3-5. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ КОНТАКТОРЫ
а) Общие сведения
Индивидуальный контактор обычно представляет собой однополюсный отключатель с косвенным управлением и служит для включения и отключения главных цепей и цепей управления, находящихся под током.
Индивидуальные контакторы имеют главные и блокировочные контакты. Комбинацию блокировочных контактов принято указывать дробью, причем в числителе указывается количество размыкающих контактов, а в знаменателе — количество замыкающих контактов.
Механизм, с помощью которого производится движение частей контактора, называется приводом. Для привода индивидуальных контакторов применяют или сжатый воздух, или электромагнит, в связи с чем их разделяют на пневматические и электромагнитные.
Пневматические контакторы применяют в силовых цепях тяговых электродвигателей, так как при токах до 500 А необходимое нажатие контактов 300—600 Н (30— 60 кгс) при пневматическом приводе получается более надежное и экономичное, чем при электромагнитном приводе. Электромагнитные контакторы применяют для включения и выключения цепей с большим диапазоном нагрузок (5—350А).
Вагоны серий Д и Е оснащены пневматическими контакторами типа ПК-162А и электромагнитными контакторами типов ДБ-928, МКИ-150, КПД-113 и КПД-121 (два последних — на вагонах серии Е). Троллейбусы серии МТБ-82Д оборудованы электромагнитными контакторами типов КПД-3, КПД-22 и КПД-24, а троллейбусы серии ЗИУ-5 и ЗИУ-5Д — электромагнитными контакторами тина КПД-110, КПД-113 и КПП-113, трамвайные вагоны серий РВЗ-6 и ЛМ-57 снабжены электромагнитными контакторами типов КПД-110, КПД-113 и КПД-114, на трамвайных вагонах серии ЛМ-68, КТМ-5М и ЛВС-66 установлены электромагнитные контакторы типов КПД-110, КПД-111, КПМ-111, КПМ-121, КПП-113, КПДЗ-113 и КПД-114.
б) Конструкция электромагнитных контакторов
Рис. 3-39. Контактор типа КПД-110.
Основными частями электромагнитного контактора являются: главные контакты, замыкающие и размыкающие силовые цепи; блокировочные контакты, осуществляющие переключения в цепях управления; магнитная система, состоящая из ярма, якоря и сердечника; включающая катушка; дутогасительное устройство, состоящее из двух полюсов, сердечника, дугогасительной камеры, катушки и дугогасительных рогов. Включение контактора происходит при подаче напряжения на включающую катушку, а отключение — под действием пружин или массы якоря. Контактор типа КПД-110 (рис. 3-39) выполнен в виде отдельного блока и устанавливается на панели полностью собранным. Основанием контактора служит ярмо 7, на котором укреплены сердечник и якорь 8, опирающийся па призматическую поверхность ярма. Включающая катушка 6 закреплена на сердечнике специальной пружинной шайбой. К якорю контактной пружиной прижимается главный подвижный контакт 5, который при включении скользит по неподвижному контакту.
Рис. 3-40. Контактор типа КПД-121.
На другом конце якоря укреплен изолятор 11 с подвижными блокировочными контактами 12. Неподвижные блокировочные контакты с помощью изоляторов 10 установлены на скобе, приклепанной к ярму. Выключение контактора происходит под действием отключающей пружины 9. Контактор снабжен дугогасительным устройством, состоящим из двух полюсов 5, дугогасительной катушки 4 и дугогасительной камеры 2. Для создания направленного магнитного потока в зоне горения электрической дуги оба полюса связаны между собой сердечником 1.
Электрическая дуга под действием электромагнитного поля перемещается с большой скоростью с главных контактов па дугогасительные рога, где и происходит ее гашение. Область горения электрической дуги закрыта дугогасительной камерой, состоящей из двух пластмассовых половин. Камера устанавливается между полюсами и запирается пружинной защелкой. Один дугогасительный рог связан с неподвижным контактом, а другой вмонтирован в дугогасительную камеру и соединен с магнитной системой шунтом 13. Во время работы магнитная система контактора находится под напряжением.
Контактор типа КПД-121 (рис. 3-40) имеет два контактных устройства (двухполюсный), что обеспечивает одновременный разрыв или включение двух электрических ценен. Магнитная система, устанавливаемая на пластину 21, состоит из ярма 1, сердечника 2 и якоря 4. При возбуждении катушки 3 якорь, поворачиваясь призматической опоре, сжимает выключающую пружину 6, заключенную между скобой 5 и пластиной 7. С двух сторон на якоре укреплены изоляторы 11 со скобами 5, на которых установлены подвижные контакты 12. Притянутый к сердечнику якорь замыкает подвижные и неподвижные контакты 14, сжимая при этом контактную пружину 10. Дугогасительная система каждой цепи укреплена на изоляторе 20 и состоит из дугогасительной катушки 16, двух полюсов 15, сердечника 19 и дугогасительной камеры 17. Верхний дугогасительный рог 13 соединен с зажимом шунтом 9, а нижний рог 18 закреплен на изоляторе 20 и соединен с дугогасительной катушкой.
