Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 191
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Последнее приводит к снижению перенапряжений, возникающих при отключении выключателем токов короткого замыкания. В устье дугогасительной камеры установлена одна центральная перегородка (вставка асбестоцементная). Рога выполнены латунными и расположены в камере симметрично относительно ее средней оси. Один рог соединен медной шиной с шарниром, а другой рог при опускании камеры заходит в шлиц головки неподвижного контакта, обеспечивая под действием веса камеры необходимое контактное нажатие.
Расположение рога неподвижного контакта в камере и небольшая ширина щели в нижней ее части обеспечивают максимальное уплотнение устья, что резко уменьшает выход ионизированных газов из камеры вниз. Сужение щели и увеличение скорости движения дуги в нижней части камеры усилением магнитного дутья ускоряют деионизацию дуги, в связи с этим увеличивается скорость нарастания ее сопротивления в первый период после размыкания контактов. Чтобы уменьшить выхлоп пламени и ионизированных газов из камеры, в верхней ее части устанавливают деионную решетку, состоящую из отдельных элементов (рисунок 1.2). Каждый элемент деионной решетки представляет собой набор металлических пластинок, скрепленных двумя текстолитовыми планками и шпильками. На наружных стенках камеры установлены стальные пластины. Благодаря съемным полюсам и пластинам, установленным с обеих сторон дугогасительной камеры, создается равномерное магнитное поле. Дугогасительную камеру крепят к раме валиком, входящим в отверстия шарнира, и тягой, которую закрепляют шарниром.
Электромагнитное удерживающее устройство (рисунки 1.6, 1.2, 1.5) состоит из магнитопровода, ярма, полюсов, удерживающей катушки, винтов для регулирования тока уставки выключателя, размагничивающего витка с сердечником, расположенных между полюсами, и индуктивного шунта, подключенного к соединительным пластинам и параллельно размагничивающему витку.
Магнитопровод и ярмо выполнены из массивной стали, полюсы набраны из листов электротехнической стали. Размагничивающий виток (два витка) изготовлены из шинной меди и изолированы от магнитопровода киперной лентой. Сердечник размагничивающих витков набран из листов электротехнической стали. Удерживающая катушка намотана из медной проволоки марки ПЭЛ.
Индуктивный шунт представляет собой медную шину прямоугольного сечения, изолированную в средней части двумя слоями лакоткани. На изолированную часть для увеличения индуктивности набраны штампованные из электротехнической стали шайбы, изолированные друг от друга шеллаком. Активное сопротивление индуктивного шунта равно 0,65 активного сопротивления размагничивающего витка. Индуктивное сопротивление шунта в 9 раз больше, чем размагничивающего витка.
Пневматический привод состоит из цилиндра, в котором движется поршень со штоком, электромагнитного вентиля включающего типа, рычага с роликом, оттягивающих пружин и амортизатора, установленного на цилиндре. Цилиндр отлит из чугуна и прикреплен четырьмя болтами к раме выключателя. Поршень бронзовый, имеет два уплотняющих кольца. Под действием оттягивающих пружин (рисунок 1.4) при отсутствии сжатого воздуха в цилиндре поршень отводится в левое крайнее положение.
Блокировочное устройство (рисунок 1.2) имеет основание, выполненное из изоляционного материала; оно прикреплено болтами к угольникам. На основании укреплены держатели с контактными пластинами, к которым подведены провода цепи управления. Подвижная система блокировочного устройства состоит из стержня, на котором смонтированы блокировочные контакты.
Для включения быстродействующего выключателя предварительно должна быть замкнута цепь удерживающей ка тушки кнопкой БВ (рисунок 1.5). При возбуждении этой катушки никаких перемещений в механизме не происходит, так как при большом воздушном зазоре между якорем и полюсами притягивающее усилие мало.
Чтобы приблизить якорь к полюсам, приводят в действие пневматический привод выключателя. Для этого нажимают кнопку Возврат БВ. Нажатие этой кнопки в том случае, когда главная рукоятка контроллера машиниста установлена в нулевую позицию и замкнут его кулачковый контактор (что предотвращает ошибочное включение быстродействующего выключателя при нахождении главной рукоятки на позициях, кроме нулевой), вызывает возбуждение катушки электромагнитного вентиля. При этом сжатый воздух через изолирующий резиновый шланг поступает в цилиндр привода и начинает перемещать поршень. Движение поршня через шток передается включающему рычагу, который, вращаясь на оси, роликом толкает контактный рычаг вправо (рисунок 1.6).
