Меню

Ремонт главного выключателя электровоза вл80с

Назначение и устройство главного выключателя ВОВ-25-4МУХП1

Главный выключатель (ГВ) установлен в цепи питания первичной обмотки трансформатора. При его отключении прерывается цепь питания этой обмотки, а следовательно, снимается напряжение со вторичной и вспомогательной обмоток трансформатора.

Главный выключатель — общий вид

Во всех тяжелых аварийных режимах, представляющих опасность для основного оборудования электровоза, защиты воздействуют на ГВ, который, отключаясь, снимает напряжение с силовых и вспомогательных цепей электровоза. Снятие напряжения приводит к прекращению питания тяговых двигателей и вспомогательных машин, все силовые цепи электровоза, в том числе и цепь с аварийным режимом, остаются без напряжения — аварийный режим прекращается. Чем меньше времени проходит от возникновения аварийного режима до снятия напряжения, тем меньше опасность повреждения оборудования. Главный выключатель отключается за 0,04 — 0,06 с, что обеспечивает в большинстве случаев сохранность оборудования электровоза.
Во время работы на электровозе машинисту часто приходится отключать ГВ, что он осуществляет с помощью соответствующей кнопки. Например, перед опусканием токоприемника машинист обязан выключить ГВ. Если он этого не сделает, то при опускании токоприемника между полозом и проводом образуется устойчивая и довольно продолжительная (1—2 с) дуга, которая может повредить поверхность контактного провода, что приведет к его ускоренному износу.
При осмотре или ремонте электровоза, находящегося под контак­тным проводом, отключать ГВ необходимо также для обеспечения безопасности работающих в высоковольтной камере людей. По условиям безопасности необходим двойной разрыв между контактным проводом и электрическими цепями электровоза, на котором работают люди. Первый разрыв образуется между проводом и опущенным токоприемником, а второй обеспечивается отключенным ГВ. Если при осмотре электровоза ГВ оставить включенным, то в случае обрыва контактного провода или струнки контактной сети на токоприемник может попасть напряжение 25 кВ, и, следовательно, все цепи электровоза окажутся под напряжением.
Таким образом, ГВ предназначен для оперативного включения или отключения первичной обмотки трансформатора, а также для автоматического отключения трансформатора от контактной сети при опасных для оборудования аварийных режимах (короткие замыкания, перегрузка, повреждение изоляции и т. п.).
На электровозах переменного тока в качестве ГВ устанавливают воздушные выключатели, в которых сжатый воздух используется и для привода выключателя, и для гашения дуги, образующейся на контактах при их размыкании. Токоведущая цепь воздушного вы­ключателя имеет две пары контак­тов: разрывные 1 (рис. 1) и разъединителя 2.

Рисунок 1 – Схема силовой цепи воздушного выключателя

Процесс отключения воздушного выключателя состоит из двух последовательных операций: размыкания разрывными контактами силовой цепи под нагрузкой и размыкания разъединителем уже обесточенной цепи. После отключения разъединителя замыкаются уже обесточенные разрывные контакты, а силовая цепь остается разомкнутой контактами разъединителя. Все операции строго согласованы во времени: каждая последующая начинается только после завершения предыдущей. Это объясняется тем, что нельзя допустить, например, чтобы контакты разъединителя начали размыкаться раньше, чем погаснет дуга на разрывных контактах. Нарушение очередности привело бы к выгоранию и порче контактов разъединителя, не приспособленных для размыкания цепи под нагрузкой. Нельзя также допустить, чтобы в процессе отключения выключателя разрывные контакты замкнулись раньше, чем разъединитель отключится, так как это приведет к повреждению разъединителя. Таким образом, разрывные контакты замкнуты как при включенном, так и при отключенном ГВ. Они лишь кратковременно размыкаются в процессе отключения выключателя, разрывая силовую цепь под нагрузкой и обеспечивая возможность отключения разъединителей.
Процесс включения воздушного выключателя заключается лишь в замыкании контактов его разъединителя: разрывные контакты замкнуты.
Рассмотрим, как устроены и работают воздушные выключатели, и попутно отметим их характерные особенности.

