Oggi le persone usano attivamente una varietà di dispositivi elettrici. Alcuni di essi funzionano a tensioni sufficientemente elevate e quindi possono essere pericolosi. Gli interruttori ad alta velocità sono progettati solo per accendere e spegnere i circuiti elettrici, nonché per scollegare automaticamente questo circuito quando si verifica un cortocircuito.
Descrizione generale
Ora possiamo tranquillamente affermare che interruttori di questo tipo sono sia dispositivi di commutazione che di protezione.
Ad esempio, nelle reti di trazione CC, dove la tensione raggiunge i 3 kV, quando si verifica un cortocircuito, la corrente aumenterà bruscamente fino a 30-40 kA. Naturalmente, questi colossali indicatori di potenza della corrente rappresentano un'enorme minaccia per qualsiasi apparecchiatura collegata a questa rete. Molto spesso si tratta di effetti termici e dinamici che portano a guasti alle apparecchiature.
La differenza tra il circuito CC e la necessità di BV
È importante notare qui che esiste una differenza significativa tra i circuiti CA e CC, che richiede l'uso di interruttori ad alta velocità. Nella prima variante la corrente si azzera periodicamente e l'arco si spegne, mentre nella seconda la corrente aumenta costantemente fino al raggiungimento di un certo valore. Inoltre, come dimostra la pratica, bastano pochi centesimi di secondo perché la corrente raggiunga il suo valore massimo. Questo rende lo spegnimento molto più difficile. Inoltre, il circuito CC viene solitamente spento molto prima che la corrente raggiunga i suoi valori massimi.
Gli interruttori automatici ad alta velocità hanno in genere limiti di intervento da 15 a 27 kA. A seconda di determinati parametri del circuito stesso, un tale dispositivo sarà abbastanza per garantire uno spegnimento tempestivo.
Varietà
Gli switch ad alta velocità hanno un meccanismo speciale che disattiva la rete. Secondo il principio di funzionamento di questo elemento, possono essere suddivisi in due categorie. La prima categoria è costituita dai dispositivi con un'opzione di disconnessione a molla, in cui si ottiene un'interruzione del circuito a causa della forza di potenti molle di disconnessione. La seconda categoria riguarda i dispositivi a molla magnetica. Usano anche la forza di una molla, ma aggiungono anche un'azione elettromagnetica per scollegare il circuito.
Oltre a questo, c'è un altro punto in cui gli interruttori ad alta velocità sono divisi in categorie: la capacità di rispondere adirezione attuale.
In questo caso si distinguono dispositivi polarizzati e non polarizzati. Il primo tipo è in grado di interrompere il circuito, a condizione che la corrente scorra in una certa direzione. Il secondo tipo aprirà il circuito quando viene raggiunto un certo valore di corrente, indipendentemente dalla direzione in cui scorre direttamente attraverso il dispositivo.
Vale la pena notare che sono stati prodotti in precedenza interruttori automatici domestici ad alta velocità, che erano molto popolari nelle sottostazioni di trazione. Vale la pena aggiungere qui che la produzione di alcuni modelli di questa attrezzatura è già terminata, ma sono ancora in funzione.
Modelli comuni
In precedenza, tipi di BV come AB-2/4, VAB-28 e VAB-43 venivano prodotti e utilizzati abbastanza attivamente. Ad oggi, sono stati sostituiti da dispositivi come interruttori ad alta velocità VAB-49 e VAB-50, nonché dalle loro varie modifiche.
Tuttavia, c'è un dettaglio importante da notare qui. L'interruttore CC ad alta velocità AB-2/4 non è stato prodotto per un paio di decenni, ma è ancora in uso attivo in varie sezioni elettriche con corrente continua. È classificato per una corrente nominale di esercizio di 2 kA e una tensione di 4 kV.
