Силовая выпрямительная установка ВУК-4000Т
Основные технические данные силовой выпрямительной установки следующие:
Номинальный выпрямленный ток (среднее значение) 3200 А
Номинальное выпрямленное напряжение (среднее
значение) ... 1350 . В
Номинальное напряжение относительно корпуса
(эффективное значение) 1500В .
Длительно допустимое обратное напряжение плеча (амплитудное значение) 2450В
Номинальное напряжение питания (эффективное значение) . 1230 В
Максимально допустимая величина нарастающего тока перегрузки в течение не более 0,05 с, из которых, время воздействия этого тока перегрузки не должно превышать более 0,02 с . . 8 кА
Допустимая величина энергии от перенапряжений длительностью 800 мкс, которую способна рассеять выпрямительная установка, не более . . 36 Дж
То же при выходе из строя одного из вентилей в цепочке .. 27 Дж
Максимально допустимая частота перенапряжений, ведущих к лавинному пробою с указанной энергией, не более 0,2 Гц
К. п. д., не менее 98%
Масса выпрямительной установки, не более . . 225 кг
Габаритные размеры:
ширина .. 1120 мм
глубина .. 472 мм
высота ... 630 мм
Выпрямительная установка состоит из двух взаимозаменяемых шкафов (рис. 4).
Рис. 4. Силовая выпрямительная установка ВУК-4000Т
Каждый шкаф представляет собою металлический каркас прямоугольной формы, сваренный из стандартных и гнутых профилей. Внутри шкафа размещено по два плеча вентилей выпрямительного моста. Каждое плечо разомкнуто и имеет шинные выводы.
Каждые шесть вентилей с алюминиевыми охладителями (радиаторами) собраны в блоки, крепящиеся на электроизоляционных панелях. Охладители служат для отвода тепла от вентиля, которое выделяется в нем вследствие электрических потерь. Для рассеивания тепла охладители обдуваются потоком воздуха, создаваемым вентиляторами электровоза. Скорость потока охлаждающего воздуха между ребрами охладителей, в их средней части, должна быть не менее 10 м/с. Со стороны гибкого вывода вентили охлаждаются за счет естественной циркуляции воздуха.
Каждое плечо выпрямительного моста содержит четыре последовательно и двенадцать параллельно соединенных кремниевых лавинных вентилей ВЛ-200-8. Таким образом, на электровозе установлено 768 вентилей.
Вентили ВЛ-200-8 допускают прямой ток 200 А при условии принудительного охлаждения. Класс вентилей не ниже восьмого с номинальным обратным напряжением не менее 800 В. Напряжение лавинообразования не менее 1000 В. Обратный ток вентиля при номинальном обратном напряжении не более 3 мА.
Прямой ток в вентиле проходит от основания-вентиля (анода) к гибкому выводу (катоду). Для удобства замены вентилей в эксплуатации они разбиты на две подгруппы с различными величинами прямого падения напряжения и с различной цветовой стяжкой (см. таблицу).
Таблица
Подгруппа | Прямое | падение напряжения, В | Цвет стяжки | ||
I | 0.52 | 0,53 | 0,54 | — | Черный |
II | 0,55 | 0,56 | 0,57 | 0,58 | Белый |
В каждом плече выпрямительной установки установлены вентили только одной подгруппы. Вентили в каждом горизонтальном ряде плеча установлены с одинаковыми величинами прямого падения напряжения для равномерного распределения тока по двенадцати параллельно соединенным ветвям. Таким образом, сумма величин прямого падения напряжения каждой ветви, состоящей из четырех последовательно соединенных вентилей плеча, равны между собою.
При обратных перенапряжениях через вентили кратковременно проходит значительный ток. Для обеспечения его прохождения без повреждений вентилей производят подбор вентилей в трех вертикальных ветвях одного плеча моста. Критерием при подборе вентилей является напряжение лавинообразования при обратном токе 30 мА (и30).
Подбор вентилей производят следующим образом:
напряжение и30 на каждом вентиле верхнего ряда подбираемого плеча должно быть меньше или равно напряжению и30 всех остальных вентилей плеча;
напряжение и30 на каждом вентиле в трех подбираемых ветвях должно отличаться от напряжения и30 каждого вентиля верхнего ряда не более чем на 30 В.
Тепловая энергия около 36 Дж, выделяемая от прохождения обратного тока, равномерно распределяется по последовательно соединенным вентилям трех подбираемых ветвей плеча.
Подбираемые ветви находятся слева плеча со стороны заводского щитка. Ветви отмечены на каркасе полосами серого цвета. Величина прямого падения напряжения и напряжение и30 указаны на корпусе вентиля. Белые или черные стяжки гибкого вывода обусловливают подгруппу вентиля. Выбор вентиля взамен вышедшего из строя производят следующим образом:
сумма величин прямого падения напряжения ветви с вновь установленным вентилем не должна отличаться от других ветвей более чем на 0,04 В.
в подбираемых ветвях напряжение и30, вновь устанавливаемого вентиля, не должно отличаться от этого напряжения остальных вентилей более чем на 30 В.
Для установки и съема вентилей применяют моментный ключ с торцовой насадкой, который поставляется в комплекте с выпрямительными установками. Ключ имеет двухстороннюю головку с одной стороны для завертывания вентилей с максимальным моментом 6,5 кгс-м, а с другой — для отвертывания. Торцовая насадка с одной стороны имеет шестигранное отверстие под основание вентиля, а с другой — квадратное отверстие под моментный ключ.
Для снятия вентиля необходимо отсоединить его гибкий вывод, одеть на него торцовую насадку, вставить моментный ключ неторированной стороной головки в квадратное отверстие насадки и поворотом против часовой стрелки отвернуть вентиль. Когда для отвертывания вентиля требуется большие усилия, необходимо ослабить два винта, крепящих токоведущую пластинку к охладителю. Если и при этом вентиль не отворачивается, как исключение, допускается удлинить ручку моментного ключа металлической трубой. При этом общая длина рукоятки ключа с учетом трубы не должна превышать 500 мм.
Перед завертыванием вентиля необходимо тщательно протереть посадочное место на пластине и в резьбовом отверстии охладителя, основание и резьбовой хвостовик вентиля. Нанести тонкий слой смазки ЦИАТИМ-201 и затем вручную завернуть вентиль. Не допускается попадание смазки на резьбу вентиля. Окончательную затяжку вентиля производят тарированной стороной головки моментного ключа. Вентиль считается плотно завернутым, когда головка ключа повернулась относительно рукоятки до щелчка.
При установке вентилей проверяют плотность прилегания поверхностей основания вентиля с пластиной и пластины с охладителем. Плотность прилегания, проверяемая щупом толщиной 0,03 мм, должна быть не менее 75% всей площади прилегания. После завертывания вентиля необходимо удалить излишки смазки. После замены вентилей вносят соответствующие изменения в «Ведомость замены вентилей».
При каждом профилактическом осмотре и периодическом ремонте электровоза необходимо производить очистку элементов выпрямительной установки от пыли и грязи, проверять качество разъемных соединений и целостность вентилей специальным прибором поиска неисправных вентилей ППНВ-1.
После короткого замыкания в цепи выпрямительной установки проводят проверку целостности всех вентилей и измеряют сопротивление изоляции токоведущих частей выпрямительной установки по отношению к корпусу. Сопротивление изоляции, измеренное мегомметром на напряжение 2,5 кВ, должно быть не менее 30 МОм. При проверке сопротивления изоляции, во избежание пробоя вентилей, необходимо все выводные шины выпрямительной установки соединить между собой. В эксплуатации допускается увеличение обратного тока не более чем до 5 мА.