Выключатель ВОВ-25-4М

Воздушный однополюсный выключатель ВОВ-25-4М предназначен для оперативной коммутации (включение-отключение) первичной обмотки силового трансформатора, а также для автоматичеткого отключения электрооборудования электровоза при коротких замыканиях, перегрузках и других аварийных режимах.

Технические данные

Номинальное напряжение.......... 25 кВ

Допустимые пределы изменения рабочего напряжения выключателя от номинального..... 48-116%

Номинальный ток............. 400 А

Номинальный ток отключения....... 10 кА

Сквозной ток короткого замыкания (амплитудное значение)............... 25 »

Номинальное давление сжатого воздуха .... 9 кгс/см'-1 Диапазон рабочего давления сжатого воздуха . 6-9 » Мощность отключения: поминальная при давлении воздуха 6-9 кгс/см2 250 МВА номинальная при давлении воздуха менее

6 кгс/см2, но не менее 4,6 кгс/см2..... 125 »

номинальная при двукратном отключении без пополнения воздуха в резервуаре выключателя и начальном давлении в нем:

не менее 8 кгс/см2 ........... 250 »

» » 7 » ........... 125 »

Номинальное напряжение цепи управления постоянного тока................ 50 В

Допустимые пределы изменения рабочего напряжения цепи управления от номинального . . . 65-120% Ток срабатывания электромагнита переменного тока.................... 11 А

Минимальное напряжение срабатывания включающего электромагнита постоянного тока .... Не более 32,5 В Минимальное напряжение удерживающего электромагнита включенного выключателя, при котором якорь электромагнита удерживается в притянутом положении............. » » 32,5 »

Минимальное давление сжатого воздуха, когда срабатывают механизмы выключателя при: отключении о г электромагнита постоянного тока................... » »3,5 кгс/см2

включении от электромагнита постоянного тока................... Не более 3,0 кгс/см2

отключении от электромагнита переменного тока................... » » 4,0 »

Снижение давления воздуха в резервуаре при начальном давлении 8 кгс/см2 при: отключении от удерживающего электромагнита .................... Не более 2,5 кгс/см2

включении................ » » 0,5 »

Давление сжатого воздуха для срабатывания автомата минимального давления:

на размыкание контактов.......... 4,8-о,2КГс/с.м2

на замыкание контактов.......... 5,8-0,2 »

Снижение давления воздуха в резервуаре за счет утечек без учета вентиляции при начальном давлении 8 кгс/см2 за 1 ч............ Не более 1,0 кгс/см2

Расход воздуха для вентиляции внутренних полостей проходных изоляторов . •....... 200±50 л/ч

Собственное время отключения выключателя от удерживающего электромагнита при давлении сжатого воздуха 8 кгс/см3 и номинальном напряжении на катушке.............. Не более 0,04 с

Собственное время автоматическою отключения выключателя от промежуточного реле при давлении сжатого воздуха 8 кгс/см2 и номинальном напряжении в цени управления притоке, равном 130% тока срабатывания . . Не более 0,00 с токе, равном двукратному и более тока срабатывания .................. » » 0,05 »

Собственное время автоматического отключения выключателя от электромагнита переменного тока при токе в катушке, равном 15А и давлении сжатого воздуха 8 кгс/см2......... » » 0,03 »

Собственное время включения выключателя при давлении сжатого воздуха 8 кгс/см2 и напряжении 50В в цепи управления постоянного тока . » » 0,18 »

Допустимая длительность электрического импульса на электромагните включения..... » » 5 »

Время запаздывания разъединителя (время от размыкания дугогасительпых контактов выключателя до размыкания контактов разъединителя) при давлении сжатого воздуха 8 кгс/см- .... Не менее 0,03 » Время от размыкания контактов разъединителя до замыкания его с заземляющим контактом при отключении выключателя.......... 0,05-0,07 »

Наибольшая угловая скорость вала разъединителя при давлении сжатого воздуха 8 ют/см2:

при отключении.............. 900 90 град/с

« включении............. 800--80 »

