединения камеры с токопроводом выключателя служат бобышки 16. Подъём и транспортирование камеры производится с помощью колец 13.

Дугогасительный блок представлен на рисунке 44.

Дугогасительный блок состоит из стальных омедненных пластин 7, разделенных изоляционными планками 8, стальных пластин 3, служащих для охлаждения газов при отключении. Пластины 3 и 7 разделены изоляционными планками 6. Блок собран на стеклопластиковых стержнях 4 и закреплен между крышками 2 и 5. Для соединения с полюсом служит бобышка 1.

1, 15 – подшипник; 2 – шайба изоляционная; 3, 4 – рога; 5 – скоба; 6 – болт; 7 – гайка; 8 – крышка; 9 – пластины; 10 – блок дугогасительный; 11, 12 - щиты; 13 – кольца подъемные; 14 – перегородки; 16 – бобышка

Рисунок 43 - Камера дугогашения

1 – бобышка; 2, 5 – крышки; 3, 7 – пластины; 4 – стержни; 6, 8 – планки изоляционные

Рисунок 44 – Дугогасительный блок

Работа выключателя

Включение выключателя происходит при подаче напряжения через разъем 4 на электромагнит 18 и вентиль электропневматический 23, который открывает доступ сжатого воздуха в пневмоцилиндр 1 через штуцер 3. Поршень 2 при перемещении поворачивает рычаг 21 вокруг оси 22 и, через защелку 14 и ролик 10, поворачивает рычаг 20, связанный через пружину 9, создающей контактное давление, с изоляционной тягой 15, которая, в свою очередь, перемещает подвижный контакт. Во включенном положении выключателя между упором пружины 11 и гайкой 12 образуется зазор δ1, необходимый для компенсации обгара главных контактов. Регулировочная гайка 12 фиксируется винтом 13. Включенный электромагнит 18 через тягу 17 удерживает защелку 14 от расцепления.

Вспомогательные контакты конечных выключателей 5 (S2, S3, S4) переключаются под действием пружины 7, выключателя S1 - переключается болтом 28, установленном на рычаге 21.

Оперативное отключение выключателя происходит при снятии напряжения с удерживающего электромагнита 18. При этом защелка 14 выходит из зацепления с роликом 10.

Подвижный контакт 10 под действием пружин 11 переходит в отключенное положение. Поршень пневмоцилиндра после снятия напряжения с пневматического клапана с системой рычагов переходит в отключенное положение.

Автоматическое отключение выключателя происходит при достижении током отключаемой цепи величины уставки. При этом якорь 4 отключающего электромагнита, смотри рисунок 2.5, притягивается к магнитопроводу 7 и своим противоположным концом расцепляет защелку 7 совмещенную с тягой 15. Контакт 10 переходит в отключенное положение. Дуга, возникающая при отключении, выдувается из зоны контактов поперечным магнитным полем, создаваемым потоком, проходящим по магнитопроводу 12, на рога 9 и 13. Далее дуга втягивается в дугогасительную камеру, где происходит процесс гашения. При отключении малых токов, когда магнитное дутье не эффективно, процесс гашения дуги происходит с помощью камеры воздушного дутья 6, соединённой с подвижным контактом тягами 8.

Катушка пневматического вентиля и катушка защелки электромагнитной получают одновременно питание 110 В при включении включателя SB30 «БВ» на пульте машиниста подается сигнал на включении БВ в МПСУ и Д, который обеспечивает срабатывание промежуточного реле РП9, далее по цепи блокировочных контактов дифференциальных реле - КА1 и КА2, быстродействующих контакторов - К41 и К42, блокировочного контакта блока защиты преобразователя собственных нужд БЗРН - А1 подается с провода 320 напряжение 110 В на выводы катушек 354 и 335. Выключатель включается и становится на самоподпитку после замыкания блокировочного контакта S2. В тоже время блокировочный контакт S1 размыкается, при этом в цепь катушки электромагнитной защелки подключается дополнительное сопротивление 47 Ом, обеспечивающие достаточную величину тока для ее удержания. Оперативное отключение производится по сигналу включателя «БВ» в МПСУ и Д, который выключает реле РП9, напряжение 110 В снимается с катушек выключателя.

Контроль работоспособности, регулирование и настройка

В отключенном положении выключателя проверить зазор между управляющими штоками вспомогательных выключателей S2, S3, S4 и переключающим рычагом 6. Зазор должен быть 1,5 -0,5 мм. При необходимости подрегулировать изменением длины тяги 16.

Регулировка переключения вспомогательного контакта S1 производится болтом 28 во включенном положении выключателя. При этом расстояние между корпусом выключателя S1 и регулировочным болтом 28 должно быть 2+0,5 мм.

Убедится в отсутствии люфта защелки 14 в вертикальной плоскости. Защелка должна прижиматься к ролику 10 при прижатом якоре электромагнита 18. При необходимости отрегулировать тягой 17. Проверка и регулировка производится в отключенном состоянии.

Во включенном положении выключателя проверить зазоры δ1, δ2. При необходимости выполнить регулировку.

Для установки зазора δ1=4-0,5 ослабить винт 13, гайкой 12 установить зазор и затянуть винт. Стопорный винт имеет внутреннее шестигранное углубление под ключ S=4.

Зазор δ2=1-0,2 регулируется упором 20 и фиксируется гайкой 19.

Проверить усилие главных контактов выключателя, которое должно составлять 60-5 кгс. Для измерения усилия пропустить прочный шнур в отверстие А подвижного контакта и при натяжении динамометра определить момент размыкания контактов с помощью лампового индикатора на напряжение не более 12 В. При необходимости подрегулировать гайкой 8 и зашплинтовать.

Эксплуатационные указания

Неисправность	Вероятная причина	Способ устранения
При включенном пневмоприводе контакты не смыкаются	1) Защелка 14 не входит в зацепление с роликом 10 (рис.2.3) 2) Нет питания катушки электромагнита	1) Отрегулировать длину тяги (см.2.5.3) 2) Проверить наличие тока в катушке и схему питания.
Во включенном положении выключателя между главными контактами остается зазор	Не отрегулирован зазор δ1=4-0,5 (рис.2.2)	Отрегулировать зазор (см.2.5.4)
При включении выключателя происходит самопроизвольное отключение	Не отрегулирован зазор δ2=1-0,2 (рис.2.2)	Отрегулировать зазор (см.2.5.4)

Допуски износа деталей

3.Выключатель быстродействующий ВАБ-55   3.1.Зазор между упором пружины, обеспечивающей контактное нажатие, и гайкой на тяге	Черт.	Допуск.   3,5-4	браковочный   Более 4
3.2.Зазор между защелкой на тяге и упором якоря		0,8-1	Более 1
3.3.Зазор якоря			Более 3
3.4.Толщина накладок главных контактов
3.4.Расстояние между дугогасительными рогами полюса выключателя		25-27	Более 27