|
| |
|
Слаботочка Книги  Рис. 2.4. Реле РДШ-300 ретви, на одну из которых насажены пластины 10 из электротехничес кой стали. К шине прикреплен магнито-провод 2 с панелью 3, на которой расположены стрелка 5 и шкала 6 со значением уставки, и размыкающим контактом 4. Уставка регулируется натяжением пружины 7 при определенном зазоре между якорем 8 и магнито-проводом 2. С помощью катушки 9 осуществляется проверка уставок реле. При быстром нарастании тока КЗ значение уставки реле снижается. Это вызвано тем, что проходящие через магнитопровод 2 токи двух ветвей шины направлены навстречу друг другу. Принцип работы выключателя состоит в следующем. Во включенном положении ток защищаемой цепи проходит через замкнутые главные контакты / и 2 (см. рис. 2.3). Якорь 13 удерживается в притянутом положении при помощи магнитного потока, создаваемого постоянным током в катушке 11, которая выполняет функции и удерживающей, и включающей катушки. Сила магнитного притяжения якоря 13 превышает противодействующие усилия, создаваемые пружинами 14 и 17. Возвратная пружина 17 стремится переместить тягу 16 вверх и таким путем создает контактное давление. Во включенном положении выключателя одновременно с притяжением якоря 13 притягивается также и якорь 10, который взводит пружину 8 в механизме свободного расцепления. Однако под действием магнитного потока рассеяния катушки 11 якорь 10 не может удерживаться в притянутом положении и под действием пружины 8 возвращается в исходное состояние, ударяет по защелке 7 и освобождает тягу 16, обеспечивающую замыкание главных контактов. При возникновении аварийного тока команда на отклю-3-6178 33 чение выключателя подается с помощью реле РДШ-300. Если аварийный ток возрастает быстро, как, например, при КЗ, то соотнощение между токами, протекающими в двух ветвях шины / (см. рис. 2.4), будет определяться их индуктивным сопротивлением. Поскольку на ветвь меньшего сечения насажены стальные пластины, ее индуктивное сопротивление велико. Это приводит к возрастанию разности токов и срабатыванию реле раньше, чем ток цепи достигнет значения уставки. Если аварийный ток нарастает медленно, то разность токов в ветвях шины / будет определяться соотношением активных сопротивлений этих ветвей. Действующая в этом случае небольшая разность токов создает магнитный поток, который при появлении в защищаемой цепи тока, равного току уставки, обеспечивает притяжение якоря 8 к магнитопроводу 2 и, значит, размыкание отключающего контакта 4, включенного в цепь удерживающей катушки УУ (см. рис. 2.3) выключателя. Параллельно контактам 4 реле в цепи удерживающей катушки выключателя включены конденсаторы. Благодаря их наличию при размыкании контактов 4 возникает колебательный процесс, устраняющий остаточную намагниченность магиитопровода и обеспечивающий быстродействие выключателя. При размыкании удерживающей катушки И (см. рис. 2.4) якорь IS отходит от сердечника и ударяет по упору 18 тяги 16. Это приводит к размыканию сначала главных контактов 1, 2, а затем дугогасительных 3. Возникающая на дугогаситель-ных контактах дуга выдувается вверх по электродам 4, 5, 2, 4 под действием магнитного поля П-образных магнито-проводов 23. Внутренние V-образные перегородки 22 дугогасительной камеры 19 имеют суживающиеся кверху концы и удлиненное основание. Эти перегородки образуют узкую продольную щель, в которой дуга растягивается и гаснет. Для управления выключателем используется специальная контактно-полупроводниковая схема, построенная на стандартных элементах. Существенное повышение быстродействия выключателей типа ВАТ-42 по сравнению с выключателями ВАБ-42 достигнуто за счет специального индукционно-динамического привода (ИДП), который подробно будет рассмотрен в § 2.5. Характеристики выключателя ВАТ-42. Характеристики быстродействия выключателя ВАТ-42 для режима сквозного прорыва инвертора силового полупроводникового преобразователя [2.3] исследованы в контурах постоянного тока с параметрами: 1/к=660 и 850 В, 1ктах= = 108 кА, L=0,07-1-1 мГн. Диапазон уставок срабатывания находился  Рис. 2.5. Осциллограммы тока и напряжения выключателя ВАТ-42, /„ом=6300 А в пределах 4-25 кА. На рис. 2.5 показаны осциллограммы тока и напряжения в вьшлючателе на номинальный ток 6,3 кА. Быстродействие выключателя определяется суммой следующих составляющих: Лдня - время между моментами прохождения тока через значения динамической /дин (по скорости нарастания аварийного тока dl/dt) и статической /ст (по значению аварийного тока /) уставок срабатывания РДШ; Дс - собственное время срабатывания выключателя, представляющее собой время от момента прохождения тока через значение динамической уставки до начала расхождения контактов; А4,д - время задержки дуги--время от момента появления дуги на контактах до начала нарастания напряжения на дуге по линейному закону. Установлено, что время Д/двн изменяется в пределах 0-2 мс при скорости изменения тока 1,0-9 кА/мс и не зависит от значения индуктивности. Время Ate Определяется в основном инерционностью ИДП, от параметров цепи нагрузки не зависит и находится в пределах 0,6-1,8 мс. Время Дз.д зависит как от конструктивных параметров выключателя (расположения контактов, скорости их расхождения, интенсивности магнитного дутья), так и от особенностей вероятностного характера дуги (повторные пробои и т. п.). Предлагается рассматривать Дз.д как случайную величину, которая может принимать любые значения в диапазоне К-3 мс при среднем значении 1,89 мс и среднеквадратичном отклонении 0,454 мс. Джоулев интеграл для выключателей ВАТ-42 техническими условиями не регламентируется. Из практики для выключателя на номинальный ток 630О А при уставке 2/„ом он находится в пределах (2-f-5)-10 А-с при токах до 100 кА и постоянной времени до 50 мс. С увеличением постоянной времени свыше 30-50 мс или с уменьшением ее ниже Б-12 мс интеграл Джоуля существенно возрастает. У автоматических выключателей ВАБ-42 интеграл Джоуля и собственное время срабатывания заметно больше за счет отсутствия ИДП. 2.3. Выключатели серии Л3700 Автоматические выключатели этой серии предназначены для максимальной токовой защиты цепей с номинальным напряжением до 440 В постоянного и 660 В перемен- 3* . 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |