ЭЛЕКТРОВОЗОВ. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

На электровозах переменного тока для защиты электрооборудования от токов короткого замыкания на вторичной стороне тягового трансформатора используется дифференциальная защита. Основным органом ее является блок БРД (блок реле дифференциальных). При аварийном режиме ток в силовой цепи резко возрастает. Блок БРД постоянно контролирует скорость возрастания тока, и если она превышает наибольшую, которая может быть в рабочем режиме, то блок реле срабатывает и своими контактами воздействует на отключение ГВ.

Блок дифференциальных реле БРД-356 состоит из двух пектромагнитных реле, собранных на общей панели, общей для двух пеле силовой шины с двумя параллельными разветвлениями и индуктивным шунтом, надетым на одну из ветвей шины. Каждое их двух реле состоит из шихтованного магнитопровода, низковольтной катушки, якоря и блок-контактов. Якорь поворачивается на оси и одним концом производит переключение контактов, а на другой конец действует отключающая пружина, натяжение которой регулируется.

Рис 49. (а) Блок дифференциальных реле и (б) схема его работы

Отход якоря также регулируется винтом. Силовая шина с индуктивным шунтом при помощи клиц и шпилек крепится к нижней панели, которая с помощью стоек скреплена с верхней панелью.

В окна двух магнитоироводов реле пропущены навстречу друг другу два силовых витка разветвленной шины. Концы шины подключаются в силовую цепь между равнопотенциальными точками двух выпрямительных установок. На одну из ветвей шины помещается шихтованный сердечник. Обе ветви шины имеют одинаковую длину и сечение и их активные сопротивления равны друг другу. Ветвь, на которую одет индивидуальный шунт приобретает большое индуктивное сопротивление в тот момент, когда происходит быстрое изменение тока. Общий ток распределяется по ветвям шины пропорционально их активным и индуктивным сопротивлениям, поэтому при протекании тока, меняющегося во времени, будет иметь место небаланс токов, который зависит от скорости изменения тока. Силовые ветви шины пропущены в окна магнитной системы таким образом, что магнитодвижущая сила от тока небаланса в одном реле действует в одну сторону, в другом - противоположную. Намагничивание от удерживающей катушки действует на участке якоря у одного реле встречно с намагничиванием от тока небаланса, а у другого - согласно. Это вызывает срабатывание того реле, где общее намагничивание в якоре уменьшается, притянутый ранее удерживающей катушкой якорь отпадает и происходит замыкание б-контактов в цепи отключающего электромагнита ГВ. Так как силовая шина включена между равнопотенциальными точками, то нарастающий ток перегрузки проходит по ней либо в одну сторону, либо в другую сторону, что приводит к срабатыванию или одного или другого реле. Первоначальное притягивание якорей двух реле происходит при получении питания их удерживающими катушками. Это происходит одновременно с выключением ГВ. После притягивания якорей сила действия удерживающих катушек уменьшается за счет введения в их цепь резисторов. Это повышает чувствительность реле к срабатыванию на отпадание якоря.

На тяговом агрегате применяется блок дифференциальных реле БРД-42, который имеет другую конструкцию, но действие его также основано на сравнении токов, проходящих по шинам, пропущенным в окнах магнитонроводов реле. Он предназначен для определения буксующей колесной пары и через промежуточное реле боксования, для подачи сигнала о боксовании и подачи песка.Два блока смонтированы на общей панели, по одной на каждой тяговой единице. Блок состоит из двух поляризованных реле Р-104, катушки которых размещены на магнитных магнитопроводах, шихтованных из стальных гонких пластин. В средней части магнитопровода сделаны проемы, в которых с некоторым зазором устанавливается якорь, тоже шихтованый и составляющий часть магнитопровода. Якорь в средней части имеет шарнир, на котором может поворачиваться в пределах зазора. Оба магнитопровода с катушками закрепляются на панели рядом друг с другом и через их верхние окна пропущены толстые медные шины, подключенные в силовую цепь тяговых двигателей. Каждая пара реле контролирует работу двух двигателей одной тележки, поэтому через окна магнитонроводов проходит две шины и направление тока в них встречное. Направление тока в низковольтных катушках

выбирается таким, чтобы магнитные токи, создаваемые ими в двух стоящих рядом реле также были направлены в разные стороны. На нижнем конце якоря на изолирующей планке укреплен контактный мостик подвижнного контакта, а напротив мостика закреплены на панели неподвижные контакты. С другой стороны на нижний конец якоря действует отключающая пружина, которая своим натяжением притягивает якорь к упору. При боксовании какого-либо двигателя, ток в его цепи уменьшается, а значит изменяется баланс токов, проходящих по шинам в окнах магнитопроводов. Нарушается и балансировка магнитных полей в зазорах магнитопровода и якорь стремится отклониться в ту или другую сторону. Если магнитные токи от катушек и шин вкладываются верхним правом и нижнем левом зазорах, то под действием магнитных сил якоря проворачивается на оси, растягивая пружину, и замыкает контакты, тем самым подключая реле боксования. Якорь другого рядом стоящего реле стремится отклониться в другую сторону, т.к. магнитные поля складываются в верхнем левом и в нижнем правом зазорах, но прижимается упором. При боксовании другой колесной пары все происходит аналогично, только срабатывает другое, рядом стоящее реле.

Реле перегрузки РТ-3 и РТ-256 (токовое) предназначено для защиты от перегрузки большими токами тяговых двигателей и блоков тормозных резисторов.

Параметры реле:

напряжение пробоя изоляции - 3000 В;
ток длительный - 350 А (для РТ – 256 – 1000 А);

ток уставки - 450 А (для РТ – 256 – 2500 А);

Механизм реле состоит из шихтованного магнитопровода, который охвачен одним витком электромагнитной катушки. Виток имеет U-образную форму и сделан из толстой шинной меди, покрытой изоляцией. Удлиненные выступающие концы витка служат для подсоединения в цепь силового тока ТЭД. Магнитопровод сделан в виде подковы и на одном его конце шарнирно закреплен якорь, тоже шихтованный из стальных пластин. Якорь замыкает собой магнитную цепь и свободным концом воздействует на узел блокировочных контактов мостикового типа. Противоположный конец якоря имеет противовес, в котором смонтирована призматическая опора соединенная стержнем с отключающей пружиной, затяжка которой регулируется. Все эти детали смонтированы и закреплены между двумя боковинами из изоляционного материала.

Через медную шину (катушку) постоянно проходит весь ток, проходящий через тяговый двигатель (или тормозной резистор), но пока его сила не превышает номинального значения, магнитный поток вызванный им не может притянуть якорь реле и срабатывания не происходит. В случае перегрузки, когда сила тока резко возрастает, усиливается магнитный ноток, преодолевается сила пружины, якорь притягивается и воздействует своим концом на шток узла блокировочных контактов. Происходит отключение цепи управления соответствующего линейного контактора и снятие нагрузки с двигателя, получившего перегрузку. Для сигнализации о срабатывании реле имеется механический показатель (блинкер) с ручным возвратом.

Автоматические выключател и типа АЕ-25 применяются для оперативного включения и выключения, а также защиты низковольтных цепей от прегрузок и коротких замыканий. Они расчитаны на номинальный ток от 5 до 20 А. Включение или выключение производится ручным переводом рукоятки вверх или вниз. Автомат смонтирован на основании, и все его части закрыты крышкой корпуса. Коммутирующие устройство состоит из подвижного и неподвижного контактов. Гашение дуги при разрыве контактов происходит в деионной решетке. Автомати­ческое отключение производится электромагнитным расцепителем максимального тока (9) при коротком замыкании и тепловым расцепителем тока (8) при перегрузке. При этом свободный конец биметаллической пластин­ки теплового расцепителя нажимает на рейку (7) и освобождает защелку механизма управления (5), под действием пружины подвижный контакт займет разомкнутое положение, а рукоятка (6) -нейтральное. После срабатывания выключателя его повторно можно включить не ранее чем через 1 мин. после срабатывания биметаллической пластины.