Принцип действия привода электромагнитного выключателя

Принцип действия привода электромагнитного выключателя

Приводы электромагнитные постоянного тока типа ПЭ-11М1 предназначены для дистанционного и автоматического управления высоковольтными выключателями серий ВМП-10, ВМГ-10, ВПМ-10 в закрытых установках.

Структура условного обозначения

ПЭ-11М1 У3:
П — привод;
Э — электромагнитный;
11 — конструктивное исполнение;
М1 — модернизированный;
У3 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Высота над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающей среды от минус 25 до 45°С. Относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 20°С. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли в концентрациях, снижающих параметры привода в недопустимых пределах. Тип атмосферы II по ГОСТ 15150-69. Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75. Приводы для внутригосударственных и экспортных поставок соответствуют ГОСТ 687-78. ГОСТ 687-78

Номинальное напряжение постоянного тока, В: включающего электромагнита — 110; 220
отключающего электромагнита — 110/220
Пределы оперативной работы привода по напряжению на зажимах обмоток электромагнитов, % U_ном: включающего электромагнита — 85-110
отключающего электромагнита — 65-120
Потребляемый ток обмоток электромагнитов, А, не более, при напряжении В: включающего: 110 — 120
220 — 60
отключающего: 110 — 2,5
220 — 1,25
Количество коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей (ПКУ) — 8
Отключаемый ток коммутирующих контактов, А, при напряжении, В: 127 переменного тока — 10
220 переменного тока — 10
110 постоянного тока — 2
220 постоянного тока — 1
Угол поворота вала привода, градус — 90+2
Масса, кг — 53 Примечания: 1. Приведенные значения токов обмоток привода относятся к температуре окружающей среды. 2. Нижний предел оперативной работы включающего электромагнита привода по напряжению сохраняется независимо от значения тока КЗ в месте установки выключателя. Гарантийный срок — 2 года со дня ввода привода в эксплуатацию, для экспорта — 1 год со дня ввода в эксплуатацию, но не более 2 лет с момента проследования через государственную границу.

Конструкция и принцип действия

Привод представляет собой подвесную конструкцию с консольным выходом соединительного вала. Привод состоит из механизма, электромагнитов (включающего и отключающего), коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей и блокировочных контактов КБО и КБВ. Механизм привода представляет собой рычажную систему с запирающим устройством и роликовым расцепителем. Включающий электромагнит состоит из катушки, подвижного сердечника со штоком и магнитопровода. Нижняя плита магнитопровода имеет скобу с вырезами для установки рычага ручного неоперативного включения. Отключающий электромагнит закреплен на плите корпуса механизма. На корпусе отключающего электромагнита размещен набор зажимов для присоединения внешних вспомогательных цепей. Для производства ручного неоперативного отключения привод имеет рукоятку. Привод закрыт защитным кожухом. В приводе применена электрическая блокировка от самопроизвольного повторного включения на существующее КЗ. Привод пригоден для мгновенного АПВ и допускает световой контроль цепей управления. Замыкание и размыкание цепи включающего электромагнита привода осуществляется низковольтным контактором постоянного тока. Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры привода представлены на рис. 1.

Общий вид, габаритные и присоединительные размеры привода: 1 — сердечник;
2 — включающий электромагнит;
3 — коммутирующие контакты для внешних вспомогательных цепей (типа ПКУ);
4 — быстродействующие контакты цепей отключения и включения;
5 — механизм;
6 — отключающая собачка;
7 — рукоятка;
8 — отключающий электромагнит;
9 — набор зажимов;
10 — кожух Электрическая принципиальная схема привода представлена на рис. 2.

Электрическая принципиальная схема привода: QF — масляный выключатель;
SA1 — коммутирующие контакты для внешних вспомогательных цепей;
SA2 — быстродействующий контакт включения;
SA3 — быстродействующий контакт отключения;
SA4 — контакт против «прыгания»;
YAC — включающий электромагнит;
YAT — отключающий электромагнит;
XT1 — контактный ряд Схемы кинематического соединения приводов с выключателями должны соответствовать схемам, рекомендуемым в технической документации на конкретные выключатели, с которыми соединен привод. Приводы поставляются в деревянной таре или контейнере. Перечень узлов и деталей, входящих в комплект поставки, приведен в табл. 1, сменные части к приводам — в табл. 2.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Электромагнитный привод постоянного тока является в настоящее время основным приводом мощных масляных выключателей, как наиболее простой конструктивно, дешевый и надежный в работе. В качестве источника питания электромагнитных приводов постоянного тока обычно применяется аккумуляторная батарея.  [1]

