Σήμερα, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν ενεργά μια ποικιλία ηλεκτρικών συσκευών. Μερικά από αυτά λειτουργούν σε αρκετά υψηλές τάσεις και επομένως μπορεί να είναι επικίνδυνα. Οι διακόπτες υψηλής ταχύτητας έχουν σχεδιαστεί μόνο για να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν ηλεκτρικά κυκλώματα, καθώς και να αποσυνδέουν αυτόματα αυτό το κύκλωμα όταν παρουσιαστεί βραχυκύκλωμα.
Γενική περιγραφή
Τώρα μπορούμε με ασφάλεια να πούμε ότι οι διακόπτες αυτού του είδους είναι εξοπλισμός μεταγωγής και προστασίας.
Για παράδειγμα, σε δίκτυα έλξης συνεχούς ρεύματος, όπου η τάση φτάνει τα 3 kV, όταν συμβεί βραχυκύκλωμα, το ρεύμα θα αυξηθεί απότομα στα 30-40 kA. Φυσικά, τέτοιοι κολοσσιαίοι δείκτες ισχύος ρεύματος αποτελούν τεράστια απειλή για κάθε εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος σε αυτό το δίκτυο. Τις περισσότερες φορές, αυτά είναι θερμικά και δυναμικά φαινόμενα, που οδηγούν σε αστοχία του εξοπλισμού.
Η διαφορά μεταξύ του κυκλώματος DC και της ανάγκης για BV
Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ των κυκλωμάτων AC και DC, η οποία απαιτεί τη χρήση διακοπτών υψηλής ταχύτητας. Στην πρώτη παραλλαγή, το ρεύμα μειώνεται περιοδικά στο μηδέν και το τόξο σβήνει, ενώ στη δεύτερη, το ρεύμα αυξάνεται συνεχώς μέχρι να επιτευχθεί μια ορισμένη τιμή. Επιπλέον, όπως δείχνει η πρακτική, χρειάζονται μόνο μερικά εκατοστά του δευτερολέπτου για να φτάσει το ρεύμα στη μέγιστη τιμή του. Αυτό κάνει την απενεργοποίησή του πολύ πιο δύσκολη. Επιπλέον, το κύκλωμα DC συνήθως απενεργοποιείται πολύ νωρίτερα από ό,τι το ρεύμα φτάσει τις μέγιστες τιμές του.
Οι αυτόματοι διακόπτες υψηλής ταχύτητας έχουν συνήθως όρια ενεργοποίησης από 15 έως 27 kA. Ανάλογα με ορισμένες παραμέτρους του ίδιου του κυκλώματος, μια τέτοια συσκευή θα είναι αρκετά αρκετή για να εξασφαλίσει την έγκαιρη απενεργοποίηση.
Ποικιλίες
Οι διακόπτες υψηλής ταχύτητας διαθέτουν ειδικό μηχανισμό που απενεργοποιεί το δίκτυο. Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας αυτού του στοιχείου, μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία είναι συσκευές με επιλογή αποσύνδεσης ελατηρίου, όπου επιτυγχάνεται διακοπή κυκλώματος λόγω της δύναμης των ισχυρών ελατηρίων αποσύνδεσης. Η δεύτερη κατηγορία είναι οι συσκευές μαγνητικού ελατηρίου. Χρησιμοποιούν επίσης τη δύναμη ενός ελατηρίου, αλλά προσθέτουν επίσης μια ηλεκτρομαγνητική δράση για να αποσυνδέσουν το κύκλωμα.
Εκτός αυτού, υπάρχει ένα άλλο σημείο στο οποίο οι διακόπτες υψηλής ταχύτητας χωρίζονται σε κατηγορίες - η ικανότητα απόκρισηςτρέχουσα κατεύθυνση.
Σε αυτή την περίπτωση, διακρίνονται πολωμένες και μη πολωμένες συσκευές. Ο πρώτος τύπος είναι ικανός να διακόψει το κύκλωμα, υπό την προϋπόθεση ότι το ρεύμα ρέει προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Ο δεύτερος τύπος θα ανοίξει το κύκλωμα όταν επιτευχθεί μια συγκεκριμένη τιμή ρεύματος, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση στην οποία ρέει απευθείας μέσω της συσκευής.