1.2 УСТРОЙСТВО ГЛАВНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВОВ-25-4М

Основой выключателя ВОВ-25-4М, установленного на отечест­венных электровозах, является силуминовый корпус 12 (рис. 2), которым выключатель крепится к крыше электровоза. Уплотнение между корпусом и крышей обеспечивается резиновым шнуром. К корпусу с помощью патрубка прикреплен воздушный резервуар 11 емкостью 32 л. Во время процесса отключения сжатый воздух из резервуара подается в дугогасительную камеру через патрубок 10 и полость наклонного изолятора 9. Из резервуара выведена трубка, предназначенная для выпуска сжатого воздуха и конденсата. Трубка оканчивается в корпусе штуцером, к которому подсоединяется труба с запорным вентилем. Другой штуцер служит для подсоединения питающего воздухопровода.

Рисунок 2 – Воздушный выключатель ВОВ-25-4М

На верхней части корпуса смонтирована высоковольтная часть выключателя, к которой относится разъединитель, состоящий из ножей 3, укрепленных на поворотном изоляторе 2, неподвижного контакта 4 и дугогасительной камеры, смонтированной в горизонтальном полом изоляторе 5, укрепленном на наклонном изоляторе. На горизонтальном изоляторе установлен нелинейный резистор 6.
Между ножами разъединителя шарнирно укреплен вывод 1, предназначенный для присоединения выключателя к высоковольтной цепи. Вторым выводом выключателя является фланец 7, установленный на полом изоляторе 5. На корпусе закреплен кронштейн 8, на который заземляются ножи разъединителя в отключенном положении. Внутри корпуса смонтированы механизмы управления выключа­телем. Подвод низковольтных проводов управления и сигнализации к выключателю от цепей электровоза осуществляется через штепсельные разъемы.
Силовая электрическая цепь выключателя (рис. 3) включает в себя зажим 21, нож 17 разъединителя, неподвижный контакт разъединителя 14, цилиндр 13, трубку 8 с пружинными контактными ламелями 6, подвижной контакт 5, связанный штоком 9 с поршнем 10, неподвижный контакт 4, фланец 3 с выводным зажимом. Поршень 10 постоянно отжимается пружиной 12 в сторону замыкания дугогасительных контактов 5 и 4. Для смягчения ударов поршня при перемещении его вправо (это бывает при отключении выключателя) на нем устроен демпфер 1, набранный из резиновых и стальных шайб. Контактное нажатие между дугогасительными контактами составляет 450 Н. К фланцу 3 прикреплен колпак 1 и ограничитель дуги, оканчивающийся тугоплавким наконечником 2. Место крепления ножей разъединителя к изолятору покрыто колпаком 19.
Контактная поверхность токоведущих деталей с целью обеспечения надежного электрического контакта покрыта слоем серебра. Токоведущая цепь изолирована от корпуса опорными изоляторами 15 и 20.

Читайте также:  Выкатной автоматический выключатель iek

Источник

Ремонт главного выключателя электровоза вл80с

Устройство главного воздушного выключателя ВОВ-25-А-10/400УХЛ1 — часть 1

Токоведущая часть ГВ имеет две пары последовательных силовых контактов (рис. 6.1.): разрывные контакты — для размыкания высоковольтной цепи под током и контакты разъединителя — для отключения и заземления первичной обмотки тягового трансформатора.

Процесс отключения ГВ происходит в три этапа:

1) вначале под током размыкаются разрывные контакты;

2) затем при обесточенной цепи происходит отключение контактов разъединителя и заземление первичной обмотки тягового трансформатора;

3) в заключение снова замыкаются разрывные контакты, однако высоковольтная цепь останется разомкнутой контактами разъединителя.

Все этапы при отключении ГВ должны быть четко согласованы во времени, т.е. каждая последующая операция должна начинаться только после завершения предыдущей.

Процесс включения ГВ сводится лишь к замыканию контактов его разъединителя, так как разрывные контакты постоянно замкнуты.

