SU754514A1 - Быстродействующий неполяризованный выключатель 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к устройствам защиты силовых цепей электрооборудования электроподвижного состава. 5

Известен неполяризованный выключатель, который срабатывает при любых направлениях тока в защищаемой цепи, например в электроподвижном составе с рекуперацией, когда надо отключать Ю токи с направлением от сети: в случае короткого замыкания в защищаемой цепи электроподвижного состава и тяговом режиме и с направлением тока . обратно в сеть в случае короткого 15 замыкания в сети или в ряде расположенной цепи электроподвижного состава в режиме рекуперативного торможения (ΊΊ .

20

Известны также электромагнитные системы для таких выключателей неполяриэованного действия, использующие насыщение одного из сердечников магнитопровода электромагнита по 25 пути основного потока удерживающей катушки электромагнита в случае короткого замыкания [2] . Однако из-за того, что для отпадания якоря необходимо изменить основной поток удержи- 30

2

вающей катушки, быстрому отключению мешают токи, наведенные самоиндукцией в удерживающей катушке, и это требует применения особых устройств уменьшения влияния замедляющего действия наведенных токов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному выключателю является быстродействующий неполяризованный выключатель с электромагнитным механизмом, использующий эффект насыщения и вытеснения основного потока из зоны якоря независимо от направления тока в защищаемой цепи, но не изменяющий основной поток в зоне удерживающей катушки [3]. Электромагнитный механизм этого устройства имеет двухстержневой сердечник с удерживающей катушкой и полюсным наконечником, в отверстиях которых пропущена размагничивающая шина с током защищаемой цепи. При прохождении тока короткого замыкания любого направления основной поток удерживающей катушки вытесняется в магниуный шунт, расположенный выше размагничивающей шины из-за насыщения полюсных наконечников в зонах, где магнитные потоки удерживающей катушки и размагничи3

754514

Вашей шины имеют одинаковое направление, Якорь отпадает при увеличений тона в размагничивающей шине независимо от его. направления.

Однако магнитная система указанного устройства по конструкции сложна и нетехнологична из-за того, что в.силовых схемах электропоездов, где токи уставок относительно невелики р в отверстиях полюсных наконечников требуется располагать многовинтовую размагничивающую катушку. Кроме того, с развитием бесконтактных датчиков аварийных режимов требуется применение многовитковых размагничивающих катушек, расположенных в полюсных наконечниках независимо, от типа электроподвижного состава. Необходимо также отметить, что размещение размагничивающей обмотки в отверстиях полюсных наконечников

.отрицательно влияет на быстроту дей- 20 ствия механизма отключения.

Целью изобретения является упрощение конструкции неполяризованного быстродействующего выключателя, повышение быстродействия при отключении.

Это достигается тем, что в устройстве быстродействующего неполяризованного выключателя, содержащего электроконтактную систему с размагничивающей обмоткой, подвижный и неподвижный контакты и клеммы для подключения источника питания и исполнительного блока, размагничивающая обмотка размещена между конусными наконечниками электромагнитной системы и введен выпрямительный мост, одна диагональ которого подключена к размагничивающей обмотке.

Кроме того, другая диагональ выпрямительного моста включена последовательно через подвижный и неподвижный контакты с клеммами для подключения источника питания и клеммами для подключения исполнительного блока, а также может включаться в цепь введенных дополнительно клемм для подключения датчика аварийного режима. Параллельно, другой диагонали выпрямительного моста может также включаться шунт.

На фиг. 1 приведены тяговые характеристики электромагнитов, где кривая' о. соответствует тяговой характеристике при размещении размагничивающей обмотки в отверстиях полюсных.наконечников (прототип), а крйвая 5 ~ при размещении размагничивающей обмотки между полюсными наконечниками; на фиг. 2,3 и 4 приведены варианты схем описываемого устройства.

Устройство (фиг. 2) содержит электромагнитную систему, имеющую основную обмотку 1, полюсные наконечники 2 и 3, между которыми размещена размагничивающая обмотка 4 и якорь 5 с отключающей пружиной

6, выпрямительный мост 7 с плечами А, В, С,0, причем общая точка катодов плеч А и В включена к одному иэ анодов размагничивающей обмотки 4, общая точка соединения катода плеча С и анода плеча А подключена ^э к неподвижному контакту 8, коммутирующему с контактом 9, который электрически соединен с токоприемником 10. Общая точка соединения . катода плеча 0 и анода плеча В выпрямительногб моста 7 включена к клеммам электродвигателя 11.