1 – блокировочное устройство; 2 – стержень; 3 – удерживающая катушка; 4 – полюс;
5 – якорь; 6 – контактный рычаг; 7 – ролик; 8 – отключающая пружина; 9 – шток;
10 – втулка; 11 – ось; 12 – включающий рычаг; 13 – оттягивающие пружины;
14 – поршень; 15 – цилиндр; 16 – электромагнитный вентиль
Рисунок 1.5 – Кинематическая и электрическая схема быстродействующего выключателя
Первая стадия включения быстродействующего выключателя состоит в том, что контактный рычаг, не отрываясь от верхнего упора (рисунок 1.6, а), начинает вращаться под действием включающего рычага вокруг оси до соприкосновения его нижнего выреза с втулкой оси (рисунок 1.6,6). При дальнейшем движении контактный рычаг отходит от упора (рисунок 1.6, в) и движется вместе с якорем до соприкосновения якоря с полюсами, натягивая при этом отключающие пружины. В этом положении главные контакты и остаются разомкнутыми.
Чтобы главные контакты замкнулись, необходимо прекратить возбуждение катушки электромагнитного вентиля, т.е. дать возможность кнопке Возврат БВ под действием пружины разомкнуть цепь катушки. При размыкании цепи электромагнитный вентиль соединит цилиндр привода с атмосферой, а под действием оттягивающих пружин включающий рычаг вместе с поршнем отойдет в левое крайнее положение. При этом якорь останется притянутым к полюсам, так как удерживающая катушка остается возбужденной. При отходе включающего рычага в левое крайнее положение контактный рычаг под действием отключающих пружин поворачивается вокруг оси по часовой стрелке и замыкает главные контакты и (рисунок 1.6, г).
Таким образом, замыкание главных контактов происходит только после возвращения в первоначальное положение кнопки Возврат БВ и рычага, что обеспечивает нормальное срабатывание выключателя в случае включения его при наличии короткого замыкания в цепи.
1 – винты регулирования тока уставки выключателя; 2 – ярмо; 3 – удерживающая катушка;
4 – подвижный контакт; 5 – контактный рычаг; 6 – главный неподвижный контакт;
7 – магнитопровод; 8 – полюс; 9 – ось; 10 – якорь; 11 – втулка; 12 – ось; 13 – рычаг;
14 – оттягивающие пружины; 15 – поршень; 16 – цилиндр; 17 – шток; 18 – отключающие пружины; 19 – ролик; 20 – упор
Рисунок 1.6 - последовательные положения подвижных частей при включении главных контактов быстродействующего выключателя.
Движение контактного рычага при замыкании главных контактов передается также через системы рычагов стержню блокировочного устройства, который приводит в замкнутое состояние ранее разомкнутые и в разомкнутое ранее замкнутые блок-контакты выключателя.
Выключение быстродействующего выключателя происходит при размыкании цепи удерживающей катушки или кнопкой БВ по усмотрению машиниста или контактами соответствующих защитных аппаратов, включенных в цепь удерживающей катушки выключателя Быстродействующий выключатель отключается также при повышении тока защищаемой цепи до тока уставки. В том и другом случае выключение происходит вследствие того, что магнитный поток, замыкающийся через якорь, становится ниже определенного значения, при котором притягивающее усилие меньше усилия пружин. Якорь отрывается от полюсов, и рычаг якоря вместе с рычагом подвижного контакта под действием пружин устанавливается в отключенное положение. Таким образом, одни и те же пружины замыкают главные контакты, создают необходимое контактное нажатие во включенном положении, когда якорь удерживается полюсами, и перемещают подвижные детали, размыкая главные контакты, когда магнитный поток становится ниже определенного значения.
Нажатие главных контактов регулируют, изменяя натяжение отключающих пружин. Ток уставки выключателя изменяют регулировочными винтами. При ввертывании винтов площадь сечения магнитопровода или ярма увеличивается, в результате чего уменьшается сопротивление магнитному потоку удерживающей катушки. Последний также увеличивается, что требует большего тока в размагничивающем витке для срабатывания выключателя. При вывертывании винтов площадь сечения магнитопровода или ярма уменьшается, а сопротивление магнитному потоку удерживающей катушки увеличивается, следовательно, уменьшается ее магнитный поток.
У отрегулированного быстродействующего выключателя регулировочные винты фиксируют специальными планками и пломбируют. Пломбируют также и регулировочный винт отключающих пружин.