Контактор типа КПМ-121 конструктивно подобен контактору типа КПД-121, но отличается от последнего изменением конфигурации сердечника магнитной системы и имеет несколько большее усилие, удерживающее контакты во включенном положении.
Контакторы типов КПД-111 и КПМ-111 отличаются от контакторов типов КПД-121 и КПМ-121 наличием одной цепи (одного полюса). Принцип действия и конструкция магнитной системы, включающей катушки, контактного устройства и дугогасительной системы аналогичны двухполюсным контакторам.
Рис. 3-42. Контактор типа КПДЗ-113.
Контактор типа КПД-113 (рис. 3-41) состоит из электромагнитной и дугогасительной систем и собирается полностью на панели. Основными частями электромагнитной системы контактора являются ярмо 1, сердечник, включающая катушка 7, закрепленная болтом 2, кронштейн 8 и якорь 9, имеющий призматическое соединение с ярмом. Контактное нажатие подвижного контакта иа неподвижный осуществляется пружиной 10. На кронштейне магнитной системы установлено блокировочное устройство 4. Якорь возвращается в исходное положение при отключенной катушке под действием собственной массы. Дугогасительная система контактора (неподвижный контакт, дугогасительная катушка, дугогасительная камера 14 и полюсы 13) представляет собой самостоятельный узел. Дугогасительная камера закреплена винтом 12. Для присоединения внешних проводов неподвижный контакт имеет вывод 11, а подвижный — вывод 3.
Блокировочные контакты 5 мостикового типа устанавливаются на пластмассовой траверсе 6, которая при повороте якоря перемещается в пластмассовых направляющих. При перемещении траверсы сжимаются пружины блокировочного устройства, создавая контактное нажатие подвижного контакта на неподвижный. Блокировочное устройство выполнено в виде блока и укрепляется на специальном кронштейне двумя шпильками. Контактор типа КПД-113 допускает установку двух блокировочных контактов в любом исполнении: один размыкающий или замыкающий блок-контакт либо два замыкающих или два размыкающих блок-контакта. Контактор типа КПП-113 изготовляется на базе контактора типа КПД-113. Его магнитная система (якорь, ярмо и сердечник) изолирована от напряжения силовой цени.
Рис. 3-43. Контактор типа КПД-3.
Для этой цели между подвижным контактом и якорем контактора установлен специальный изолятор. Введение второй ступени изоляции между высоковольтными и низковольтными цепями позволило поднять номинальное напряжение контактора с 550 до 750 В.
Контактор типа КПДЗ-113 (рис. 3-42) является единственным применяемым на подвижном составе контактором, который размыкает силовую цепь при подаче напряжения на включающую катушку и замыкает — при обесточенной катушке (негативный контактор). Дугогасительная система 1 и блокировка с блок-контактами 6 аналогичны контактору типа КПД-113, а магнитная система и привод якоря значительно отличаются от последнего. При возбуждении катушки 7 якорь 2 притягивается к сердечнику 5, сжимая включающую пружину 4 и разрывая силовую цепь контактора. Усилие пружины 5 направлено против включающей пружины, что способствует бесступенчатому отключению контактора.
Контактор типа КПД-114 по принципу действия и конструкции подобен контактору КПД-113, но рассчитан на больший (в 2 раза) номинальный ток.
Контактор типа КПД-3 (рис. 3-43) монтируется на панели в виде двух узлов: магнитной системы и контактного устройства. Контактор снабжен дугогасительным устройством, состоящим из дугогасительной камеры 1, полюсов и дугогасительной катушки с сердечником. Камера может поворачиваться относительно оси 2 катушки, что дает возможность осматривать контакты, не снимая ее с полюсов. Сердечник магнитной системы
U 7
Рис. 3-44. Контактор типа КПД-22.
укреплен на П-образном ярме 4. Якорь 3 также имеет П-образную форму и расположен внутри ярма. К якорю на оси крепится держатель подвижного контакта с контактной пружиной. Контактор типа КПД-3 имеет блокировочные контакты мостикового типа, закрепленные на планке. Планка в свою очередь связана с якорем. Вывод подвижного контакта подсоединен к шпильке 5, которая устанавливается на панели рядом с контактором. Вывод неподвижного контакта через дугогасительную катушку соединен со шпилькой 6.
