Описание работы выключателя ВАБ — 49

Выключатель ВАБ-49 разработан на основе выключателей ВАБ-28 и ВАБ — 4З, хотя имеет значительные конструктивные отличия. Выпускаются четыре модификации выключателя: ВАБ-49−3200/30-Л-УХЛ4 на 3200 А и ВАБ-49−5000/30-Л-УХЛ4 на 5000А применяются только по два, соединенные последовательно; ВАБ-49/1−3200/30-Л-УХЛ4 и ВАБ-49−4000/30-К-УХЛ4 на 4000 А применяются в одиночном исполнении. Буква Л обозначает, что выключатель устанавливается на линиях постоянного тока для защиты их от токов КЗ и недопустимых перегрузок. Буква К обозначает, что выключатель устанавливается в качестве катодного на преобразователях переменного тока в постоянный для защиты от обратных токов. Все выключатели выпускаются на номинальное напряжение 3300 В, а наибольшее рабочее — 4100 В, предназначены для работы в районах с умеренным и холодным климатом, в закрытых отапливаемых помещениях.

На рис. 2.2 изображен полюс выключателя ВАБ-49 во включенном положении, который состоит из контактного блока и привода, изолированных друг от друга изоляторами 2, установленными на скобе 1, изолятора 24 и изолирующей тягой 25. Корпус привода заземляется. Привод включает в себя электромагнит, состоящий из магнитопровода 44, катушки 43, расположенной на среднем стержне магнитопровода, к которому крепятся главный якорь 45 и якорь механизма свободного расцепления 36, вращающиеся на одной оси 42, промежуточного трехплечного рычага 41, установленного на главном якоре 45 и соединенного с ним осью 34, контактной пружины 27, отключающих пружин 47 и упора 46 главного якоря. Электромагнит закреплен в корпусе 32 шпильками 40. С двух сторон корпуса установлены блокировочные контакты 28. Механический указатель положения выключателя 35 расположен с торца привода.

Контактный блок выключателя состоит из катушки магнитного дутья 11 с неподвижным контактом 10, магнитопровода магнитного дутья 12, дугогасительного рога 15 неподвижного контакта, подшипника 13 для установки дугогасительной камеры, объединенных в единый узел и установленных на панели 9. Узел неподвижного контакта изолирован от узла подвижного контакта изолятором 7, установленном на скобе 22 и контактной шине 5. Контактный блок включает в себя главный подвижный контакт 8 закрепленный через ось 4 на скобе 22 и соединенный с шиной 5 гибкими связями 6. Дугогасительный рог 18 подвижного контакта закреплен на скобах 19 и 22. На главном подвижном контакте установлен дугогасительный контакт 16 с пружиной дожатия 21 закрепленный болтом 17. Нажатие пружины 21 регулируется гайкой 23.

Подвижный контакт связан тягой 25, к которой крепится осью 48, с промежуточным рычагом 41 регулировочной втулкой 31 с осью 30. Соединение контактного блока с дуго…

Числа в условном обозначении выключателей означают:

первое число, написанное через дефис после аббревиатуры ВАБ, — порядковый номер конструкции;

цифра 1, написанная через откос после первой цифры, — выключатель применяется как одиночный;

второе число — номинальный ток, А;

через откос после второго числа — номинальное напряжение (до 3300 В — число 30);

цифра 4 после аббревиатуры УХЛ означает, что выключатель должен эксплуатироваться в закрытом помещении с искусственно регулируемыми климатическими условиями. Специалистами НИИ ОАО «Уралэлектротяжмаш» разработаны новые быстродействующие выключатели типа ВАБ-49 на номинальный ток 3200, 4000 и 5000 А и номинальное напряжение 3300 В для электрифицированных железных дорог.

Выключатели ВАБ-49−3200/30-Л-УХЛ4 и ВАБ-49−5000/30-Л-УХЛ4 устанавливаются только по два последовательно, ВАБ-49/1−3200/30-Л-УХЛ4 и ВАБ-49−4000/30-К-УХЛ4 применяются как одиночные.