Привод контактов ГВ и гашение электрической дуги осуществляется сжатым воздухом.

Главный выключатель (рис. 6.2) состоит из следующих основных частей: дугогасительной камеры с высоковольтным варисто-ром и воздухопроводным изолятором, разъединителя с его пневматическим приводом, резервуара и блока управления.

Дугогасительная камера — состоит из пустотелого горизонтального изолятора 9 и жестко скрепленного с ним воздухопроводного наклонного изолятора 15. Изоляторы изготовлены из фарфора.

В правой части дугогасительной камеры укреплен цилиндр 10, внутри которого помещен поршень 11 со штоком 8. На штоке поршня закреплен демпфер 12 в виде набора резиновых и стальных колец и установлена пружина 13, благодаря которой обеспечивается нажатие разрывных контактов.

Спереди к горизонтальному изолятору прикреплена передняя головка дугогасительной камеры, отлитая из силумина, которую закрывает

колпак 1. В ней укреплена медная труба, внутри которой на резьбе укреплен неподвижный пустотелый разрывной контакт 5 в виде медной втулки с посеребренной наружной поверхностью. В передней головке дугогасительной камеры укреплен ограничитель дуги 2 с тугоплавкой напайкой на конце. Слева на конце штока через втулку на резьбе жестко укреплен подвижный разрывной контакт 6 из меди с посеребренной наружной поверхностью и с тугоплавкой напайкой на конце.

Рис. 6.1. Эквивалентная схема токоведущей части главного выключателя

Рис. 6.2. Принципиальная схема выключателя ВОВ-25А-10/400УХЛ1: 1 — колпак; 2 — варистор ВВ-25УХЛ 1(НС); 3 — фланец; 4 — ограничитель дуги;
5 — неподвижный разрывной контакт; 6 — подвижный разрывной контакт;
7 — контактные ламели; 8 — шток; 9 — горизонтальный изолятор дугогасительной камеры; 10 — цилиндр; 11 — поршень; 12 — демпфер; 13 — пружина; 14 — контакт разъединителя; 15 — воздухопроводный наклонный изолятор; 16 — нож разъединителя; 17 — заземляющий кронштейн; 18 — поворотный изолятор; 19 — вывод разъединителя; 20 — блокировочное устройство; 21 — доводящее устройство; 22 — вал поворотного изолятора; 23 — рычаг; 24 — тяга; 25 — шток; 26 — включающий электромагнит с катушкой 4Вкл.; 27 — поршень; 28 — цилиндр пневматического привода разъединителя; 29 — регулировочный винт; 30 — диафрагма; 31 — клапан; 32 — камера дополнительного объема (0,5 литра); 33 — включающий клапан; 34 — хвостовик включающего клапана; 35 — отключающий клапан; 36 — хвостовик отключающего клапана; 37 — автомат минимального давления РД; 38 — манометр; 39 — обратный клапан; 40 — спускная трубка; 41 — резервуар (32 литра); 42 — патрон аэрации; 43 — пружина; 44 — главный клапан; 45 — поршень главного клапана; 46 — отключающий электромагнит с катушкой 40ткл.; 47 — пружина; 48 — рычаг-коромысло; 49 — якорь; 50 — удерживающий электромагнит с катушкой 4Удерж.; 51 — пружина; 52 — толкатель

На дугогасительной камере установлен высоковольтный варистор 2 типа ВВ-25 УХЛ1 (в схеме НС). Он представляет собой нелинейное сопротивление, включается параллельно дугогасительным контактам ГВ и служит для снижения перенапряжений, возникающих на разрывных контактах ГВ при разрыве дуги. Дуга на разрывных контактах ГВ должна гаснуть при переходе тока через нулевое значение, однако если дуга гаснет раньше, то происходит резкое спадание тока, что приводит к значительному увеличению ЭДС самоиндукции. Нелинейное сопротивление снижает перенапряжения путем увеличения времени спадания тока. Варистор состоит из 15 шайб, электрически соединенных между собой контактными поверхностями. Шайбы расположены внутри горизонтального фарфорового изолятора, сжаты пружиной и залиты эластичным термостойким и морозостойким компаундом для обеспечения неподвижности элементов и электрического контакта между ними.