Dispositivo AB-2/4
Per montare questo dispositivo, ha quattro isolatori, che si trovano sul telaio di un carrello speciale. Il design hacircuito magnetico, che è l'interruttore elettromagnetico principale. Il dispositivo dell'interruttore ad alta velocità implica la presenza di uno speciale scivolo ad arco. In questo caso è rappresentato da un tipo a bersaglio a labirinto ed è in grado di allungare l'arco fino a 4,5 metri. Il suo funzionamento richiede un colpo magnetico, che in questo caso si sviluppa grazie a potenti poli posti all'esterno su entrambi i lati della camera.
I fili stessi non sono privi di protezione, ma sono integrati in uno speciale circuito magnetico. Su entrambi i lati di un tale filo c'è una camera della bobina magnetica. Nella parte superiore, le pareti di questa camera divergono alquanto, e anche qui sono presenti diversi tramezzi a forma di cuneo intervallati l'uno all' altro, che formano il labirinto necessario. Pertanto, è possibile creare uno spazio vuoto di tipo zigzag, con l'aiuto del quale è possibile allungare l'arco.
In cima alla camera, il labirinto si rompe. Ecco speciali rompifiamma, presentati sotto forma di diversi pacchetti di sottili lamiere di acciaio. Sono progettati per raffreddare e deionizzare i gas e le fiamme che accompagnano l'arco.
Collegamento elettrico
La funzione dell'interruttore ad azione rapida è aprire il circuito durante un cortocircuito e accenderlo/spegnerlo. Per questo, il design ha due uscite di contatto speciali. Sono progettati per collegare la BV alla rete elettrica. Il collegamento avviene tramite sbarre elettriche. Il design ha anche uno shuntdi tipo induttivo, che si presenta come un pacchetto con diverse piastre di acciaio isolate l'una dall' altra e rivestite su un bus di rame.
BV ha un blocco di contatti. Sono collegati ai contatti principali situati nella parte inferiore dello scivolo dell'arco. Questo collegamento è effettuato da un sistema di tiranti e leve.
Dispositivo interruttore di tipo elettromagnetico
Il meccanismo dell'interruttore elettromagnetico si trova su uno speciale telaio in ghisa. Il meccanismo ha un circuito magnetico, che è rappresentato da due barre fuse con una sezione trasversale rettangolare. A loro volta, sono fissati insieme da un'asta rotonda e su di essa viene inserita un' altra parte: una bobina di tenuta. Su una delle barre è presente anche un circuito magnetico a forma di U. È rappresentato da diverse lastre di acciaio, ognuna delle quali è isolata dall' altra. Il circuito magnetico ha due aste. L'asta destra è destinata al fissaggio della bobina di chiusura. Quello di sinistra porta la bobina di smagnetizzazione della corrente principale, ovvero la bobina dell'interruttore automatico. Inoltre, c'è anche una bobina aggiuntiva per la calibrazione. È in grado di simulare la bobina principale durante la configurazione dello strumento.
Un altro raggio, a sua volta, è tra le due "guance". C'è un asse speciale qui per fissare l'ancora, anch'essa assemblata da piastre di acciaio isolate.
Durante la rotazione dell'ancora, c'è uno spazio vuoto tra essa e la trave. Su questo asse trale guance fissavano anche la leva che agisce sui contatti mobili. Ad agire sulla leva è presente un'apposita molla di apertura che la tira verso destra. La leva, a sua volta, è collegata alla bobina di smagnetizzazione tramite un conduttore flessibile in lamina di rame. Parallelamente alla stessa bobina, viene attivato lo shunt induttivo.
L'interruttore ha anche un contatto fisso, che è collegato in serie alla bobina magnetica. Per il collegamento a un circuito esterno, il BV ha due contatti di uscita.