Αξίζει να σημειωθεί ότι παλαιότερα κατασκευάζονταν εγχώριοι αυτόματοι διακόπτες υψηλής ταχύτητας, οι οποίοι ήταν πολύ δημοφιλείς στους υποσταθμούς έλξης. Αξίζει να προσθέσουμε εδώ ότι η παραγωγή ορισμένων μοντέλων αυτού του εξοπλισμού έχει ήδη τελειώσει, αλλά εξακολουθούν να λειτουργούν.
Κοινά μοτίβα
Προηγουμένως, τέτοιοι τύποι BV όπως AB-2/4, VAB-28 και VAB-43 παράγονταν και χρησιμοποιούνταν αρκετά ενεργά. Μέχρι σήμερα, έχουν αντικατασταθεί από συσκευές όπως οι διακόπτες υψηλής ταχύτητας VAB-49 και VAB-50, καθώς και οι διάφορες τροποποιήσεις τους.
Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική λεπτομέρεια που πρέπει να σημειωθεί εδώ. Ο διακόπτης DC υψηλής ταχύτητας AB-2/4 δεν έχει παραχθεί εδώ και μερικές δεκαετίες, αλλά εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ενεργά σε διάφορα ηλεκτρικά τμήματα με συνεχές ρεύμα. Ονομάζεται για ονομαστικό ρεύμα λειτουργίας 2 kA και τάση 4 kV.
AB-2/4 συσκευή
Για την τοποθέτηση αυτής της συσκευής, διαθέτει τέσσερις μονωτές, οι οποίοι βρίσκονται στο πλαίσιο ενός ειδικού καροτσιού που ανοίγει. Ο σχεδιασμός έχειμαγνητικό κύκλωμα, το οποίο είναι ο κύριος ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης. Η συσκευή του διακόπτη υψηλής ταχύτητας υποδηλώνει την παρουσία ειδικού αγωγού τόξου. Σε αυτή την περίπτωση, αντιπροσωπεύεται από έναν τύπο λαβύρινθου-στόχου και είναι σε θέση να τεντώσει το τόξο έως και 4,5 μέτρα. Η λειτουργία του απαιτεί ένα μαγνητικό χτύπημα, το οποίο στην περίπτωση αυτή αναπτύσσεται λόγω των ισχυρών πόλων που βρίσκονται έξω και στις δύο πλευρές του θαλάμου.
Τα ίδια τα καλώδια δεν είναι χωρίς προστασία, αλλά είναι ενσωματωμένα σε ένα ειδικό μαγνητικό κύκλωμα. Και στις δύο πλευρές ενός τέτοιου σύρματος υπάρχει ένας θάλαμος του πηνίου μαγνητικής έκρηξης. Στην κορυφή, τα τοιχώματα αυτού του θαλάμου αποκλίνουν κάπως και εδώ υπάρχουν επίσης πολλά χωρίσματα σε σχήμα σφήνας διάσπαρτα μεταξύ τους, σχηματίζοντας τον απαραίτητο λαβύρινθο. Έτσι, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα κενό τύπου ζιγκ-ζαγκ, με τη βοήθεια του οποίου είναι δυνατό να τεντωθεί το τόξο.
Στην κορυφή του θαλάμου, ο λαβύρινθος σπάει. Εδώ υπάρχουν ειδικοί απαγωγείς φλόγας, οι οποίοι παρουσιάζονται με τη μορφή πολλών συσκευασιών από λεπτές χαλύβδινες πλάκες. Έχουν σχεδιαστεί για να ψύχουν καθώς και να απιονίζουν τα αέρια και τις φλόγες που συνοδεύουν το τόξο.
Ηλεκτρική σύνδεση
Η λειτουργία του διακόπτη ταχείας δράσης είναι να ανοίγει το κύκλωμα κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος και να ενεργοποιεί/απενεργοποιεί. Για αυτό, ο σχεδιασμός έχει δύο ειδικές εξόδους επαφής. Έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν το BV στο ηλεκτρικό δίκτυο. Η σύνδεση γίνεται μέσω ηλεκτρικών ράβδων. Ο σχεδιασμός έχει επίσης μια διακλάδωσηεπαγωγικού τύπου, που παρουσιάζεται ως συσκευασία με πολλές χαλύβδινες πλάκες μονωμένες μεταξύ τους και ντυμένες σε χάλκινο λεωφορείο.
Το BV έχει ένα μπλοκ επαφών. Συνδέονται με τις κύριες επαφές που βρίσκονται στο κάτω μέρος του αγωγού τόξου. Αυτή η σύνδεση πραγματοποιείται από ένα σύστημα ράβδων και μοχλών.