Для очистки воздухопроводного изолятора и изолятора дугогасительной камеры изнутри, с целью уменьшения случаев переброса дуги с контактного провода на корпус электровоза, через внутреннюю полость этих изоляторов применяется постоянное дутье воздуха. Воздух из резервуара ГВ в дугогасительную камеру проходит через патрон аэрации 42 (через малое отверстие для понижения давления воздуха до 1,5 кгс/см2 и через осушитель воздуха из селикагеля). Снижение давления воздуха в резервуаре ГВ из-за дутья составляет 5 кгс/см2 за 1 ч от первоначального давления 8 кгс/см2.

Читайте также:  Мтз это вакуумный выключатель

Разъединитель ГВ — состоит из вертикального поворотного вала 22, закрепленного в шариковых подшипниках на силуминовой плите, с пневматическим приводом снизу. Сверху на этом валу жестко укреплен сплошной вертикальный поворотный изолятор 18. На поворотном изоляторе жестко укреплен подвижный нож 16 разъединителя ГВ в виде двух медных пластин, концы которых сжаты болтом и гайкой через пружину для контактного нажатия, между ножами установлена дистанционная

шайба. Вывод контакта разъединителя 14 в виде медной пластины укреплен на задней головке дугогасительной камеры и выполнен более широким. Провал подвижных контактов составляет 1—2 мм (зазор между дистанционной шайбой и подвижным ножом). Перекос подвижного и неподвижного контакта не должен превышать 7 мм.

Подвижный нож разъединителя ГВ соединен с первичной обмоткой тягового трансформатора. При отключении ГВ подвижный нож разъединителя охватывает контакт заземляющего кронштейна 17, укрепленного на основании ГВ, тем самым автоматически заземляется первичная обмотка тягового трансформатора, что необходимо по технике безопасности.

Пневматический привод разъединителя ГВ состоит из цилиндра 28, внутри которого помещен поршень 27со штоком 25. Шток этого поршня через тягу 24 шарнирно соединен с концом рычага 23, жестко закрепленного на конце вала разъединителя ГВ. На конце разъединителя ГВ находится также механический указатель положения ГВ.

Для точной доводки вала разъединителя в крайние положения ВКЛЮЧЕНО и ОТКЛЮЧЕНО служит доводящее устройство 21, которое состоит из кулачка, укрепленного на валу под углом 30° к среднему положению, в конец которого упирается под углом сильно сжатая пружина с двумя направляющими цилиндрами и буртами. Принцип работы доводящего устройства основан на явлении переламывания рычагов.

Резервуар ГВ — служит для создания запаса сжатого воздуха, необходимого для работы аппарата. Резервуар 41 — сварной конструкции, емкостью 32 литра, расположен на крыше электровоза. Воздух в резервуар ГВ подводится из питательной магистрали через разобщительный кран КН29 и обратный клапан 39. Резервуар ГВ имеет манометр 38 (в пневмосхеме МН6) и трубку 40 для продувки резервуара через спускной кран КН18.

Для контроля за давлением воздуха в резервуаре ГВ служит автомат минимального давления (АМД) 37, контакты которого находятся в цепи катушек 4Вкл. и 4Удерж. Контакты АМД (в схеме РД) замыкаются при давлении свыше 5,6+5,8 кгс/см2, а размыкаются при давлении менее 4,6+4,8 кгс/см2.

Все штуцеры, через которые подводится в резервуар и отводится из резервуара ГВ сжатый воздух, а также для подключения манометра и АМД имеют трубную резьбу 1/2″.

Блок управления — представляет собой силуминовый корпус, в котором находятся: блок клапанов, управляющие электромагниты и блокировочное устройство.

Блок клапанов — состоит из главного клапана 44 с резиновым уплотнением со своей сжатой пружиной 43, который закреплен на одном штоке со своим поршнем 45. Площадь поршня в два раза больше площади главного клапана.