Угол колебания вала разъединителя вокруг установившегося положения при включении .... 4 град

Угол поворота вала разъединителя...... 60 г 1 »

Угол поворота вала разъединителя до размыкания контактов сигналыю-блокировочного аппарата при включении.............. 20 !:5 »

Сопротивление всего токоведущего контура, не более................... 350 мкОм

Число блок-контактов:

замыкающих............... 3

размыкающих............... 3

Испытательное напряжение изоляции цепей управления переменным током частоты 50 Гц в течение 1 мин................. 2 кВ

Испытательные напряжения высоковольтной изоляции:

одномииутлое частотой 50 Гц........ 90 кВ

сухоразрядное............... ПО » »

мокроразрядное.............. 78 » »

импульсное при полной волне........ 150 » »

при разрядном времени ~ - 2 мкс...... 185 » »

Масса................... 200 кг

Токи уставки автоматического отключения выключателя, регулируемые числом витков катушки промежуточного реле, приведены в табл. 19.

Тaблица 19

Технические данные нелинейного резистора ВНКС-25М

1 {оминалыюе напряжение......... 25 кВ

Импульсное испытательное напряжение изоляции при длине волны 2 мс....... 70 кВ (ампл.)

Ток при напряжении (вольт-амперная характеристика) 26 кВ (ампл.)......... 0,26 0,45 А (амнл.)

41 » » ......... 1,7 3,0 » »

50 » » ......... 4,3 7,5 » »

Коэффициент нелинейноеги в интервале напряжений 26 41 кВ (ампл.)......... 0,20 0,25

Ток утечки при температуре 25±5°С и постоянном напряжении 15 кВ........ 20-30 мА

Ток утечки при постоянном напряжении

500 В'.................. 1,5 мкА

Устройство выключателя показано на рис. 74-79. На всех рисунках одни и те же узлы обозначены одинаковыми номерами. Опорной конструкцией выключателя является енлуминовый корпус 10, с помощью которого выключатель закрепляется на крыше электровоза. Уплотнение, между корпусом 10 и установочной площадкой крыши обеспечивается резиновым шнуром 11, закладываемым в паз корпуса 10. К одной из стенок корпуса 10 прикреплен с помощью патрубка воздушный резервуар 15 емкостью 32 л. Из резервуара 15 в корпус 10 выведена трубка 14, предназначенная для спуска сжатого воздуха и конденсата.

Трубка 14 оканчивается в корпусе 10 штуцером 69 с внутренней резьбой труб '/г". К этому штуцеру должны быть подключены отводящая труба с запорным вентилем, которые с выключателем не поставляются.

Над корпусом 10 установлены высоковольтные части выключателя: воздухопроводный изолятор 4, дугогасительная камера 2, разъединитель 6, поворотный изолятор разъединителя 8 и нелинейный резистор 72.

Между ножами разъединителя шарнирно укреплен вывод 7, предназначенный для присоединения выключателя к высоковольтной сети. Вторым выводом выключателя является латунный фланец 1, установленный на камере 2.

На корпусе 10 установлен заземляющий кронштейн 5, предназначенный для заземления ножей разъединителя в отключенном положении выключателя. На кронштейне 5 имеется контакт 70 и отверстие для крепления заземляющей шины Заземлять корпус выключателя иным путем запрещается.

Внутри корпуса 10 смонтированы механизмы управления выключателем: блок 36 главного клапана и привода, клапан отключения 49, клапан включения 50, включающий электромагнит 57, отключающий электромагнит удерживающего типа 55, отключающий электромагнит переменного тока 33, контрольно-сигнальный аппарат 27, автомат минимального давления 40, штепсельные разъемы 9, промежуточное реле 25 и зажимы контактные 26. Общий вид реле приведен на рис. 80.

