Основные параметры контактов электрических
аппаратов электровоза BЛ80C
1 .Сила нажатия (кгс) — это усилие, которое
необходимо приложить, чтобы оторвать подвижный контакт от неподвижного.
Нажатие зависит от силы притирающей пружины подвижных контактов. Нажатие
бывает: начальное - в момент начала сжатия притирающей пружины и
конечное — создается силой притирающей пружины дополнительно сжатой на
величину провала. Нажатие контактов не зависит от величины магнитного
потока включающей катушки, так как якорь контактора или реле всегда
плотно притягивается к сердечнику при напряжении катушки свыше 37,5 В,
однако этот магнитный поток должен быть пропорционален силе притирающих
пружин всех контактов. Величину нажатия замеряют динамометром. Величина
нажатия непосредственным образом влияет на значение максимального тока,
который может протекать через контакты аппарата, не разрушая их.
Например, номинальный ток через контакты кулачкового контактного
элемента типа КЭ-153, включенного в цепи управления, составляет 16 А,
для этого его подвижная система создает нажатие, равное 0,3 кгс;
номинальный ток через главные контакты электромагнитного контактора типа
МК-84, включенные во вспомогательные цепи, составляет 150 А, поэтому его
контактная система для обеспечения нормального контакта при протекании
такого тока создает нажатие контактов не менее 3,8 кгс.
2. Разрыв (раствор) контактов (мм) — это наименьшее
расстояние между разомкнутыми контактами аппарата. От величины разрыва
между контактами зависит номинальное напряжение на контактах аппарата и
способ гашения дуги. Величина разрыва проверяется предельными шаблонами
и штангенциркулем. Например номинальное напряжение, под которым работают
контакты кулачкового контактного элемента типа КЭ-153, включенного в
цепи управления, составляет 50 В, для этого его подвижная система
обеспечивает разрыв его контактов на 4,5 мм; номинальное напряжение, под
которым работают контакты электромагнитного контактора МК-84,
включенного во вспомогательные цепи, составляет 380 В, поэтому подвижная
система этого контактора обеспечивает разрыв его контактов на 15 мм.
3. Провал контактов (мм) — это условное дополнительное расстояние,
которое прошел бы подвижный контакт при полном включении аппарата, если
неподвижный контакт убрать. Провал необходим для создания надежного
контакта и обеспечивает:
- самозачищение контактов, которое происходит, когда подвижный контакт
скользит по неподвижному в момент включения и отключения аппарата, при
этом снимается оксидная пленка и увеличивается поверхность
соприкосновения между контактами;
- разрыв контактов на концах, за счет чего рабочие поверхности контактов
меньше подгорают от действия электрической дуги;
- одновременное замыкание всех подвижных контактов, расположенных на
общей планке (штоке) аппарата.
У некоторых аппаратов измерить действительный провал контактов
невозможно, поэтому замеряется зазор между подвижным контактом и его
упором при полном включении контактов.
Примечания. 1. В качестве основного материала для изготовления контактов
используют медь и ее сплавы. Например, для коммутационных контактов
контакторов, обеспечивающих размыкание цепей под током, используют
твердотянутую профильную медь марки Ml, а для дугогасительных контактов
контакторов используют сплав медь-вольфрам МВ-70 или композит КМК-Б21
(медь 27 %, никель 3,5 % и вольфрам 69,5 %).
Электротехническая медь, как и ее оксиды, имеет пониженное контактное
сопротивление и относительно низкую стоимость, что позволяет широко
использовать ее для изготовления контактов аппаратов, однако контакты на
ее
основе в эксплуатации быстро изнашиваются, поэтому
для устранения этого недостатка в последнее время получили широкое
распространение контакты на металлокерамической основе, выполненные
путем прессования смеси порошков различных металлов. Например, для
обеспечения хорошего длительного контакта в силовых цепях используется
композиция серебро-окись кадмия СОК-15 (серебро 85 %, окись кадмия 15
%). Контакты, изготовленные по такой технологии, приобретают новые
выгодные свойства, которые значительно повышают их долговечность в
эксплуатации при сохранении остальных положительных качеств.
Металлокерамические пластины приваривают к контактным поверхностям.
2. Нормы колебаний напряжения на токоприемнике магистральных
электровозов переменного тока допускают отклонения напряжения в пределах
от +16 % до -25 %. Поэтому все электрические аппараты электровоза должны
сохранять работоспособность при понижении напряжения на их катушках в
цепях управления до 37,5 В, что составляет 75 % от номинального значения
напряжения цепей управления 50 В. У электромагнитных контакторов и реле
напряжение срабатывания регулируется изменением зазора между якорем и
сердечником, а также за счет изменения силы, отключающей пружины якоря.
Электрические аппараты с пневматическим приводом должны обеспечивать
нормальную работоспособность в пределах давлений воздуха от 3,5 до 6,75
кгс/см2 при номинальном давлении воздуха 5 кгс/см2.
3. Все электрические аппараты электровоза после включения при напряжении
свыше 37,5 В отключаются при уменьшении напряжения на их катушках до
20+25 В. Это объясняется тем, что после включения якоря аппарата зазор
между якорем и сердечником уменьшается до нуля и за счет этого магнитный
поток включающей катушки увеличивается в два раза. Таким образом, все
применяемые на электровозе аппараты малочувствительны на отключение.
Поэтому для повышения чувствительности отдельных аппаратов на отключение
в цепь их катушек сразу после включения автоматически вводится
токоограничивающее сопротивление. Такой способ повышения
чувствительности на отключение аппарата используют для дифференциальных
реле 21, 22 в блоке БРД (см. рис. 8.6, вкладка) и для контактора К на
распределительном щите РЩ-34 ( см. рис. 8.4, вкладка).
4. Под якорями электромагнитных контакторов и реле укреплена
диамагнитная прокладка в виде пластинки из диамагнитного (не магнитного)
материала меди или алюминия. Она служит для исключения залипания якоря
аппарата к сердечнику, которое происходит за счет остаточного магнитного
потока после снятия питания с катушки аппарата.
5. Магнитное дугогашение реализовано в конструкции
почти всех контакторов с дугогашением (кроме электромагнитных
контакторов мости-кового типа). При включенном состоянии контактора
через дугогасительную катушку протекает ток. При этом дугогасительная
катушка создает свой магнитный поток, который замыкается по сердечнику
внутри дугога-сительной катушки, по стальной пластинке сбоку
дугогасительной камеры (или шихтованному магнитопроводу в контакторах
ЭКГ), по воздуху внутри дугогасительной камеры, по другой стальной
пластинке сбоку дугогасительной камеры и затем к сердечнику
дугогасительной катушки. Направление магнитного потока катушки
определяется по правилу обхвата правой руки.
При отключении с током и с дугой на силовых контактах этот магнитный
поток дугогасительной катушки пересекает дугу и выталкивает ее как
проводник с током внутрь дугогасительной камеры. Направление
выталкивания определится правилом левой руки. При этом дуга
перебрасывается на дуго-гастительные рога (если они есть), которые
являются продолжением неподвижного и подвижного силовых контактов. При
этом электрическая дуга значительно растягивается и гаснет внутри
дугогасительной камеры.
Если изменить направление тока по силовым контактам, то при отключении с
током электрическая дуга будет выталкиваться в ту же сторону внутрь
дугогасительной камеры, так как одновременно изменяется направление тока
в дуге и в дугогасительной катушке. Поэтому магнитное дугогашение можно
применять также и в цепях переменного тока.