Конструкция быстродействующего выключателя

Лабораторная работа №8

«Исследование конструкции и проверка действия быстродействующего контактора БК-78»

Цель работы: используя натуральные аппараты, и по плакатам и электрическим схемам изучить конструкцию и принцип действия быстродействующих контакторов; проверить работу и соответствие их некоторым техническим данным.

Общие сведения о быстродействующих контакторах

Быстродействующие контакторы служат для защиты силовых электрических цепей от тока короткого замыкания в режиме рекуперативного и реостатного торможения электровозов и электропоездов постоянного тока.

В режиме тяги защиту тока от К.З. обеспечивают быстродействующими выключателями. В режиме электрического торможения БВ оказываются бесполезными при коротком замыкании по двум причинам. Во-первых, БВ может не реагировать на ток К.З., так как чаще всего находится вне контура короткого замыкания. Во-вторых, быстродействующие выключатели типа БВП поляризованы, и при смене направления тока в якорях ТЭД перестают реагировать на ток к.з.

Быстродействующий контактор БК-78Т установлен на электровозах серий ВЛ10, ВЛ11, ВЛ11М. На электропоездах ЭР-2Р, ЭР-2Т, ЭД-2Т, ЭТ-2 используют быстродействующий контактор КМБ-3.

 

Конструкция быстродействующего выключателя

Быстродействующий контактор БК-78Т (рис.71) состоит из двух текстолитовых пластинок, на которых смонтированы все узлы контактора. В верхней части планок расположен выключающий механизм, латунный кронштейн, на котором укреплены шихтованный магнитопровод и ярмо с отключающей катушкой, а также кронштейн, несущий гибкий шунт, подвижный контакт  и магнитопровод с дугогасительной катушкой

Тягой подвижный контакт связан с якорем. Между нижним концом подвижного контакта и скобой натянута контактная пружина, обеспечивающая замыкание подвижного контакта с неподвижным. Неподвижный контакт установлен на рифленой поверхности шинного вывода. Верхний вывод к которому присоединены катушки магнитного дутья, прикреплен к текстолитовой планке.

Дугогасительная камера выполнена из двух стенок, спрессованных из дугостойкого материала КМК-218. Лучи обеих стенок камеры образуют лабиринт, обеспечивающий быстрое гашение дуги. В стенке камеры впрессованы шихтованные полюсов. В камере закреплен рог

Блок вспомогательных контактов и включающий электромагнит укреплены на кронштейне внизу текстолитовых планок. Блок-контакты приводятся в действие изоляционным рычагом, связанным с подвижным контактом. Якорь включающего электромагнита другим изоляционным рычагом связан с защелкой.

1-кронштейн

2-блок вспом.контакторов

3-электромагнит

4,5-изоляционный рычаг

6-текстолитовая планка

7-шинный вывод

8-держатель

9-рычаг защелки

10-планка

11-контактная пружина

12-скоба

13-тяга

14-верхний вывод

15-ярмо

16-латунный кронштейн

17-отключающая катушка

18-шихтованный магнитопровод

19-якорь

20-кронштейн, 21-гибкий провод, 22-рог, 23-магнитопровод

24-дугогасительная камера, 25-дугогасительная катушка

26-подвижный контакт, 27-шихтованные полюса, 28- неподвижный контакт.

 

     

Действие быстродействующего контактора БК-78Т

В тяговом режиме положение контактов БК не имеет значения.

 

В режиме рекуперации нормальное положение силовых контактов - замкнутое. Замыкание контактов происходит под действием контактной пружиной 5. Эта же пружина обеспечивает нажатие контактов, который специальным винтом 6, изменяющим натяжение пружины, регулируют при настройке БК.

Размыкание контактов происходит при протекании по отключающей катушке 21 тока около 40 А. Катушка отключающего электромагнита через ограничивающий резистор Rогр подключена параллельно части витков индуктивного шунта ИШ (см. рис.199). Так как сопротивление витков ИШ во много раз меньше, чем цепи катушки 21 , то ток рекупкрации в нормальном режиме протекает исключительно по индуктивному шунту, а отключающая катушка БКотк обесточена. При коротком замыкании ток быстро нарастает, отчего в витках ИШ возникает большая э.д.с. самоиндукции. Под действием этой э.д.с. в отключающей катушке БКотк появляется ток, который вызывает притяжение якоря 1 отключающего электромагнита. Через тягу 7 якорь поворачивает подвижный контакт вокруг оси в сторону размыкания, растягивая контактную пружину 5. При этом защелка 4 попадает в паз держателя 19, фиксируя контакты в разомкнутом положении. В разомкнутом положении они останутся не зависимо от того, есть ли ток в отключающей катушке или нет, до тех пор, пока машинист с пульта не произведет включение БК.

Включение БК производится одновременно с включением быстродействующих выключателей нажатием кратковременно кнопки "Возврат БВ". Главная рукоятка контроллера машиниста при этом должна находиться в нулевой позиции. Катушка включающего электромагнита БКэм (см. рис.199в ) включена параллельно катушке вентиля привода БВ .

Когда по катушке БКэм протекает ток, якорь электромагнита 23 втягивается, а шток его выходит наружу и нажимает на изоляционный рычаг 22. Рычаг поворачивается вокруг оси и поднимает защелку 4, которая выходит из паза держателя 19. Замыкание силовых контактов происходит под действием контактной пружины. После включения БК питание включающей катушки прекращается.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО КОНТАКТОРА БК-78Т

 

Номинальное напряжение, В…………………………………………………………...3300

Номинальный ток главных контактов, А……………………………………………...1000

Предельный отключаемый ток, А……………………………………………………...2500

Ток отключения (в отключающей катушке), А………………………………………35-50

Разрыв главных контактов, мм…………………………………………………………9-12

Контактное нажатие, Н не менее………………………………………………………..160

Поверхность прилегания главных контактов , %..............................................................70

Масса, кг…………………………………………………………………………………….43

2- силовой вывод; 4 - защелка; 5 - контактная пружина; 8 - силовой ввод; 10 - якорь отключающего электромагнита; 12 - дугогасительная катушка; 14 - подвижный контакт; 15 - неподвижный контакт ; 17 - дугогасительный магнитопровод; 18 - гибкий шунт ; 19 - держатель подвижного контакта; 20 - магнитопровод отключающего электромагнита; 21 - отключающая катушка; 22 - изоляционный рычаг, поднимающий защелку; 23 - включающий электромагнит.

Порядок выполнения:

1. Пользуясь описанием быстродействующего контактора БК-78, приведенным в данном руководстве, по натуральному аппарату, установленном в лаборатории, и по плакату изучить конструкцию.

2. Проверить работу БК.

2.1    Произвести включение БК. Главные его контакты должны быть разъединены. На пульте включить тумблеры «Сеть», о подаче на лабораторный стенд напряжения 50 В свидетельствует загорание зеленой лампы «Сеть» и красный сигнальных «БВ» и «БК». Тумблер, имитирующий тормозной переключатель, поставить в положение «Моторный»; Тумблер, имитирующий главную рукоятку контроллера машиниста, поставить положение «КМ-С».

Включить кнопку «БВ1», а затем кратковременно нажать кнопку «Возврат БВ». Быстродействующий контактор включается, и лампа «БК» гаснет. При наличии сжатого воздуха одновременно с «БК» произойдет включение быстродействующего выключателя.

Если главные контакты перед операцией включения были замкнуты, то в процессе включения с ними ничего не происходит: они останутся замкнутыми.

2.2 Произвести включение БК посредством имитации короткого замыкания. Для этого необходимо тумблер, имитирующий тормозной переключатель в положении «Тормозной», а тумблер, имитирующий рукоятку контроллера машиниста-в положение «КМ-1». Затем кратковременно нажать кнопку «Контактор». При этом через катушку отключающего электромагнита возникает импульс тока 40 А. После прекращения тока в катушке контакты БК останутся разомкнутыми, так как срабатывает защелка.

3. Проверить некоторые технические данные быстродействующего контактора.

3.1. Проверить разрыв главных контактов.

    При нажатой кнопке «Контактор» с помощью линейки измерить разрыв главных контактов. Измерение нужно производить быстро, так как ток при длительной нажатии кнопки перегружает источники питания. Потом при включенном положении защелкой. Снова измерить разрыв контактов. Разница между первым и вторым измерением не должна быть 1-3 мм.

3.2. Проверить контактное нажатие БК.

    Для этого нужно включить быстродействующий контактор, предварительно вложив между контактами бумажку. Петлю динамометра закрепить в нижней части главного подвижного контакта на линии действия контактной пружины. Постепенно тянуть динамометр, стремясь растянуть контактную пружину, до тех пор, пока не освободиться бумажка, затянутая между контактами. В этот момент записать показания динамометра.

3.3. Проверить поверхность прилегания контактов.

    Для этого нуно взять лист белой бумаги и лист копировальной бумаги, сложить их вместе и вставить между разомкнутыми главными контактами. Затем произвести включение контактора. При соударении контактов на листе бумаги остается отпечаток рабочей поверхности. По отпечатку после отключения контактора «на глаз» определить прилегания контактов.

Содержание отчета:

1. Назначение быстродействующего контактора БК-78.

2. Кинематическая схема с указанием основных частей БК.

3. Электрическая схема силовой цепи электровоза для режима рекуперации.

Вывод: в ходе лабораторной работы изучил конструкцию и принцип действия быстродействующих контакторов