В корпусе 10 также расположены: обратный клапан 42 и штуцер 12 с внутренней резьбой труб '/г" для подсоединения питающего воздухопровода, штуцер 41 для присоединения трубки ■:. манометром с внутренней резьбой !//'-

Устройство дутогаси-тельной камеры показано на рис. 75. Токовед\-щий контур камеры образуется неподвижным контактом 3, который такжг является контактом разъединителя, цилиндром 64, спаянным с трубкой 23, которая оканчивается пружинными ламелями 21, подвижным дугогасительным контактом 20, который связан посредством штока с поршнем 61, дугогасительным контактом 19, в котором устроено сопло; трубой 66 и фланцем 1, к кото-

136

рому подключается ошиновка 52.

В трубу 66 встроен ограничитель дуги (электрод 17), оканчивающийся тугоплавким наконечником. К фланцу 1прикреплен колпак 18.

Все контактные поверхности токовсдущсго контура дугогасительной камеры покрыты слоем серебра с целью обеспечения надежного электрического контакта.

Величина контактного усилия между дугогаси-тельными контактами составляет приблизительно 45 кгс и создается пружиной 62 при вжиме контакта 20 на 8 мм. Вжим создается ввинчиванием грубы 66. Для смягчения ударов поршня 61 при его перемещении в крайнее правое положение предусмотрен демпфер 24, который набирается из резиновых И стальных шайб.

Выключатель снабжен патроном аэрации 63 для постоянной вентиляции полостей воздухопроводного изолятора и изолятора гасительной камеры.

Перед включением выключателя необходимо поднять давление сжатого воздуха в баке до 5,6-5,8 кгс/см2. При этом нормально открытые контакты автомата минимального давления 40 замкнутся и подготовят общую цепь управления. В отключенном положении выключателя контакты 19 и 20 дугогасительной камеры замкнуты (они размыкаются только на короткий период гашения дуги при отключении), поэтому для включения выключателя достаточно включить его разъединитель.

Операция включения начинается действием включающего электромагнита 57 постоянного тока 50 В. Цепь катушки этого электромагнита заведена через контакты контрольно-сигнального аппарата 27. При подаче на катушку электромагнита 57 оперативной команды на включение его сердечник втягивается и посредством штока открывает клапан включения 50, вследствие чего сжатый воздух из патрубка 13 по каналам 39 и 48 устремляется в цилиндр 67 и перемещает в крайнее левое положение поршень 47. Этот поршень посредством штока 58, тяги 60 и рычага 59 поворачивает вал 29, изолятор 8 и разъединитель 6 на угол 60°. Ножи разъединителя при этом замыкаются с неподвижным контактом 3.

В конце поворота вала 29 посредством рычага 28 переключается шток контрольно-сигнального аппарата 27, контакты которого прерывают цепь включающего электромагнита 57. Сердечник электромагнита возвращается в исходное положение и пусковой клапан 50 закрывается. При закрытом клапане сжатый воздух из цилиндра привода через каналы 48 и 68 выходит в атмосферу- На этом операция включения заканчивается. При повороте вала рычаг 53, сидящий на валу, нажимая на шток, заводит рабочую пружину 56 отключающего электромагнита 55, якорь этого электромагнита удерживается во втянутом положении, если катушки электромагнита обтекаются током.

Если же после включения выключателя катушки удерживающего электромагнита 55 окажутся почему-либо обесточенными, немедленно начнется операция отключения.

Предотвращение звонковой работы выключателя (автоматическое чередование операций включения и отключения) осуществляется в этом случае специальной релейной схемой, входящей в общую схему управления электровозом.

Ограничение скорости движения подвижных частей при включении выключателя происходит благодаря компрессии воздуха с левой стороны поршня 47 и наличию клапана 45 в цилиндре привода.

Отключение начинается либо действием удерживающего электромагнита 55 постоянного тока, либо действием электромагнита 33 переменного тока.

Удерживающий электромагнит 55 срабатывает при размыкании цепи его катушек под действием рабочей пружины 56. В состоянии готовности якорь электромагнита подтянут, катушки находятся под напряжением. Электромагнит 55 удерживающего типа снабжен двумя катушками, выводы которых выведены на клем-мник, смонтированный в его корпусе.

Размыкание цепи удерживающего электромагнита может осуществляться независимо тремя способами:

размыкающими контактами промежуточного реле 25 при действии его от трансформатора тока 22 в момент короткого замыкания;

размыкающими контактами автомата минимального давления при снижении давления ниже допустимого предела;

кнопкой управления при оперативном отключении.

Электромагнит переменного тока 33 предназначен для нужд специальной защиты и срабатывает при подаче на него переменного тока.

При действии любого из этих электромагнитов поворачивается рычаг 32 и открывается клапан отключения 49, через который сжатый воздух из резервуара поступает по каналам 39 и 31 к поршню 34 главного клапана 37, перемещая его в крайнее левое положение, вследствие чего открывается главный клапан 37. Через открытый главный клапан 37 сжатый воздух поступает из резервуара по каналу 35 и пустотелому изолятору 4 в полость дугогасительной камеры 2. Параллельно с этим сжатый воздух по каналу 44 поступает в дополнительный объем 43 и далее через канал 65 к поршню 47 привода.

В полости дугогасительной камеры под действием нарастающего давления подвижный контакт 20, связанный с поршнем 61, смещается вправо на 25 мм, сжимая пружину 62. Удар поршня гасится буферным устройством 24.

Вследствие смещения контакта 20 открывается сопло, устроенное в неподвижном контакте 19, через которое воздух устремляется в полость колпака 18 и далее уходит в атмосферу.

Электрическая дуга, образовавшаяся между контактами 19 и 20, втягивается потоком воздуха в сопло контакта 19, перекидывается на ограничитель (электрод) 17 и вследствие интенсивного обдувания струей сжатого воздуха гасится.

Одновременно поршень привода перемещается в крайнее правое положение, поворачивая вал 29 с изолятором 8 и разъединителем 6 на 60°, в результате чего прерывается цепь разъединителя. При повороте вала 29 рычаг 53 освобождает шток удерживающего электромагнита, который под действием электромагнитных сил и усилия рычага 32 приводится в состояние готовности. Закрывается клапан отключения 49 и открывается выход в атмосферу из цилиндра главного клапана, вследствие чего давление в цилиндре главного клапана падает до атмосферного и поршень главного клапана возвращается в исходное положение под действием пружины 38. а главный клапан закрывается. После закрытия главного клапана давление в камере падает, подвижный контакт камеры под действием пружины 62 возвращается в исходное положение, замыкая контакты 19 и 20 при отключенном разъединителе. На этом операция отключения заканчивается,

В отключенном и включенном положении выключателя вал разъединителя фиксируется специальным доводящим механизмом 30. На нижнем конце вала укреплен указатель положения с надписью ВКЛ и ОТКЛ (на рисунках не показан). Механизм выключателя закрыт снизу кожухом. Поскольку разъединитель может отключать только обесточенную цепь, необходимо обеспечить такие условия, при которых процесс отключения разъединителя начинался бы после гашения дуги в камере. Эти условия обеспечиваются некоторым запаздыванием, с которым начинается отключение разъединителя относительно момента расхождения дугогасительных контактов. Запаздывание отключения разъединителя возникает вследствие того, что наполнение цичиндра привода происходит через дополнительный объем 43 и через канал 65, вследствие чего рост давления в цилиндре несколько замедляется.

При поступлении воздуха в дополнительный объем пластинчатый клапан 45 закрывает канал 54, оставляя открытым только канал 65. Величина дополнительного объема и размер отверстия регулируются с таким расчетом, что время запаздывания разъединителя составляет 0,03-0,035 с.

Регулировку скорости и временных характеристик выключателя производите изменением проходного сечения каналов 54 и 65 с помощью регулировочных винтов 46 и 51.

Трансформатор тока ТПОФ-25 в комплекте с выключателем ВОВ-25-4М предназначен для автоматического отключения электрооборудования электровоза при коротких замыканиях и перегрузках, а также служит высоковольтным вводом цепи электрического тока напряжением 25 кВ в кузов электровоза.

