§ 86. Выключатели ВАБ-20 и ВАБ-20М
Выключатель ВАБ-20, работающий на оперативном переменном токе, предназначен для защиты питающей линии постоянного тока от перегрузок и коротких замыканий.
Выключатель имеет размыкающий главный контакт. Подвижный контакт выключателя в отключенном положении удерживается защелкой.
Схема конструкции и схема управления выключателем ВАБ-20 приведены на рис. 86-1. Ток защищаемой линии проходит от входной шины А через сериесную катушку магнитного дутья, контакты шинку подвижного контакта 13 и через гибкое соединение на выводную шину Б.
Рис. 86-1. Схема конструкции и управления выключателя типа ВАБ-20:
1, 2, 3 — якорь, сердечник и катушка отключающего электромагнита; 4 — контактор отключения; 5 и 7 —пружины; 6 — якорь; 8, 9 и 10 — якорь, контакт и сердечник реле перегрузки типа РМТ-2; 11 — главные контакты; 12 — защелка; 13 — шинка подвижного контакта; 14, 15, 16 — боек, катушка и якорь включающего электромагнита; 17 — блок-контакты
Поскольку якорь 6 жестко связан с шинкой подвижного контакта 13, то при прохождении тока по шинке между якорем и сердечником возникает сила, противоположная по направлению силе пружины. Эта сила будет уменьшать контактное давление, но влияние тока нагрузки в пределах допустимых перегрузок фактически мало сказывается на изменении контактного давления, а недопустимо большие перегрузки отключаются при помощи реле 10 перегрузки типа РТМ (см. рис. 86-1). Отключение выключателя ВАБ-20 при токе к. з. происходит с большой скоростью благодаря притяжению якоря 6 к сердечнику. При этом уставка тока к. з. не регулируется.
Отключение выключателя ВАБ-20 при перегрузке происходит при участии реле перегрузки, контактора и отключающего электромагнита. В этом случае выключатель работает как небыстродействующий.
Ток уставки на перегрузки регулируется изменением зазора между якорем 8 и сердечником реле 10 перегрузки.
Полное время отключения короткого замыкания составляет 0,025 сек, а время отключения перегрузки — 0,178 сек. При этом время действия реле максимального тока составляет 0,04 сек, время действия контактора — 0,078 сек, собственное время действия выключателя — 0,02 сек и время гашения дуги — 0,04 сек.
Рис. 86-2. Схема магнитной системы выключателя ВАБ-20М
Выключатель включается замыканием цепи включающей катушки 15. При этом якорь 16 притягивается и ударяет по бойку 14, который связан с якорем шарнирно, и вследствие сил инерции ударяет по защелке 12. Если выключатель после включения тут же отключается, а включающий электромагнит еще остается под током, то выключатель остается в отключенном положении на защелке. Это происходит потому, что боек не связан с якорем и воздействует на защелку только в момент удара его якорем.
Оба электромагнита (включающий и отключающий) могут питаться как от постоянного, так и от переменного тока. При питании от переменного тока 220 в включающий электромагнит потребляет 4 а, а отключающий 8 а.
Выключатели типа ВАБ-20 выпускаются на номинальные токи 1500, 3000 и 5000 а и на напряжения 600 и 1650 в.
К недостаткам конструкции выключателя ВАБ-20 относят размыкающий главный контакт, который может привести к двум нежелательным явлениям: самопроизвольному включению и уменьшению контактного давления при перегрузках. Последний недостаток весьма характерен, так как на практике приводит к свариванию контактов.
Выключатель ВАБ-20М не имеет этого недостатка благодаря изменению магнитной системы. В этих выключателях якорь 3, укрепленный на подвижной шинке 4, притягивается к дополнительным полюсным наконечникам 2, только при возрастаниях тока с малой скоростью нарастания (рис. 86-2). При коротких замыканиях с большой скоростью нарастания тока стальные сердечники 1 на дополнительных полюсах 2 препятствуют быстрому возрастанию магнитного потока и поток будет проходить непосредственно через сердечник 5, якорь 3 и воздушный зазор δ2.
Рис. 87-1. Схема устройства выключателя ВАБ-36
§ 87. Выключатель ВАБ-36
Быстродействующий выключатель ВАБ-36 первоначально был разработан как анодный шестиполюсный выключатель (6ХВАБ-36) для отключения ртутных выпрямителей при обратных зажиганиях. Позднее этот выключатель стал выпускаться в однополюсном исполнении для защиты линий постоянного тока.
Выключатель ВАБ-36 выпускается на оперативном переменном токе с замыкающим контактом, давление в котором осуществляется пружиной и не зависит от величины протекающего тока.
Схема устройства выключателя ВАБ-36 приведена на рис. 87-1. Вход и выход тока осуществляется через шины 1 и 8. Шина 8 присоединена к катушкам 9 магнитного дутья, которые жестко связаны с неподвижным контактом 10. Нажатие контактов 10 и 11 осуществляется пружиной 12 с усилием около 20 кГ.
Подвижный контакт 11 укреплен на контактной шине, проходящей сквозь сердечник электромагнита 13. При токе к. з., проходящем по контактной шине, возникает магнитное притяжение якоря 6 к полюсам электромагнита 13.
Сумма сил электромагнитного притяжения, натяжения пружины 12 (20 кГ) и пружины 18 (400 кГ) при определенном токе превосходит силу пружины 3 (500 кГ). В результате защелка 4 несколько повернется вокруг оси О2.
Незначительный поворот защелки 4 приводит к расцеплению ее с зацепом 5; якорь 7, получив свободу, поворачивается и, пройдя небольшой путь δ=3 мм, ударяет по подвижному контакту. Контакты расходятся и возникшая дуга гасится.
Для включения выключателя на катушку 15 подается напряжение, якорь 16 притягивается к полюсам электромагнита 13 и тягой 17 заводит рычаг 7 до защелкивания зацепа 5 с защелкой 4. При этом пружины 12 и 18 растягиваются, но контакты 10 и 11 не могут сомкнуться, так как этому препятствует тяга 14. Контакты 10 и 11 замыкаются под действием пружины 12 лишь после обесточения катушки 15. Таким образом, в выключателе осуществляется свободное расцепление.
Выключатель ВАБ-36 снабжен также реле максимального тока (РМТ), воздействующим на отключающий механизм. Конструкция реле РМТ та же, что и у выключателя ВАБ-20. Дистанционное отключение осуществляется электромагнитом 2, а определение уставки автоматического отключения — катушкой 19.