содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..

Глава 5.

Аппараты высоковольтных силовых и вспомогательных цепей  электровоза BЛ80C
 

5.1. Общие сведения об электрических аппаратах электровоза BЛ80C


Электрический аппарат — это электротехническое устройство, которое служит для включения и отключения электрических цепей, с целью управления электровозом и регулирования параметров работы его электрического оборудования, а также для защиты этого оборудования от аварийных режимов.

По принципу действия электрические аппараты можно условно разделить на две основные группы: контактные и бесконтактные.

Контактные аппараты — выполняют свои функции с помощью механического разрыва электрической цепи своими подвижными контактами (контакторы, реле, переключатели, разъединители, тумблеры, кнопки, и др.).

Бесконтактные аппараты — выполняют свои функции без механического разъединения электрических цепей, т.е. не имеют подвижных контактов (резисторы, дроссели, датчики, и др.).

При работе электровоза в его схеме происходит большое количество переключений (реверсирование ТЭД, регулирование напряжения, подводимого к ТЭД, включение в работу вспомогательных машин и др.), связанных с соединением и разъединением электрических цепей. В результате контактные аппараты подвергаются более интенсивному износу, чем бесконтактная аппаратура, поэтому в эксплуатации именно этим аппаратам необходимо уделять повышенное внимание.

Все контактные аппараты условно состоят из двух основных частей: привода и контактной системы. Эти аппараты можно классифицировать по следующим признакам: по типу привода, форме контактов в точке касания, способу гашения дуги и по назначению в схеме электровоза.

1. Классификация электрических аппаратов электровоза по типу привода. В зависимости от вынуждающей силы, которая заставляет контакты взаимодействовать друг с другом, электрические аппараты разделяют (рис. 5.1) на: аппараты с ручным приводом, аппараты с электромагнитным приводом, аппараты с пневматическим приводом, аппараты с моторным приводом и аппараты с тепловым приводом.

2. Классификация электрических аппаратов электровоза по форме контактов в точке касания. В зависимости от формы поверхности, по которой осуществляется контакт подвижного контакта с неподвижным (по форме контактного пятна), аппараты классифицируют на: аппараты с точечными контактами, аппараты с линейными контактами и аппараты с поверхностными контактами

Контактное пятно в виде точки образуется, если контактирующим поверхностям придать форму сфер или сферы и поверхности. Точечные контакты применяют в цепях управления при токах до 8 А (у медных контактов) и до 120 А (у контактов из серебряных сплавов).

Контактное пятно в виде линии образуется, если контактирующие поверхности имеют цилиндрическую форму и соприкасаются по образующим или по цилиндрической образующей и плоскостью. Площадь соприкосновения зависит от величины деформации контактов и ширины контактов. Линейные контакты используют в силовых цепях при токах до 2000 А.

Поверхностные контакты соприкасаются не всей поверхностью, а отдельными контактными пятнами, количество, площадь и расположение которых случайны и зависят от состояния контактных плоскостей и от взаимного давления контактных поверхностей друг на друга. Например, у дугогасительных контактов ГВ касание контактов происходит по шаровой поверхности, а у разъединителей — по плоскости.

При любой форме контактов их контактная поверхность должна быть не менее 80 % от возможной, что проверяется по отпечатку, который оставляют контакты на копировальной бумаге.

3. Качественная работа контактных соединений зависит от степени их нагревания в процессе длительной работы. Чрезмерное нагревание контактов приводит к их окислению, а окисные пленки большинства металлов (кроме серебра) не проводят электрический ток, что приводит к повышению переходного сопротивления в месте контакта. В соответствии с ГОСТ 9219-88 установлены следующие превышения тем-пературы контактных соединений для температуры окружающего воздуха не выше +40 °С и при условии, что они не вызывают нагрева соседних частей выше допустимых для них температур:

- коммутирующие контакты из меди, сплавов меди и металлокерамики, а также скользящие контакты с накладками из серебра или металлокерамики — 75 °С;

- коммутирующие контакты реле при малых нажатиях (до 5 Н) с накладками из серебра или металлокерамики на основе серебра — 65 °С;

- разборные и неразборные контактные соединения внутри аппарата, контактные соединения выводов из аппарата к внешним проводам — 65 °С;

- разборные и неразборные контактные соединения внутри аппарата, контактные соединения выводов из аппарата к внешним проводам с покрытием контактной поверхности серебром — 80 °С;

- контакты и другие детали, работающие как пружины: медные — 35 °С; медные контакты разъединителей—50 °С; из бериллиевой бронзы — 110 °С; из углеродистой конструкционной стали — 45 °С.

4. Классификация электрических аппаратов по способу гашения электрической дуги на контактах. В электрических аппаратах электровоза реализованы следующие способы гашения электрической дуги:

- принудительное удлинение дуги путем разъединения контактов, использования защитных рогов на контактах, путем воздействия магнитного поля;

- охлаждение межконтактного пространства потоком воздуха;

- дробление дуги на ряд отдельных коротких дуг деионной решеткой, встроенной в дугогасительную камеру.
 

Рис. 5.1. Классификация электрических аппаратов по типу привода

Рис. 5.2. Классификация электрических аппаратов электровоза по назначению в схеме

Большинство аппаратов имеют комбинированное дугогашение, т.е. в их конструкции реализовано сразу несколько способов гашения электрической дуги. Например, в контакторе главного контроллера гашение дуги осуществляется за счет ее удлинения магнитным полем катушки, а также используется дробление дуги в дугогасительной камере и охлаждение межконтактного пространства потоком воздуха.

5. Классификация электрических аппаратов по назначению в схеме электровоза (рис. 5.2). В зависимости от электрической цепи, в которую включаются главные контакты аппаратов в схеме, и выполняемых
ими функций аппараты электровоза классифицируют на следующие группы:

- аппараты высоковольтных цепей — главные контакты включены в цепь первичной обмотки тягового трансформатора, поэтому эти аппараты рассчитаны для работы под напряжением 25 кВ при длительных токах не более 400 А;

- аппараты силовых цепей — главные контакты включены в цепи питания ТЭД, они работают под напряжением не более 1200 В, но при токах свыше 1000 А;

- аппараты вспомогательных цепей — главные контакты включены в цепи питания вспомогательного оборудования электровоза от обмотки собственных нужд, они работают под напряжением не более 500 В, и при длительных токах не более 1000 А;

- аппараты цепей управления — выполняют функции управления и работают под напряжением 50 В при токах менее 50 А;

- аппараты защиты — выполняют функции защиты от аварийных режимов в различных цепях электрической схемы.

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..