Hoje, as pessoas usam ativamente uma variedade de dispositivos elétricos. Alguns deles operam em tensões suficientemente altas e, portanto, podem ser perigosos. Interruptores de alta velocidade são projetados apenas para ligar e desligar circuitos elétricos, bem como para desconectar automaticamente este circuito quando ocorre um curto-circuito.
Descrição Geral
Agora podemos dizer com segurança que interruptores desse tipo são equipamentos de comutação e proteção.
Por exemplo, em redes de tração CC, onde a tensão atinge 3 kV, quando ocorre um curto-circuito, a corrente aumenta acentuadamente para 30-40 kA. Naturalmente, esses indicadores colossais de força de corrente representam uma enorme ameaça a qualquer equipamento conectado a essa rede. Na maioria das vezes, são efeitos térmicos e dinâmicos, levando à falha do equipamento.
A diferença entre o circuito DC e a necessidade de BV
É importante notar aqui que há uma diferença significativa entre os circuitos CA e CC, o que requer o uso de chaves de alta velocidade. Na primeira variante, a corrente diminui periodicamente para zero e o arco se apaga, enquanto na segunda, a corrente aumenta constantemente até que um determinado valor seja alcançado. Além disso, como mostra a prática, leva apenas alguns centésimos de segundo para a corrente atingir seu valor máximo. Isso torna o desligamento muito mais difícil. Além disso, o circuito CC geralmente é desligado muito antes de a corrente atingir seus valores máximos.
Disjuntores de alta velocidade normalmente têm limites de disparo de 15 a 27 kA. Dependendo de certos parâmetros do próprio circuito, tal dispositivo será suficiente para garantir o desligamento oportuno.
Variedades
Os switches de alta velocidade possuem um mecanismo especial que desliga a rede. De acordo com o princípio de funcionamento deste elemento, eles podem ser divididos em duas categorias. A primeira categoria são os dispositivos com opção de desconexão por mola, onde uma interrupção do circuito é alcançada devido à força de poderosas molas de desconexão. A segunda categoria são os dispositivos de mola magnética. Eles também usam a força de uma mola, mas também adicionam uma ação eletromagnética para desconectar o circuito.
Além disso, há outro ponto em que os disjuntores de alta velocidade são divididos em categorias - a capacidade de responder adireção atual.
Neste caso, distinguem-se dispositivos polarizados e não polarizados. O primeiro tipo é capaz de interromper o circuito, desde que a corrente flua em uma determinada direção. O segundo tipo abrirá o circuito quando um determinado valor de corrente for atingido, independentemente da direção em que flui diretamente pelo dispositivo.
Vale a pena notar que foram produzidos interruptores automáticos domésticos de alta velocidade anteriores, que eram muito populares em subestações de tração. Vale acrescentar aqui que a produção de alguns modelos deste equipamento já terminou, mas ainda estão em operação.
Padrões comuns
Anteriormente, tipos de BV como AB-2/4, VAB-28 e VAB-43 eram bastante produzidos e usados. Até o momento, eles estão sendo substituídos por dispositivos como os interruptores de alta velocidade VAB-49 e VAB-50, bem como suas diversas modificações.
No entanto, há um detalhe importante a ser observado aqui. A chave CC de alta velocidade AB-2/4 não é produzida há algumas décadas, mas ainda está em uso ativo em várias seções elétricas com corrente contínua. É classificado para uma corrente nominal de operação de 2 kA e uma tensão de 4 kV.
AB-2/4 device
Para montar este dispositivo, ele possui quatro isolantes, que estão localizados na estrutura de um carrinho especial. O desenho temcircuito magnético, que é o principal interruptor eletromagnético. O dispositivo do interruptor de alta velocidade implica a presença de uma calha de arco especial. Neste caso, é representado por um tipo labirinto-alvo e é capaz de esticar o arco até 4,5 metros. Seu funcionamento requer um golpe magnético, que neste caso se desenvolve devido a poderosos pólos localizados fora em ambos os lados da câmara.
Os fios em si não estão sem proteção, mas são construídos em um circuito magnético especial. Em ambos os lados de tal fio há uma câmara da bobina de explosão magnética. No topo, as paredes desta câmara divergem um pouco, e aqui também existem várias divisórias em forma de cunha intercaladas umas com as outras, formando o labirinto necessário. Assim, é possível criar um intervalo do tipo ziguezague, com a ajuda do qual é possível esticar o arco.
No topo da câmara, o labirinto se quebra. Aqui estão corta-chamas especiais, que são apresentados na forma de vários pacotes de chapas finas de aço. Eles são projetados para resfriar e deionizar os gases e chamas que acompanham o arco.
Conexão elétrica
A função do interruptor de ação rápida é abrir o circuito durante um curto-circuito e ligar/desligar. Para isso, o projeto possui duas saídas de contato especiais. Eles são projetados para conectar o BV à rede elétrica. A conexão é feita através de barramentos elétricos. O design também tem um shunttipo indutivo, que é apresentado como um pacote com várias placas de aço isoladas umas das outras e revestidas em um barramento de cobre.
BV tem um bloco de contatos. Eles são conectados aos contatos principais localizados na parte inferior da calha do arco. Esta conexão é realizada por um sistema de hastes e alavancas.
Dispositivo de comutação do tipo eletromagnético
O mecanismo do interruptor eletromagnético está localizado em uma estrutura especial de ferro fundido. O mecanismo possui um circuito magnético, que é representado por duas barras fundidas com seção transversal retangular. Eles, por sua vez, são presos por uma haste redonda e outra parte é colocada nela - uma bobina de retenção. Em uma das barras há também um circuito magnético em forma de U. É representado por várias placas de aço, cada uma isolada da outra. O circuito magnético tem duas hastes. A haste direita destina-se à fixação da bobina de fechamento. A esquerda carrega a bobina desmagnetizadora da corrente principal, ou seja, a bobina do disjuntor automático. Além disso, há também uma bobina adicional para calibração. É capaz de simular a bobina principal durante a configuração do instrumento.
Outro feixe, por sua vez, está entre as duas "bochechas". Há aqui um eixo especial para fixar a âncora, que também é montada a partir de chapas de aço isoladas.
Durante a rotação da âncora, há um vão entre ela e a viga. Neste eixo entrebochechas também fixaram a alavanca atuando nos contatos móveis. Para atuar na alavanca, existe uma mola especial de abertura que a puxa para a direita. A alavanca, por sua vez, é conectada à bobina desmagnetizadora por meio de um condutor flexível feito de folha de cobre. Paralelamente à mesma bobina, o shunt indutivo é ligado.
A chave também possui um contato fixo, que é conectado em série à bobina de sopro magnética. Para conectar a um circuito externo, o BV possui dois contatos de saída.
Ligue o dispositivo no exemplo de VB-11
Vale ress altar que o equipamento é ligado em duas etapas. Depois de ligar o dispositivo, pressionando o botão VU, a tensão é fornecida através do fio de 20 A para a bobina de retenção. Durante o fluxo de corrente através deste elemento, será criado um fluxo, que geralmente é indicado pela letra F. No entanto, é enfraquecido. Isso se deve ao fato de que ele fecha através do entreferro que existe entre os pólos do eletroímã, já que a armadura ainda não está pressionada contra os pólos.
Proteção de retorno
Os disjuntores possuem um botão de "retorno da proteção", após pressionar o qual inicia a alimentação elétrica da válvula. Ao mesmo tempo, o ar comprimido começa a fluir para os cilindros de acionamento pneumático. O pistão de um dos cilindros subirá, girando a haste no sentido horário. Isso vai esticar a mola de abertura. Devido ao fato de que juntamente com o pull upas hastes também se movem, o circuito magnético vai girar em torno do eixo, mas já no sentido anti-horário.
Junto com o movimento do primeiro pistão, o segundo também se move, descendo, sob a influência do ar comprimido. O pistão possui um empurrador que, ao ser movido para baixo, atuará na alavanca de contato e na âncora. Ele realizará a rotação da armadura até que ela seja pressionada contra os pólos do ímã elétrico. Ao mesmo tempo, ainda há uma lacuna entre os contatos principais. Isso se deve ao fato de que o deslocamento posterior da alavanca de contato é limitado pelo circuito magnético voltado para ela. Depois disso, a corrente de retenção, anteriormente designada como F, aumentará à medida que passar pela âncora, mantendo-a firme.
Depois disso, o botão "retorno da proteção" é liberado, e quase todo o sistema retorna à sua posição original, exceto pela armadura, que permanece firmemente pressionada nos pólos. O circuito magnético será liberado e começará a girar no sentido horário até fechar os contatos principais.
BVP-5 disjuntor de alta velocidade
Como outros tipos deste dispositivo, este foi projetado para interromper o circuito e protegê-lo de curto-circuito. Quanto ao design, existem várias partes principais: carcaça, acionamento do tipo pneumático, KU, dispositivo de retenção do tipo eletromagnético, sistema de extinção de arco, mecanismos de travamento.
Antes de proceder ao reparo deste tipo de disjuntor de ação rápida, é necessário afrouxar completamente a tensão das molas de abertura. Depois disso você pode ir pararemova as molas pneumáticas. Depois disso, todas as partes móveis do dispositivo serão liberadas da tensão e podem ser giradas em qualquer direção conveniente para reparo.
Quanto às avarias, na maioria das vezes trata-se de contaminação dos pontos de contato entre a armadura e o circuito magnético, que pode ser facilmente eliminada com uma simples limpeza. Às vezes acontece que a alavanca toca as paredes da câmara de extinção de arco.
Quanto ao reparo da própria calha de arco, geralmente são removidas as grades de deion, paredes externas e suas divisórias internas. A grelha é desmontada e completamente limpa de depósitos de carbono e óxidos.
Disjuntor Rápido para Locomotivas Elétricas
BV são ótimos para desligar os motores de tração em caso de diversas avarias. Eles são frequentemente usados em locomotivas elétricas. Por exemplo, no ChS2, um tipo de BV como 12NS está instalado. Possui acionamento pneumático, e a estrutura é composta por peças principais como estrutura de suporte, relé de disparo tipo contato automático, dispositivo de extinção de arco, acionamento pneumático e contatos de intertravamento ou auxiliares.
A tensão nominal de operação deste tipo de disjuntor de ação rápida é 3kV e a corrente nominal é 2kA.
