Быстродействующий выключатель БВП-105А (рис. 25) — это аппарат поляризованного действия. Он состоит из рамы, магнитной системы, главных контактов, дугогасительного устройства, пневматического привода и блокировочного устройства. Рама выключателя (рис. 26) имеет два основания: верхнее и нижнее, которые соединены двумя стальными 17 и двумя изолированными стойками. На стойках 1 монтируют магнитную и контактную системы, пневматический привод 3. К раме также крепят текстолитовую панель, на которой установлено дугогасительное устройство.
Магнитная система состоит из магнитопровода, набранного из листовой стали, удерживающей катушки 9 и размагничивающего силового витка 6, который находится внутри магнитопровода. Система главных контактов 12 имеет два неподвижных и два подвижных контакта с рычагами 13. Неподвижный контакт устанавливают в специальном держателе, закрепленном на изоляционной плите. Подвижный элемент крепят на конце контактного рычага подвижного механизма. Рычаги подвижных контактов соединены последовательно гибким медным шунтом.
Дугогасительное устройство включает в себя две дугогасительные катушки 10, закрепленные на магнитопроводе 11, и две дугогасительные камеры. Дугогасительные катушки намотаны проводом ПС-3000 сечением 70 мм2. Двукратная дугогасительная камера состоит из обычной камеры, разделенной продольной асбоцементной перегородкой на две щели. Два дугогасительных рога, установленные на стенках камеры, соединены контактными ножами с силовой цепью, а два других рога, расположенные с обеих сторон перегородки, соединены между собой. В торцах камеры поставлены набранные из отдельных элементов металлические пластинки, которые образуют деионную решетку, предотвращающую выхлоп электрической дуги наружу.
Пневматический привод диафрагменного типа 3 состоит из пневматического цилиндра, диска со штоком, системы рычагов и электропневматического вентиля 2. Цилиндр представляет собой замкнутую камеру, разделенную резиновой диафрагмой на две полости. В рабочую полость камеры подают сжатый воздух, который воздействует на диафрагму, деформирует ее и тем самым перемещает шток привода, связанный с роликом включающего рычага 4 подвижной контактной системы. Блокировочные контакты 7 включаются рычагом, связанным с подвижной системой.
БВ включается в определенной последовательности (рис. 27). Вначале замыкается цепь тока удерживающей катушки 5. При этом магнитопровод намагничивается, но подвижные части в движение не приходят, так как из-за воздушного зазора сила электромагнита недостаточна для притяжения якоря (рис. 27,а). Затем подают напряжение на катушку электропневматического вентиля. Он срабатывает и впускает сжатый воздух в пневматический привод выключателя 1.
Начинается движение диафрагмы и диска, который своим штоком воздействует на рычаги подвижной системы и вместе с якорем 3 подводит их к магнитопроводу 4. растягивая при этом отключающие пружины 11. В результате за счет магнитного потока катушки 5 якорь прочно притягивается к магнитопроводу. Силовые контакты 7 и 9 приближаются друг к другу, но еще не замыкаются (рис. 27,6). После того как питание электро-пневматического вентиля прекращается, его шток опускается. Под действием пружин 11 контактные рычаги 2 главных контактов поворачиваются вокруг своего шарнира, и подвижные контакты 9 соединяются с неподвижными 7 (рис. 27,в).
Поскольку блок-контакты выключателя связаны рычагом с подвижной системой, они меняют свое положение в момент соприкосновения якоря с магнитопроводом магнитной системы. Таким образом, погасание сигнальных ламп, связанных с блок-контактами, указывает не на замыкание силовых контактов выключателя, а лишь на притяжение якоря к магнитопроводу.
БВ может выключаться по команде машиниста, при срабатывании дифференциального реле, перегрузке или коротком замыкании в силовой цепи. В первом случае обесточивается удерживающая катушка. В этом случае отключающие пружины с силой оттягивают рычаги подвижных контактов и якорь от размагниченного магнитопровода. Подвижные части отходят вниз до упора в валик штока пневматического цилиндра. Во втором случае при срабатывании дифференциального реле размыкается блок-кон-такт удерживающей катушки, и БВ отключается.
При перегрузке или коротком замыкании в цепи тяговых двигателей (рис. 27,в) БВ выключается под воздействием тока размагничивающего витка 8, создающего в якоре 3 магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку удерживающей катушки 5. Когда сила притяжения якоря 3 станет меньше усилия отключающих пружин 11, якорь отрывается, и главные контакты 7 и 9 размыкаются. В этот момент силовой ток достигает величины уставки.
Во всех случаях выключения БВ под нагрузкой между его расходящимися контактами возникает электрическая дуга.