Выключатель ВАБ-49 имеет следующие характерные особенности:

наличие двух регулировочных элементов обусловливают простоту при обслуживании и ремонте;

наглядность элементов камеры и главных зазоров при визуально осмотре;

изготовление дугогасительной камеры из обычных доступных материалов и отсутствие необходимости герметизации щелей камеры, камера может быть легко разобрана и собрана;

улучшенная изоляция — привод выключателя с держащей (включающей) катушкой и блок-контактами находится под потенциалом земли;

уменьшенное ионизированное пространство, малые габариты выключателя и камеры;

сниженный уровень шума при отключении;

стабильный уровень напряжения на дуге, независимый от тока;

малая масса самого выключателя (без камеры) — 62 кг против 180 кг у выключателя ВАБ-43;

малая масса камеры — 47 кг для сдвоенного выключателя и 60 кг для одиночного против 80 кг у выключателя ВАБ-43.

Технические данные выключателей ВАБ-49 приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Технические характеристики выключателей ВАБ-49.

Программа обновления и развития хозяйства электроснабжения на 2000 — 2005 гг. в целях повышения надежности электроснабжения предусматривает замену устаревших быстродействующих выключателей на выключатели ВАБ-43 и ВАБ-49, имеющие лучшие технические характеристики. В первую очередь необходимо произвести замену фидерных выключателей типа АБ-2/4, которые составляют 27% от общего парка выключателей, эксплуатируемых на тяговых подстанциях постоянного тока электрифицированных железных дорог.

Следует отметить, что отечественные разработки коммутирующих устройств во многом избавляют от тяжелых дуговых процессов фидерные выключатели постоянного тока типа ВАБ-43 и ВАБ-49 и опережают мировой уровень в решении этого вопроса.

В настоящее время разработан и запущен в серийное производство новый быстродействующий неполяризованный выключатель типа ВАБ-70, предназначенный для защиты фидеров тяговых подстанций, постов секционирования и пунктов параллельного соединения постоянного тока от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок.

Технические данные выключателей типа ВАБ-70 приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2. Технические характеристики выключателей ВАБ-70.

Дугогасительные камеры ПК для автоматических быстродействующих выключателей.

Специалистами фирмы «Технос» (г. Екатеринбург) разработаны и выпускаются дугогасительные камеры к автоматическим быстродействующим выключателям типов АБ-2/4, ВАБ-28 и ВАБ-43. Принцип действия дугогасительных камер фирмы «Технос» аналогичен принципу действия камер выключателей типа ВАБ-49.

Дугогасительные камеры выполнены на основе деионной решетки — изолированных друг от друга стальных пластин. Дуговые пластины камер собраны в единый узел — дуговой модуль МД, а пламегасительные пластины — в модуль МП.

Камеры всех типов отличаются друг от друга только углом стыкования деталей. Камеры ПК-АБ-2/4, ПК-28, ПК-43 могут быть установлены на соответствующий тип выключателя без переделки выключателя и ячейки. Данная конструкция камеры позволила:

уменьшить длину дуги и соответственно существенно уменьшить габариты камеры;

уменьшить ионизированное пространство;

значительно снизить уровень шума при отключении;

получить независимый от значения тока стабильный уровень напряжения на дуге;

увеличить скорость подъема напряжения;

снизить полное время отключения за счет более быстрого гашения дуги по сравнению с щелевой камерой;

применять выключатели с новыми камерами как в индуктивных, так и в безиндуктивных цепях.

Обслуживать камеру (ревизия, монтаж, демонтаж) может один человек. Модули МД и МП легко снимаются и устанавливаются без разборки камеры, при этом не требуется герметизация щелей камеры. Камеры изготовлены из доступных материалов.

Масса одной камеры не превышает 50 кг против 80 кг у серийных камер выключателя ВАБ-43.

Данные камеры можно устанавливать на одиночные выключатели в ячейках фидеров, где установка двух последовательно включенных выключателей затруднена или невозможна (в этом случае применяется камера, имеющая напряжение на дуге 8 кВ).

Технические характеристики камер приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3. Технические характеристики камер ПК.

Параметр	Значение параметра.
Напряжение на контактах выключателя, кВ, не более: ПК-43 и ПК-АБ-2/4. ПК-28 (два разрыва). Максимальное значение аварийного тока, А, в цепи с индуктивностью 3 15 мГн и в безиндуктивной цепи, не более. Ресурс по электрической износостойкости (количество отключений аварийного тока) до ревизии, не менее.	5 6 35 000 150

Камеры с аналогичным принципом действия успешно работают на выключателях ВАБ-49, поставляемых ОАО «Уралэлектротяжмаш» Западно-Сибирской, Московской и Свердловской железным дорогам.