Таким образом, процесс выключения БВП-5 зависит от направления тока в удерживающей катушке и размагничивающем витке. Если поток распределен так, как показано на рисунке 1.7, а, увеличение тока в размагничивающем витке будет вызывать уменьшение потока якоря. При некотором значении тока в размагничивающем витке поток якоря падает настолько, что сила притяжения якоря этим потоком становится меньше усилия отключающих пружин.
При изменении полярности размагничивающего витка (рисунок 1.7, б) и том же направлении тока в удерживающей катушке, что и на рисунке 1.7, а, якорь при токе уставки уже не оторвется от полюсов. Быстродействующие выключатели, имеющие такие удерживающие электромагниты, называют поляризованными. Они не реагируют на недопустимо возросшие токи обратного направления, которые могут возникнуть во время электрического торможения и короткого замыкания контактной сети.
1 – размагничивающий виток; 2 – удерживающая катушка; 3 – полюс; 4 - якорь
Рисунок 1.7 – Направление потока в частях удерживающего электромагнита быстродействующего выключателя
Значительные токи перегрузки вызывают повышенный нагрев токопроводящих частей аппаратов и электрических цепей. Они же могут вызывать значительные механические силы, приводящие к повышенному износу, а иногда и к поломкам деталей аппаратов.
У быстродействующих выключателейвозможны случаи задевания подвижного рычага и подвижного контакта о стенки дугогасительной камеры и замыкания шины размагничивающего витка на корпус. Возможен повышенный износ контактных поверхностей, поршней и цилиндров приводов и шарнирных соединений, замыкание шины дугогасительной катушки на сердечник магнитопровода, утрата жесткости или излом отключающей пружины, утечка воздуха из пневматического привода.
2 Периодичность, сроки и объем плановых технических обслуживаний, текущих и средних ремонтов
Система технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» предусматривает следующие виды планового технического обслуживания и ремонта:
Техническое обслуживание – комплекс операций по поддержанию работоспособности и исправности локомотива.
Техническое обслуживание ТО-1 и ТО-2 является периодическим и предназначено для контроля технического состояния узлов и систем локомотива в целях предупреждения отказов в эксплуатации. Постановка локомотивов на техническое обслуживание ТО-4, ТО-5а, ТО-56, ТО-5в, ТО-5г планируется по необходимости.
Расположение рога неподвижного контакта в камере и небольшая ширина щели в нижней ее части обеспечивают максимальное уплотнение устья, что резко уменьшает выход ионизированных газов из камеры вниз. Сужение щели и увеличение скорости движения дуги в нижней части камеры усилением магнитного дутья ускоряют деионизацию дуги, в связи с этим увеличивается скорость нарастания ее сопротивления в первый период после размыкания контактов. Чтобы уменьшить выхлоп пламени и ионизированных газов из камеры, в верхней ее части устанавливают деионную решетку, состоящую из отдельных элементов (рисунок 1.2). Каждый элемент деионной решетки представляет собой набор металлических пластинок, скрепленных двумя текстолитовыми планками и шпильками. На наружных стенках камеры установлены стальные пластины. Благодаря съемным полюсам и пластинам, установленным с обеих сторон дугогасительной камеры, создается равномерное магнитное поле. Дугогасительную камеру крепят к раме валиком, входящим в отверстия шарнира, и тягой, которую закрепляют шарниром.
Электромагнитное удерживающее устройство (рисунки 1.6, 1.2, 1.5) состоит из магнитопровода, ярма, полюсов, удерживающей катушки, винтов для регулирования тока уставки выключателя, размагничивающего витка с сердечником, расположенных между полюсами, и индуктивного шунта, подключенного к соединительным пластинам и параллельно размагничивающему витку.
Магнитопровод и ярмо выполнены из массивной стали, полюсы набраны из листов электротехнической стали. Размагничивающий виток (два витка) изготовлены из шинной меди и изолированы от магнитопровода киперной лентой. Сердечник размагничивающих витков набран из листов электротехнической стали. Удерживающая катушка намотана из медной проволоки марки ПЭЛ.
Индуктивный шунт представляет собой медную шину прямоугольного сечения, изолированную в средней части двумя слоями лакоткани. На изолированную часть для увеличения индуктивности набраны штампованные из электротехнической стали шайбы, изолированные друг от друга шеллаком. Активное сопротивление индуктивного шунта равно 0,65 активного сопротивления размагничивающего витка. Индуктивное сопротивление шунта в 9 раз больше, чем размагничивающего витка.