Συσκευή διακόπτη ηλεκτρομαγνητικού τύπου
Ο μηχανισμός ηλεκτρομαγνητικού διακόπτη βρίσκεται σε ειδικό πλαίσιο από χυτοσίδηρο. Ο μηχανισμός έχει ένα μαγνητικό κύκλωμα, το οποίο αντιπροσωπεύεται από δύο χυτές ράβδους με ορθογώνια διατομή. Αυτοί, με τη σειρά τους, στερεώνονται μεταξύ τους με μια στρογγυλή ράβδο και τοποθετείται ένα άλλο μέρος - ένα πηνίο συγκράτησης. Σε μια από τις ράβδους υπάρχει επίσης ένα μαγνητικό κύκλωμα σε σχήμα U. Αντιπροσωπεύεται από πολλές χαλύβδινες πλάκες, καθεμία από τις οποίες είναι απομονωμένη από την άλλη. Το μαγνητικό κύκλωμα έχει δύο ράβδους. Η δεξιά ράβδος προορίζεται για τη στερέωση του πηνίου κλεισίματος. Το αριστερό φέρει το πηνίο απομαγνητισμού του κύριου ρεύματος, με άλλα λόγια, το πηνίο του αυτόματου διακόπτη. Επιπλέον, υπάρχει επίσης ένα επιπλέον πηνίο για βαθμονόμηση. Είναι σε θέση να προσομοιώσει το κύριο πηνίο κατά τη ρύθμιση του οργάνου.
Μια άλλη δοκός, με τη σειρά της, βρίσκεται ανάμεσα στα δύο «μάγουλα». Εδώ υπάρχει ένας ειδικός άξονας για τη στερέωση της άγκυρας, ο οποίος συναρμολογείται επίσης από μονωμένες χαλύβδινες πλάκες.
Κατά την περιστροφή της άγκυρας, υπάρχει ένα κενό μεταξύ αυτής και της δοκού. Σε αυτόν τον άξονα μεταξύτα μάγουλα σταθεροποίησαν επίσης το μοχλό που ενεργούσε στις κινούμενες επαφές. Για να ενεργήσει ο μοχλός, υπάρχει ένα ειδικό ελατήριο ανοίγματος που τον τραβάει προς τα δεξιά. Ο μοχλός, με τη σειρά του, συνδέεται με το πηνίο απομαγνήτισης μέσω ενός εύκαμπτου αγωγού από φύλλο χαλκού. Παράλληλα με το ίδιο πηνίο, η επαγωγική διακλάδωση είναι ενεργοποιημένη.
Ο διακόπτης έχει επίσης μια σταθερή επαφή, η οποία συνδέεται σε σειρά με το μαγνητικό πηνίο φυσήματος. Για σύνδεση σε εξωτερικό κύκλωμα, το BV έχει δύο επαφές εξόδου.
Ενεργοποιήστε τη συσκευή στο παράδειγμα του VB-11
Αξίζει να σημειωθεί ότι ο εξοπλισμός ενεργοποιείται σε δύο βήματα. Μετά την ενεργοποίηση της συσκευής, πατώντας το κουμπί VU, η τάση τροφοδοτείται μέσω του καλωδίου 20 A στο πηνίο συγκράτησης. Κατά τη ροή του ρεύματος μέσω αυτού του στοιχείου, θα δημιουργηθεί μια ροή, η οποία συνήθως συμβολίζεται με το γράμμα F. Ωστόσο, είναι εξασθενημένη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κλείνει μέσα από το διάκενο αέρα που υπάρχει μεταξύ των πόλων του ηλεκτρομαγνήτη, αφού ο οπλισμός εξακολουθεί να μην πιέζεται στους πόλους.
Προστασία επιστροφής
Οι διακόπτες κυκλώματος έχουν ένα κουμπί "επιστροφής προστασίας", αφού πατήσετε το οποίο ξεκινά η παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στη βαλβίδα. Ταυτόχρονα, ο πεπιεσμένος αέρας αρχίζει να ρέει στους κυλίνδρους πνευματικής κίνησης. Το έμβολο ενός από τους κυλίνδρους θα ανέβει, περιστρέφοντας τη ράβδο δεξιόστροφα. Αυτό θα τεντώσει το ελατήριο ανοίγματος. Λόγω του ότι μαζί με το pull upοι ράβδοι κινούνται επίσης, το μαγνητικό κύκλωμα θα περιστρέφεται γύρω από τον άξονα, αλλά ήδη αριστερόστροφα.