Ремонт и настройка быстродействующих выключателей постоянного тока.

Осмотры выключателей на тяговых подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом проводятся ежедневно при приеме смены, а без такого персонала — в сроки, утвержденные главным инженером ЭЧ, но не реже одного раза в 10 дней. Такие осмотры проводятся без отключения выключателей.

Дополнительно один раз в три месяца, если нет срабатываний—через 3 месяца, а также через один месяц после ввода в эксплуатацию проводятся осмотры со снятием напряжения. Периодичность и объем осмотров могут быть изменены в зависимости от местных условии.

Для исключения перебросов дуги на заземленные конструкции должны быть выдержаны расстояния, приведенные в таблице 2.3.

Таблица 2.3. Допустимые расстояния при установке быстродействующих выключателей.

При осмотре быстродействующих выключателей без отключения проверяются:

внешнее состояние выключателей и камер;

отсутствие следов подгаров и перекрытий;

показания счетчика числа аварийных отключений;

исправность заземления;

соответствие сигнализации положению выключателей;

нагрузка по килоамперметру.

Ремонт быстродействующих выключателей по техническому состоянию проводится:

после отказа в работе или повреждении;

для выключателей АБ-2/4 и ВАБ-43 с одним разрывом — после 40 отключений;

для выключателей с двумя разрывами (ВАБ-28) или сдвоенных выключателей — после 80 отключений;

для выключателей АБ-2/4, АБ-2/3, ВАБ-2 — при уменьшении зазора д на 0,5 мм.

Для выключателей ВАБ-43, ВАБ-49, установленных на тяговых подстанциях, оборудованных устройствами для шунтировки реакторов, снабженными фиксаторами — сумматорами коммутируемого тока, ремонт по техническому состоянию выполняется через 1000 кА отключенного тока с измерением параметров и сопоставлением их с допустимыми в графе «до ремонта» .

Объем работ определяется по результатам осмотра выключателей.

При текущем ремонте быстродействующих выключателей выполняются:

протирка частей выключателей и изоляторов;

осмотр вторичных цепей, заземлений, реле;

проверка крепления ошиновки и исправности диодов в цепях держащих катушек;

измерение лимитирующих зазоров и регулировка зазора свободного расцепления;

осмотр главных и дугогасительных контактов;

осмотр дугогасительных камер;

чистка и ремонт камер (при необходимости);

смазка трущихся частей и поверхности прилегания якоря к сердечнику у зуба защелки;

опробование дистанционного управления и автоматики.

При межремонтных испытаниях быстродействующих выключателей проводятся:

измерение сопротивления изоляции мегомметром;

испытание повышенным напряжением ;

измерение нажатия главных контактов;

измерение нажатия дугогасительных контактов;

измерение лимитирующих зазоров и расстояний;

измерение тока и напряжения держащей катушки;

измерение площади прилегания якоря к магнитопроводу;

измерение площади прилегания главных контактов;

проверка работы механизма свободного расцепления;

проверка токов уставки прямым током;

проверка работы схемы управления;

проверка работы автоматического повторного включения (АПВ) и искателя коротких замыканий (ИКЗ).

При капитальном ремонте выключателей выполняются:

разборка и ремонт узлов выключателей;

полная разборка камер или их замена;

замена контактов (при необходимости);

замена смазки всех трущихся частей.

Испытание быстродействующих выключателей и реле РДШ производится повышенным напряжением переменного тока в течение одной минуты.

После настройки всех механических и электрических параметров выключателей ВАБ-43, ВАБ-49 выполняются 20 контрольных оперативных включений и отключений, а для других выключателей — 10 таких операций, после чего необходимо убедиться, что все регулировочные параметры остались неизменными.

При применении тепловых защит контактной сети следует руководствоваться инструкциями заводов-изготовителей.

Таблица 2.4. Испытательные напряжения промышленной частоты для изоляции быстродействующих выключателей и реле РДШ.

Таблица 2.5. Контролируемые параметры и зазоры выключателей типа ВАБ — 49.