Пневматический привод состоит из цилиндра, в котором движется поршень со штоком, электромагнитного вентиля включающего типа, рычага с роликом, оттягивающих пружин и амортизатора, установленного на цилиндре. Цилиндр отлит из чугуна и прикреплен четырьмя болтами к раме выключателя. Поршень бронзовый, имеет два уплотняющих кольца. Под действием оттягивающих пружин (рисунок 1.4) при отсутствии сжатого воздуха в цилиндре поршень отводится в левое крайнее положение.
Блокировочное устройство (рисунок 1.2) имеет основание, выполненное из изоляционного материала; оно прикреплено болтами к угольникам. На основании укреплены держатели с контактными пластинами, к которым подведены провода цепи управления. Подвижная система блокировочного устройства состоит из стержня, на котором смонтированы блокировочные контакты.
Для включения быстродействующего выключателя предварительно должна быть замкнута цепь удерживающей ка тушки кнопкой БВ (рисунок 1.5). При возбуждении этой катушки никаких перемещений в механизме не происходит, так как при большом воздушном зазоре между якорем и полюсами притягивающее усилие мало.
Чтобы приблизить якорь к полюсам, приводят в действие пневматический привод выключателя. Для этого нажимают кнопку Возврат БВ. Нажатие этой кнопки в том случае, когда главная рукоятка контроллера машиниста установлена в нулевую позицию и замкнут его кулачковый контактор (что предотвращает ошибочное включение быстродействующего выключателя при нахождении главной рукоятки на позициях, кроме нулевой), вызывает возбуждение катушки электромагнитного вентиля. При этом сжатый воздух через изолирующий резиновый шланг поступает в цилиндр привода и начинает перемещать поршень. Движение поршня через шток передается включающему рычагу, который, вращаясь на оси, роликом толкает контактный рычаг вправо (рисунок 1.6).
1 – блокировочное устройство; 2 – стержень; 3 – удерживающая катушка; 4 – полюс;
5 – якорь; 6 – контактный рычаг; 7 – ролик; 8 – отключающая пружина; 9 – шток;
10 – втулка; 11 – ось; 12 – включающий рычаг; 13 – оттягивающие пружины;
14 – поршень; 15 – цилиндр; 16 – электромагнитный вентиль
Рисунок 1.5 – Кинематическая и электрическая схема быстродействующего выключателя
Первая стадия включения быстродействующего выключателя состоит в том, что контактный рычаг, не отрываясь от верхнего упора (рисунок 1.6, а), начинает вращаться под действием включающего рычага вокруг оси до соприкосновения его нижнего выреза с втулкой оси (рисунок 1.6,6). При дальнейшем движении контактный рычаг отходит от упора (рисунок 1.6, в) и движется вместе с якорем до соприкосновения якоря с полюсами, натягивая при этом отключающие пружины. В этом положении главные контакты и остаются разомкнутыми.
Чтобы главные контакты замкнулись, необходимо прекратить возбуждение катушки электромагнитного вентиля, т.е. дать возможность кнопке Возврат БВ под действием пружины разомкнуть цепь катушки. При размыкании цепи электромагнитный вентиль соединит цилиндр привода с атмосферой, а под действием оттягивающих пружин включающий рычаг вместе с поршнем отойдет в левое крайнее положение. При этом якорь останется притянутым к полюсам, так как удерживающая катушка остается возбужденной. При отходе включающего рычага в левое крайнее положение контактный рычаг под действием отключающих пружин поворачивается вокруг оси по часовой стрелке и замыкает главные контакты и (рисунок 1.6, г).
Таким образом, замыкание главных контактов происходит только после возвращения в первоначальное положение кнопки Возврат БВ и рычага, что обеспечивает нормальное срабатывание выключателя в случае включения его при наличии короткого замыкания в цепи.
1 – винты регулирования тока уставки выключателя; 2 – ярмо; 3 – удерживающая катушка;
4 – подвижный контакт; 5 – контактный рычаг; 6 – главный неподвижный контакт;
7 – магнитопровод; 8 – полюс; 9 – ось; 10 – якорь; 11 – втулка; 12 – ось; 13 – рычаг;
14 – оттягивающие пружины; 15 – поршень; 16 – цилиндр; 17 – шток; 18 – отключающие пружины; 19 – ролик; 20 – упор
Рисунок 1.6 - последовательные положения подвижных частей при включении главных контактов быстродействующего выключателя.
Движение контактного рычага при замыкании главных контактов передается также через системы рычагов стержню блокировочного устройства, который приводит в замкнутое состояние ранее разомкнутые и в разомкнутое ранее замкнутые блок-контакты выключателя.