Для управления включением и отключением ГВ в корпусе установлены верхний отключающий 36 и нижний включающий 33 клапаны, нормально закрытые за счет своих пружинок. В закрытом состоянии клапанов их утолщенные хвостовики 35, 34 выходят наружу корпуса и открывают свои атмосферные отверстия.

Против хвостовика нижнего включающего клапана укреплен включающий электромагнит 26 с включающей катушкой 4Вкл. с напряжением питания 50 В. Он состоит из стального ярма с сердечником и катушкой, стального якоря справа со своей сжатой пружиной и латунным хвостовиком якоря внутри сердечника катушки.

Включающая катушка ГВ 4Вкл. при включении должна находиться под питанием на более 5 с (ее сопротивление составляет 21,2 Ом, а потребляемый ток 2,5 А).

Против хвостовика верхнего отключающего клапана находится нижнее плечо рычага-коромысла 48, которое шарнирно прикреплено к корпусу и имеет свою растянутую пружину 47. Против верхнего плеча коромысла укреплен отключающий электромагнит 46 переменного тока с отключающей катушкой 40ткл., которая получает питание 380 В от обмотки собственных нужд тягового трансформатора при срабатывании дифференциальных реле 21,22 в блоке БРД.

Против нижнего плеча коромысла укреплен удерживающий электромагнит 50 с удерживающей катушкой 4Удерж. с напряжением питания 50 В. Он состоит из стального ярма с сердечником и катушкой, стального якоря 49 в виде диска, пружины 51 и толкателя 52.

При отключенном разъединителе кулачок на его валу находится в стороне от толкателя 52, поэтому пружина 51 якоря удерживающего электромагнита 50 не имеет упора, в результате чего якорь 49 механически притянут к ярму под действием пружины 47 рычага-коромысла 48.

Блокировочное устройство ГВ 20 — состоит из штока с блокировочными мостиковыми контактами, который через эксцентрик соединен с валом разъединителя ГВ. Неподвижные блокировочные

Читайте также:  Выключатель для скрытой проводки одноклавишный двухполюсный

контакты укреплены на изоляционном основании. Всего имеется три замыкающих и три размыкающих блокировочных контакта, которые включаются в следующие цепи управления:

— два замыкающих контакта (Р1) включены параллельно в цепь катушки промежуточного реле 207;

— один размыкающий контакт (4) включен в цепь красной сигнальной лампы «ГВ»;

— один размыкающий контакт (Р1) включен в цепь включающей катушки ГВ 4Вкл.

С 1979 г. в главные выключатели устанавливают нагревательные элементы типа ТЭН-70А13/0,4С мощностью 400 Вт, работающие от напряжения 220 В (запитываются от выводов х-а5 обмотки собственных нужд). Включать электронагреватель необходимо при температуре воздуха ниже +5 °С.

Включение элементов ГВ в схему электровоза осуществляется через штепсельные соединения ШР1, ШР2.

Источник



Главный выключатель ВОВ-25-4М ( по схеме 4 )

НАЗНАЧЕНИЕ: служит для оперативного включения и отключения высоковольтной цепи электровоза от токоприемника, а также для автоматического отключения в случае возникновения аварийных режимов в силовых цепях.

УСТРОЙСТВО:на электровозах ВЛ-80с и ЭП1М используется один и тот-же ВОВ-25, отличаются только обозначения блокировок и электромагнитов в схемах цепей управления. Он состоит из литого силуминового корпуса, внутри которого расположены аппараты управления, требующие защиты от атмосферных воздействий. Снаружи расположены узлы, которые могут находиться на открытом воздухе:

  1. Поворотный вал12 находится в корпусе ГВ, на фланце которого сверху установлен поворотный изолятор 10 и подвижные ножи разъединителя 8. С одной стороны ножи стянуты болтом с пружиной 6, а с другой стороны между ножами зажата медная контактная пластина 9, которая соединяется гибким шунтом со стержнем проходного изолятора. На нижнем конце поворотного вала, внутри корпуса установлен кронштейн для доводящей пружины 13, кронштейн для тяги поршня привода разъединителя 24, фигурный кулачок или толкатель 15, кронштейн для переключения блокировок 14. На конце поворотного вала изготовлен квадрат под ключ для ручного выключения.
  2. Заземляющий кронштейн7 служит для соединения ножей разъединителя и обмотки трансформатора с корпусом, при выключении ГВ.
  3. Резервуар32 емкостью 32 литра и камера дополнительного объема 26 емкостью 0,3 литра, находятся на боковой стенке корпуса ГВ.
  4. Наклонный и горизонтальный изоляторы5 и 2 соединены друг с другом при помощи силуминового угольника и находятся сверху на корпусе ГВ. В силуминовый угольник установлен бронзовый цилиндр, который имеет трубку с тонкими пластинами (ламелями). В цилиндре установлен поршень 40, нагруженный включающей пружиной 3. На крышке горизонтального изолятора, справа, находится плоский неподвижный контакт разъединителя. На шток поршня с другой стороны установлен сферический, подвижный разрывной контакт 37, в середине сферы вварена вставка из тугоплавкого металла. Наружная поверхность подвижного контакта скользит по ламелям трубки поршня. С другой стороны к горизонтальному изолятору крепится медный или латунный фланец в который вворачивается трубка с неподвижным разрывным контактом, имеющим форму сопла 35. Втулка неподвижного контакта фиксируется кольцом, в котором установлен керитовый наконечник 33, на который перекидывается дуга при размыкании контактов. Фланец закрывается дугогасительной камерой с выхлопным отверстием.
  5. Нелинейное вилитовое сопротивлениевключается параллельно горизонтальному изолятору и разрывным контактам. При горении дуги, образуется перенапряжение за счет ЭДС самоиндукции, которое поддерживает горение дуги. В этом случае сопротивление вилита резко уменьшается, и по нему проходит ток, следовательно напряжение на разрывных контактах понижается, что облегчает гашение дуги.
  6. Внутри корпуса ГВ расположены аппараты управления, к которым относятся:

a) Пневмопривод разъединителя, состоящий из цилиндра 22 и поршня 24, шток которого через тягу соединяется с кронштейном поворотного вала 12. С другой стороны, между цилиндром и камерой дополнительного объема 26 установлена перегородка с калиброванным отверстием, которая закрывается плоским обратным клапаном 25. Над цилиндром установлен включающий клапан 23, которым управляет включающий электромагнит (на схеме 4вкл на ВЛ-80 с или УА1 на ЭП1М).

b) Главный клапан 27 и его пневмопривод 38 крепится на штоке поршня, нагружен со стороны резервуара пружиной 28 и давлением воздуха. Под цилиндром привода главного клапана находится отключающий клапан 11.

c) Выключающий электромагнит переменного тока 39 (на схеме 4откл. на ВЛ-80 с или УА3 на ЭП1М), якорь которого через рычаг управляет отключающим клапаном 11.

d) Удерживающий электромагнит постоянного тока (на схеме 4уд. на ВЛ-80 с или УА2 на ЭП1М), при выключенном ГВ и отсутствии напряжения на катушке, его якорь занимает свободное положение.

e) Автомат минимального давления 30 (АМД) отрегулирован на включение при 5,6÷5,8 кгс/см², его блокировка РД замыкается в минусовых проводах катушек 4уд (УА1) и 4вкл(УА2). Когда давление воздуха в резервуаре ГВ упадет до 4,6÷4,8 кгс/см², блокировка РД на ВЛ-80 с или SP на ЭП1М размыкается и выключает ГВ.

f) Штуцер для подачи воздуха в резервуар ГВ и обратный клапан на нем не допускают выход воздуха из резервуара ГВ при его понижении в питательной (напорной) магистрали.

g) Штуцер для подсоединения манометра 29.

h) Патрон аэрации 36 заполняется осушающей смесью и служит для постоянной продувки полых изоляторов сухим воздухом с целью удаления конденсата с внутренних поверхностей и исключения их перекрытия дугой.

Источник