Технические данные

Номинальный ток..... 400 А

Номинальное напряжение . 25 кВ Коэффициент трансформации при номинальном токе . . . 160±0,5 Номинальный вторичный ток 25 Л Ток динамической устойчивости (амплитуда)..... 25 кА

Ток термической устойчивости в течение 0,1 с..... 10 ч>

Масса.......... 47 кг

Трансформатор тока (рис. 81) состоит из полого фарфорового изолятора 7, токоведущего стержня 6, полуфланцев 5, изоляционных прокладок 4, катушки с сердечником 3, изоляционной прокладки 2 и фланца 1. Катушка имеет 40 витков. Концы катушки выведены на контактодержатель, который укреплен на фланце 1. Перечень основных проверок технического состояния выключателя приведен ниже.

Продолжение

Продолжение

Общие указания по эксплуатации. Запрещается эксплуатация выключателя в условиях, не соответствующих его техническим данным. Обслуживающий персонал должен быть ознакомлен с инструкцией по эксплуатации выключателя. Воздух, поступающий в резервуар выключателя, должен быть технически очищен от масла, капельной влаги и механических примесей. Продувка воздушного резервуара выключателя допустима при следующих условиях: сброс давления при рабочем давлении 8 кгс/см2 должен понижаться не менее (5,5 кгс/см2; падение давления контролировать по манометру.

В период образования гололеда периодически производить отключение выключателя без нагрузки для разрушения корки льда, образовавшейся на контактах разъединителя.

Указание мер безопасности. Все наладочные работы, ремонты, ревизии, испытания и эксплуатация выключателя должны производиться квалифицированным персоналом, прошедшим инструктаж по технике безопасности. В инструктаж включаются общие правила техники безопасности для высоковольтных установок, правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, дополнительные указания по технике безопасности, связанные с особенностями конструкции.

Дополнительные указания по технике безопасности вытекают из следующих особенностей конструкции выключателя:

наличие новоротного ножа разъединителя и других подвижных частей, приводимых в движение сжатым воздухом, представляет опасность для людей, находящихся вблизи выключателя;

наличие пустотелых фарфоровых изоляторов, которые наполняются сжатым воздухом при давлении 9 кгс/см2 в процессе отключения выключателя, создает опасность поражения людей осколками фарфора при случайном разрушении изоляторов;

при применении выключателя в схеме с трансформаторами тока следует учитывать возможность появления высокого напряжения на разомкнутых обмотках трансформатора тока.

Дополнительные указания по технике безопасности:

все наладочные работы, ремонты, ревизии и испытания, для производства которых необходим подвод сжатого воздуха к выключателю, производите на участке, огражденном со всех сторон металлической сеткой. Входная дверь в зону ограждения должна быть снабжена замком и предостерегающими надписями: «Вход воспрещен», «Стой, идут испытания»;

все операции, связанные с наличием в баке сжатого воздуха, производите при отсутствии людей в зоне ограждения;

все работы, связанные с необходимостью какой-либо разборки узлов, регулировки, затяжки, крепления и т. п., производите при полном отсутствии сжатого воздуха в баке, при открытом спускном крапе, снятии высокого напряжения и при отсутствии оперативного напряжения;

запрещается кантовать и подвергать ударам ящики с выключателями и запасными фарфоровыми изоляторами, хранить изоляторы в соприкосновении между собой и с металлом, подвергать ударам металлические части выключателя, сопряженные с фарфором; учитывайте возможность случайного разрыва фарфора при эксплуатации выключателя;

запрещается производить окончательную затяжку креплений фарфора простыми ключами. Для окончательной затяжки крепления фарфора пользуйтесь только тарированным ключом;

при установке выключателя на электровоз его корпус надежно заземлите путем соединения с корпусом электровоза, места для присоединения заземляющего провода очистите до металлического блеска и смажьте тонким слоем технического вазелина;

запрещается переключать вручную разъединитель при наличии сжатого воздуха в баке; наполнение бака сжатым воздухом производите только при отключенном разъединителе.