Accendi il dispositivo sull'esempio di VB-11
Vale la pena notare che l'apparecchiatura si accende in due fasi. Dopo aver acceso il dispositivo, premendo il pulsante VU, la tensione viene fornita attraverso il filo da 20 A alla bobina di tenuta. Durante il flusso di corrente attraverso questo elemento, verrà creato un flusso, che di solito è indicato dalla lettera F. Tuttavia, è indebolito. Ciò è dovuto al fatto che si chiude attraverso il traferro che esiste tra i poli dell'elettromagnete, poiché l'armatura non è ancora premuta contro i poli.
Protezione contro il ritorno
Gli interruttori hanno un pulsante di "ritorno protezione", dopo averlo premuto si avvia l'alimentazione elettrica alla valvola. Allo stesso tempo, l'aria compressa inizia a fluire nei cilindri di azionamento pneumatico. Il pistone di uno dei cilindri si alzerà, ruotando lo stelo in senso orario. Questo allungherà la molla di apertura. A causa del fatto che insieme al pull upanche le aste si muovono, il circuito magnetico ruoterà attorno all'asse, ma già in senso antiorario.
Insieme al movimento del primo pistone, anche il secondo si muove, scendendo, sotto l'influenza dell'aria compressa. Il pistone è dotato di uno spintore che, una volta abbassato, agirà sulla leva di contatto e sull'ancora. Effettuerà la rotazione dell'ancora fino a quando non viene premuta contro i poli del magnete elettrico. Allo stesso tempo, c'è ancora un divario tra i contatti principali. Ciò è dovuto al fatto che l'ulteriore corsa della leva di contatto è limitata dal circuito magnetico rivolto verso di essa. Dopodiché, la corrente di mantenimento, precedentemente indicata come F, aumenterà mentre passa attraverso l'ancora, trattenendola così saldamente.
Dopodiché, il pulsante "ritorno protezione" viene rilasciato e quasi tutto il sistema torna nella sua posizione originale, ad eccezione dell'armatura, che rimane ben premuta contro i poli. Il circuito magnetico verrà rilasciato e inizierà a ruotare in senso orario fino a chiudere i contatti principali.
Interruttore ad alta velocità BVP-5
Come altri tipi di questo dispositivo, questo è progettato per interrompere il circuito e proteggerlo dal cortocircuito. Per quanto riguarda il design, ci sono diverse parti principali: custodia, azionamento di tipo pneumatico, KU, dispositivo di tenuta di tipo elettromagnetico, sistema di estinzione dell'arco, meccanismi di bloccaggio.
Prima di procedere alla riparazione di questo tipo di interruttore rapido, è necessario allentare completamente la tensione delle molle di apertura. Dopo di che puoi andare arimuovere le molle pneumatiche. Dopodiché, tutte le parti mobili del dispositivo verranno rilasciate dalla tensione e potranno essere ruotate in qualsiasi direzione conveniente per la riparazione.
Per quanto riguarda i guasti, il più delle volte si tratta di contaminazione dei punti di contatto tra l'indotto e il circuito magnetico, che può essere facilmente eliminata con una semplice pulizia. A volte capita che la leva tocchi le pareti della camera di spegnimento dell'arco.
Per quanto riguarda la riparazione dello scivolo ad arco stesso, le griglie deion, le pareti esterne e le sue partizioni interne vengono solitamente rimosse per questo. La griglia viene smontata e pulita accuratamente da depositi di carbonio e ossidi.
Locomotiva Elettrica Demolitore Rapido
BV sono ottimi per spegnere i motori di trazione in caso di una serie di malfunzionamenti. Sono spesso utilizzati su locomotive elettriche. Ad esempio, su ChS2 è installato un tipo di BV come 12NS. Ha un azionamento pneumatico e la struttura è composta da parti principali come un telaio portante, un relè di sgancio del tipo a contatto automatico, un dispositivo di estinzione dell'arco, un azionamento pneumatico e contatti di interblocco o ausiliari.
La tensione di esercizio nominale di questo tipo di interruttore rapido è 3kV e la corrente nominale è 2kA.