На фиг. 4 в отличие от варианта, изображенного на фиг. 2, в диагональ выпрямительного моста 7 включен ре15 зистор или индуктивный элемент, выполняющий функции шунта 12, между точками "в" (катод плеча С и анод плеча А) и "г" (анод плеча В и катод плеча ϋ).

На фиг. 3 показан вариант устройст ва, когда размагничивающая обмотка 4 получает питание от независимого источника, в качестве которого использован датчик 13 аварийного режима 25 Работает устройство следующим образом.

При аварии в режиме тяги (фиг. 2) ток проходит от токоприемника 10 через главные контакты 8 и 9 в плечо А 20 выпрямительного моста 7 на размагничивающую обмотку 4.

Размагничивающая обмотка 4 создает магнитный поток, направление которого противоположно магнитному пото,- ку, создаваемому обмоткой 1. Основ^л ной поток обмотки 1 не изменяется, а вытесняется в сердечник размагничиваю щей обмотки 4. При этом суммарный поток электромагнита через якорь уменьшается, и якорь 5 под действием 40 пружины 6 отпадает, отключая главные контакты 8 и 9 - цепь размыкается .

При аварии во внешней сети в режиме рекуперации ток проходит от тяго45 вых электродвигателей 11, работающих в режиме генераторов, через плечо В выпрямительного моста 7, размагничивающую обмотку 4,·плечо С выпрямительного моста 7, главные контакты 50 8 и 9 на токоприемник 10.

При этом как и в режиме тяги из-за одинаковых направлений тока через размагничивающую обмотку 4 якорь 5 отпадает под действием пружины б

__ и главные контакты 8 и 9 разрываются. 55 · ’

Для уменьшения доли греющего тока через выпрямительный мост его можно шунтировать резистором или индуктивным элементом 12 (фиг. 4).. При 60 аварии ток короткого .замыкания проходит через токоприемник 10, главные контакты 8 и 9 и в точке "в" разветвляется на токи Ц и Обратно пропорционально полным сопро65 тивлениям шунта 12 и размагничиваю5

754514

6

щей обмотки 4. При этом количество витков размагничивающей обмотки для сохранения постоянства ампервитков увеличивается пропорционально соотношению:

Если шунт 12 заменить индуктивностью в номинальном режиме из-за малого активного сопротивления индуктивности, греющий выпрямительный мост 7 ток значительно меньше тока , протекающего через шунт 12. В случае короткого замыкания из-за резкого увеличения тока также резко увеличивается полное сопротивление Шунта 12, и ток.через размагничивающую обмотку 4 (’а ) значительно больше тока .протекающего через шунт 12. Коэффициент К приближается к единице, и увеличения количества витков размагничивающей обмотки 4 не требуется (по сравнению со схемой без шунтирующего сопротивления) . .

При питании размагничивающей обмотки 4 от независимого источника тока через датчик 13 аварийного режима (фиг. 3) и выпрямительный мост 7 ток главной цепи проходит только через токоприемник 10, главные контакты 8, 9 к тяговым электродвигателям 11. Размагничивающая обмотка 4 обтекается током от независимого источника напряжения через датчик 13 аварийного режима, плечи А и 0 выпрямительного моста 7. Даже при допущении ошибки в изменении поляризации питающего напряжения во время монтирования или ремонта выключателя в эксплуатации размагничивающая обмотка 4 обтекается током !.^ через плечи В и С в прежнем направлении. Такое питание размагничивающей обмотки 4 через выпрямительный мост 7 позволяет также использовать для источника напряжения переменный ток, более удобный для тиристорных датчиков аварийных режимов.

Использование предложенного выключателя способствует повышению эффективности и надежности работы устройства защиты силовых цепей элект рооборудования подвижного состава.

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Быстродействующий неполяризованный выключатель, содержащий . электромагнитную систему с полюсными наконечниками и размагничивающей обмоткой, подвижный и неподвижный контакты и клеммы для подключения источника питания и исполнительного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в него введен выпрямительный мост, размагничивающая обмотка размещена между полюсными наконечниками электромагнитной системы и одна диагональ выпрямительного моста подключена к размагничивающей обмотке.
2. .2. Выключатель по п.1, о тл и чающийся тем, что другая диагональ выпрямительного моста включена через подвижный и неподвижный контакты последовательно с клеммами для подключения источника питания и клеммами для подключения исполнительного блока.
3. 3. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что в него введены клеммы для подключения датчика аварийного режима, которые соединены с Другой диагональю выпрямительного моста, а клеммы для подключения источника питания через подвижный и неподвижный контакты соединены с клеммами для подключения исполнительного блока.
4. 4. Выключатель по пп. 1-3, отличающийся тем, что в него введен шунт (оптический или индуктивный) , включенный в другую диагональ выпрямительного моста.