В зоне контактов создается сильное магнитное поле, пересекающее дугу. Ток дуги взаимодействует с магнитным потоком дугогасительных катушек. В результате дуга стремительно выбрасывается на рога, расположенные над подвижным и неподвижным контактами, а ее средняя часть попадает в лабиринтные щели дугогасительной камеры. Там происходит быстрое и значительное увеличение ее длины. После достижения критического значения она разрывается и гаснет. Раскаленные газы, образующиеся в это время в дугогасительной камере, выбрасываются наружу, но размещенная на краях камеры деионная решетка охлаждает их, вызывая деионизацию и предотвращая выброс пламени за пределы дугогасительной камеры.
Дугогасительное устройство включает в себя две дугогасительные катушки 10, закрепленные на магнитопроводе 11, и две дугогасительные камеры. Дугогасительные катушки намотаны проводом ПС-3000 сечением 70 мм2. Двукратная дугогасительная камера состоит из обычной камеры, разделенной продольной асбоцементной перегородкой на две щели. Два дугогасительных рога, установленные на стенках камеры, соединены контактными ножами с силовой цепью, а два других рога, расположенные с обеих сторон перегородки, соединены между собой. В торцах камеры поставлены набранные из отдельных элементов металлические пластинки, которые образуют деионную решетку, предотвращающую выхлоп электрической дуги наружу.
Пневматический привод диафрагменного типа 3 состоит из пневматического цилиндра, диска со штоком, системы рычагов и электропневматического вентиля 2. Цилиндр представляет собой замкнутую камеру, разделенную резиновой диафрагмой на две полости. В рабочую полость камеры подают сжатый воздух, который воздействует на диафрагму, деформирует ее и тем самым перемещает шток привода, связанный с роликом включающего рычага 4 подвижной контактной системы. Блокировочные контакты 7 включаются рычагом, связанным с подвижной системой.
БВ включается в определенной последовательности (рис. 27). Вначале замыкается цепь тока удерживающей катушки 5. При этом магнитопровод намагничивается, но подвижные части в движение не приходят, так как из-за воздушного зазора сила электромагнита недостаточна для притяжения якоря (рис. 27,а). Затем подают напряжение на катушку электропневматического вентиля. Он срабатывает и впускает сжатый воздух в пневматический привод выключателя 1.
Начинается движение диафрагмы и диска, который своим штоком воздействует на рычаги подвижной системы и вместе с якорем 3 подводит их к магнитопроводу 4. растягивая при этом отключающие пружины 11. В результате за счет магнитного потока катушки 5 якорь прочно притягивается к магнитопроводу. Силовые контакты 7 и 9 приближаются друг к другу, но еще не замыкаются (рис. 27,6). После того как питание электро-пневматического вентиля прекращается, его шток опускается. Под действием пружин 11 контактные рычаги 2 главных контактов поворачиваются вокруг своего шарнира, и подвижные контакты 9 соединяются с неподвижными 7 (рис. 27,в).
Поскольку блок-контакты выключателя связаны рычагом с подвижной системой, они меняют свое положение в момент соприкосновения якоря с магнитопроводом магнитной системы. Таким образом, погасание сигнальных ламп, связанных с блок-контактами, указывает не на замыкание силовых контактов выключателя, а лишь на притяжение якоря к магнитопроводу.
БВ может выключаться по команде машиниста, при срабатывании дифференциального реле, перегрузке или коротком замыкании в силовой цепи. В первом случае обесточивается удерживающая катушка. В этом случае отключающие пружины с силой оттягивают рычаги подвижных контактов и якорь от размагниченного магнитопровода. Подвижные части отходят вниз до упора в валик штока пневматического цилиндра. Во втором случае при срабатывании дифференциального реле размыкается блок-кон-такт удерживающей катушки, и БВ отключается.
При перегрузке или коротком замыкании в цепи тяговых двигателей (рис. 27,в) БВ выключается под воздействием тока размагничивающего витка 8, создающего в якоре 3 магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку удерживающей катушки 5. Когда сила притяжения якоря 3 станет меньше усилия отключающих пружин 11, якорь отрывается, и главные контакты 7 и 9 размыкаются. В этот момент силовой ток достигает величины уставки.
Во всех случаях выключения БВ под нагрузкой между его расходящимися контактами возникает электрическая дуга.
В зоне контактов создается сильное магнитное поле, пересекающее дугу. Ток дуги взаимодействует с магнитным потоком дугогасительных катушек. В результате дуга стремительно выбрасывается на рога, расположенные над подвижным и неподвижным контактами, а ее средняя часть попадает в лабиринтные щели дугогасительной камеры. Там происходит быстрое и значительное увеличение ее длины. После достижения критического значения она разрывается и гаснет. Раскаленные газы, образующиеся в это время в дугогасительной камере, выбрасываются наружу, но размещенная на краях камеры деионная решетка охлаждает их, вызывая деионизацию и предотвращая выброс пламени за пределы дугогасительной камеры.