Контактор типа КПД-22 (рис. 3-44) имеет контактное устройство, аналогичное контактору типа КПД-3. Якорь контактора 3 вращается на призматической опоре ярма 2, выполненного в виде угольника. Между ярмом и концом якоря заложена отключающая пружина 1. Подвижный контакт закреплен на якоре шпилькой 4 с контактной пружиной 5. Неподвижный контакт вместе с дугогасительной системой (камера 6, полюсы 7, сердечник 8) закреплен скобой 9 на угольнике 10. Магнитная система и контактное устройство монтируются отдельно.
Контактор типа КПД-24 по конструкции аналогичен контактору КПД-22 и отличается только техническими данными катушек.
Контакторы типов МКИ-150 и ДБ-928 имеет две ступени изоляции. Магнитная система контактора типа МКИ-150 (рис. 3-45) состоит из Г-образного ярма 3, сердечника 19 и якоря 21. На сердечнике, закрепленном на ярме болтом 2, установлена включающая катушка 1. Якорь сбоку имеет специальные вырезы, в которые входят концы упора. Магнитная система контактора закреплена на металлической планке 6. Подвижный контакт 13 изолирован от якоря прессованным изолятором 20, к которому он прикреплен шпилькой 16 с контактной пружиной 18. Изолятор крепится к якорю двумя винтами, которые ввертываются в запрессованные в изолятор гайки. Подвижный контакт гибким шунтом 22 соединен с зажимом, изолированным от магнитной системы (а следовательно, и от включающей катушки) изолятором 24, укрепленным на планке двумя винтами. Отключается контактор пружиной 23.
Рис. 3-45. Контактор типа МКИ-15.
Неподвижный контакт 12 крепится к держателю 9 болтом 11. Держатель одновременно также выполняет роль дугогасительного рога. Контактор снабжен дугогасительным устройством, состоящим из полюсов, камеры 14 и дугогасительной катушки 10, закрепленной на планке 7 болтом 8. Держатель неподвижного контакта и дугогасительная катушка установлены на изоляторе 5, который двумя болтами 4 закреплен на общей планке. Дугогасительный рог 17 подвижного контакта укреплен па планке изолятором.
В рабочем положении два полюса камеры плотно охватывают сердечник дугогасительной катушки. Верхняя часть камеры опирается на выступ дугогасительного рога, причем головка специального болта, укрепленного в камере, входит в углубление рога; нижняя часть камеры крепится на дугогасительном роге подвижного контакта специальным болтом 15. Дугогасительная камера выполнена из асбоцемента и стянута четырьмя болтами.
Рис. 3-46. Контактор типа ПΚ-162Α.
Электрическая дуга, выбрасываемая в дугогасительную камеру, разрезается в ней перегородками на три части, вследствие чего происходят интенсивное ее охлаждение и быстрое гашение. Полюс изолирован от боковых стенок камеры; включающая катушка от влияния дуги защищена изоляционной перегородкой.
Таблица 3-11
Технические данные контакторов
Разница между контакторами ДБ-928 и МКИ-150 заключается в наличии у последнего специального устройства, механически запирающего якорь во включенном положении. Это дает возможность во включенном положении контактора снять напряжение с включающей катушки. Для отключения контактора возбуждают катушку запирающего устройства 27. В результате защелка 25 притягивается к сердечнику 26, освобождая якорь контактора.
в) Конструкция пневматического контактора типа ПК-162
Пневматический контактор типа ПК-162 (рис. 3-46) рассчитан на большую мощность и по своим размерам значительно превосходит электромагнитные контакторы. На металлическом стержне 1, опрессованном изоляцией, закреплен кронштейн 3, на котором установлены дугогасительный рог 4, дугогасительная катушка 2 и неподвижный контакт 5. Второй кронштейн 7 при помощи оси 6 связан с рычагом 8, который в свою очередь шарнирно соединен с изоляционной тягой 10. На рычаге 8 вращается держатель 11 подвижного контакта 12. Контактор приводится в действие пневматическим приводом 9, который состоит из цилиндра и поршня, связанного с тягой 10. Впуск и выпуск сжатого воздуха в цилиндр привода производится электромагнитным вентилем включающего типа.
Включение контактора происходит при перемещении тяги вверх, при этом держатель 11 поворачивается вокруг оси 13, осуществляя скольжение подвижного контакта по неподвижному. Гашение электрической дуги при отключении контактора происходит в дугогасительной камере 14, Пневматический контактор имеет блок- контакты пальцевого типа, перемещающиеся поступательно по контактной колодке.
Технические данные контакторов приведены в табл. 3-11.