Μαζί με την κίνηση του πρώτου εμβόλου, κινείται και το δεύτερο, κινούμενο προς τα κάτω, υπό την επίδραση πεπιεσμένου αέρα. Το έμβολο έχει έναν ωστήρα, ο οποίος, όταν μετακινηθεί προς τα κάτω, θα ενεργήσει στον μοχλό επαφής και την άγκυρα. Θα πραγματοποιήσει την περιστροφή του οπλισμού μέχρι να πιεστεί στους πόλους του ηλεκτρικού μαγνήτη. Ταυτόχρονα, υπάρχει ακόμα ένα κενό μεταξύ των κύριων επαφών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η περαιτέρω διαδρομή του μοχλού επαφής περιορίζεται από το μαγνητικό κύκλωμα που είναι στραμμένο προς αυτόν. Μετά από αυτό, το ρεύμα συγκράτησης, που προηγουμένως είχε οριστεί ως F, θα αυξηθεί καθώς περνά μέσα από την άγκυρα, κρατώντας το έτσι σταθερά.
Μετά από αυτό, απελευθερώνεται το κουμπί "επιστροφή προστασίας" και σχεδόν ολόκληρο το σύστημα επιστρέφει στην αρχική του θέση, εκτός από τον οπλισμό, ο οποίος παραμένει σφιχτά πιεσμένος στους πόλους. Το μαγνητικό κύκλωμα θα απελευθερωθεί και θα αρχίσει να γυρίζει δεξιόστροφα μέχρι να κλείσει τις κύριες επαφές.
Διακόπτης υψηλής ταχύτητας BVP-5
Όπως και άλλοι τύποι αυτής της συσκευής, αυτή έχει σχεδιαστεί για να σπάει το κύκλωμα και να το προστατεύει από βραχυκύκλωμα. Όσον αφορά τη σχεδίαση, υπάρχουν πολλά κύρια μέρη: περίβλημα, σύστημα κίνησης πνευματικού τύπου, KU, συσκευή συγκράτησης ηλεκτρομαγνητικού τύπου, σύστημα πυρόσβεσης τόξου, μηχανισμοί ασφάλισης.
Πριν προχωρήσετε στην επισκευή αυτού του τύπου διακόπτη ταχείας δράσης, είναι απαραίτητο να χαλαρώσετε εντελώς την τάση των ελατηρίων ανοίγματος. Μετά από αυτό μπορείτε να πάτε στοαφαιρέστε τα ελατήρια αέρα. Μετά από αυτό, όλα τα κινούμενα μέρη της συσκευής θα απελευθερωθούν από την τάση και θα μπορούν να στραφούν προς οποιαδήποτε κατεύθυνση είναι κατάλληλη για επισκευή.
Όσον αφορά τις βλάβες, τις περισσότερες φορές πρόκειται για μόλυνση των σημείων επαφής μεταξύ του οπλισμού και του μαγνητικού κυκλώματος, η οποία μπορεί εύκολα να εξαλειφθεί με απλό καθάρισμα. Μερικές φορές συμβαίνει ο μοχλός να αγγίζει τα τοιχώματα του θαλάμου πυρόσβεσης τόξου.
Όσον αφορά την επισκευή του ίδιου του αγωγού τόξου, συνήθως αφαιρούνται γι' αυτό οι σχάρες deion, τα εξωτερικά τοιχώματα και τα εσωτερικά του χωρίσματα. Η σχάρα αποσυναρμολογείται και καθαρίζεται επιμελώς από εναποθέσεις άνθρακα και οξείδια.
Electric Locomotive Quick Breaker
Το BV είναι εξαιρετικό για την απενεργοποίηση των κινητήρων έλξης σε περίπτωση διαφόρων δυσλειτουργιών. Συχνά χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικές ατμομηχανές. Για παράδειγμα, στο ChS2, είναι εγκατεστημένος ένας τέτοιος τύπος BV όπως το 12NS. Διαθέτει πνευματική μετάδοση κίνησης και η δομή αποτελείται από κύρια μέρη όπως ένα πλαίσιο φορέα, ένα αυτόματο ρελέ τύπου επαφής, μια συσκευή πυρόσβεσης τόξου, μια πνευματική κίνηση και ασφάλιση ή βοηθητικές επαφές.
Η ονομαστική τάση λειτουργίας αυτού του τύπου διακόπτη ταχείας δράσης είναι 3 kV και το ονομαστικό ρεύμα είναι 2 kA.