Выключение быстродействующего выключателя происходит при размыкании цепи удерживающей катушки или кнопкой БВ по усмотрению машиниста или контактами соответствующих защитных аппаратов, включенных в цепь удерживающей катушки выключателя Быстродействующий выключатель отключается также при повышении тока защищаемой цепи до тока уставки. В том и другом случае выключение происходит вследствие того, что магнитный поток, замыкающийся через якорь, становится ниже определенного значения, при котором притягивающее усилие меньше усилия пружин. Якорь отрывается от полюсов, и рычаг якоря вместе с рычагом подвижного контакта под действием пружин устанавливается в отключенное положение. Таким образом, одни и те же пружины замыкают главные контакты, создают необходимое контактное нажатие во включенном положении, когда якорь удерживается полюсами, и перемещают подвижные детали, размыкая главные контакты, когда магнитный поток становится ниже определенного значения.
Нажатие главных контактов регулируют, изменяя натяжение отключающих пружин. Ток уставки выключателя изменяют регулировочными винтами. При ввертывании винтов площадь сечения магнитопровода или ярма увеличивается, в результате чего уменьшается сопротивление магнитному потоку удерживающей катушки. Последний также увеличивается, что требует большего тока в размагничивающем витке для срабатывания выключателя. При вывертывании винтов площадь сечения магнитопровода или ярма уменьшается, а сопротивление магнитному потоку удерживающей катушки увеличивается, следовательно, уменьшается ее магнитный поток.
У отрегулированного быстродействующего выключателя регулировочные винты фиксируют специальными планками и пломбируют. Пломбируют также и регулировочный винт отключающих пружин.
Таким образом, процесс выключения БВП-5 зависит от направления тока в удерживающей катушке и размагничивающем витке. Если поток распределен так, как показано на рисунке 1.7, а, увеличение тока в размагничивающем витке будет вызывать уменьшение потока якоря. При некотором значении тока в размагничивающем витке поток якоря падает настолько, что сила притяжения якоря этим потоком становится меньше усилия отключающих пружин.
При изменении полярности размагничивающего витка (рисунок 1.7, б) и том же направлении тока в удерживающей катушке, что и на рисунке 1.7, а, якорь при токе уставки уже не оторвется от полюсов. Быстродействующие выключатели, имеющие такие удерживающие электромагниты, называют поляризованными. Они не реагируют на недопустимо возросшие токи обратного направления, которые могут возникнуть во время электрического торможения и короткого замыкания контактной сети.
1 – размагничивающий виток; 2 – удерживающая катушка; 3 – полюс; 4 - якорь
Рисунок 1.7 – Направление потока в частях удерживающего электромагнита быстродействующего выключателя
Значительные токи перегрузки вызывают повышенный нагрев токопроводящих частей аппаратов и электрических цепей. Они же могут вызывать значительные механические силы, приводящие к повышенному износу, а иногда и к поломкам деталей аппаратов.
У быстродействующих выключателейвозможны случаи задевания подвижного рычага и подвижного контакта о стенки дугогасительной камеры и замыкания шины размагничивающего витка на корпус. Возможен повышенный износ контактных поверхностей, поршней и цилиндров приводов и шарнирных соединений, замыкание шины дугогасительной катушки на сердечник магнитопровода, утрата жесткости или излом отключающей пружины, утечка воздуха из пневматического привода.
2 Периодичность, сроки и объем плановых технических обслуживаний, текущих и средних ремонтов
Система технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» предусматривает следующие виды планового технического обслуживания и ремонта:
-
техническое обслуживание ТО-1; -
техническое обслуживание ТО-2; -
техническое обслуживание ТО-4; -
техническое обслуживание ТО-5а; -
техническое обслуживание ТО-56; -
техническое обслуживание ТО-5в; -
техническое обслуживание ТО-5г; -
текущий ремонт ТР-1; -
текущий ремонт ТР-2; -
текущий ремонт ТР-3; -
средний ремонт CP; -
капитальный ремонт КР.
Техническое обслуживание – комплекс операций по поддержанию работоспособности и исправности локомотива.
Техническое обслуживание ТО-1 и ТО-2 является периодическим и предназначено для контроля технического состояния узлов и систем локомотива в целях предупреждения отказов в эксплуатации. Постановка локомотивов на техническое обслуживание ТО-4, ТО-5а, ТО-56, ТО-5в, ТО-5г планируется по необходимости.