Электромагнитные приводы постоянного тока применяются в закрытых и в открытых распределительных устройствах для управления выключателями различных систем, за исключением воздушных. В основу конструкции этих приводов положен принцип электромагнитного действия на железный сердечник катушки, обтекаемой током. При прохождении тока по катушке сердечник, втягиваясь в нее, производит операцию включения или отключения.  [2]

Электромагнитный привод постоянного тока является в настоящее время основным приводом мощных масляных выключателей, как наиболее простой конструктивно, дешевый и надежный в работе. В качестве источника питания электромагнитных приводов постоянного тока обычно применяется аккумуляторная батарея.  [3]

Электромагнитные приводы постоянного тока применяются в закрытых и в открытых распределительных устройствах для управления выключателями различных систем, за исключением воздушных. В основу конструкции этих приводов положен принцип электромагнитного действия на железный сердечник катушки, обтекаемой током. При прохождении тока по катушке сердечник, втягиваясь в нее, производит операцию включения или отключения.  [4]

Электромагнитный привод постоянного тока ПС-10 является приводом прямого действия от сети постоянного тока а напряжение 110 или 220 в. Замыкание и размыкание дели постоянного тока осуществляются однополюсным низковольтным контактором, поступающим на монтаж вместе с приводом. Привод обеспечивает автоматическое отключение с домощью встроенного отключающего электромагнита и допускает также ручное отключение.  [5]

Электромагнитный привод постоянного тока ПС-10 является приводом прямого действия от сети постоянного тока на напряжение 110 или 220 в. Замыкание и размыкание цепи постоянного тока осуществляются однополюсным низковольтным контактором, поступающим на монтаж вместе с приводом. Привод обеспечивает автоматическое отключение с помощью встроенного отключающего электромагнита и допускает также ручное отключение.  [6]

Отечественные заводы изготовляют электромагнитные приводы постоянного тока нескольких типов.  [7]

Управление выключателями ВМП-10 осуществляется электромагнитными приводами постоянного тока ПЭ-11 . Внутри рамы /, , на которой смонтированы полюсы выключателя, расположены общий приводной вал с изолирующими тягами 3 и отключающие пружины. Опорные фарфоровые изоляторы 2 поддерживают каждый полюс выключателя, состоящий из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра, на концах которого заармированы металлические фланцы.  [9]

Приводной механизм выключателя состоит из электромагнитного привода постоянного тока 9, расположенного в нижней части рамы, главного вала с рычагами кинематической связи и тяги, соединяющей валы выключателя и привода.  [11]

Отечественные заводы изготовляют несколько типов электромагнитных приводов постоянного тока .  [13]

У встроенного в выключатель ВЭМ-10 электромагнитного привода постоянного тока ПЭГ-7 ( рис. 82, а) сварной корпус является одновременно магнитопроводом электромагнита включения, сердечник которого движется горизонтально.  [14]

Электромагнитный выключатель

Электромагни́тный выключа́тель — высоковольтный коммутационный аппарат, в котором гашение электрической дуги производится взаимодействием плазмы дуги с магнитным полем (т. н. магнитным дутьём) в дугогасительных камерах с узкими щелями (прямыми или извилистыми) или с камерами с дугогасительными решётками.

Принцип магнитного гашения дуги широко применяется в низковольтной коммутационной аппаратуре (автоматических выключателях, контакторах).

Содержание

Устройство [ править | править код ]

Электромагнитный выключатель состоит из рамы, на которой установлены на изоляторах три полюса, связанные с включающим валом диэлектрическими тягами. Каждый полюс состоит из подвижных и неподвижных контактов, на каждом из них установлена пара основных и дугогасительных контактов из металлокерамики. Сверху контактов установлена дугогасительная камера из дугостойкого материала (асбест) и керамических или стальных, покрытых слоем меди, дугогасительных пластин. Снаружи камеру охватывает П-образный магнитопровод, на которую надета дугогасительная катушка, подключаемая с одной стороны к силовой шине с неподвижным контактом, а другой — к дугогасительному рогу, располагающемуся внутри дугогасительной камеры перед пакетом из пластинами решётки; второй дугогасительный рог располагается также внутри камеры с другой стороны дугогасительной решётки и подключается к второму выводу выключателя. Для лучшего гашения дуги при коммутации малых токов может быть предусмотрено в конструкции устройство автопневматического поддува (состоящего из поршня и цилиндра, механически соединённых с силовыми контактами). Кроме того выключатель укомплектовывается приводом (обычно пружинно-моторного типа), который по сигналам во вторичной цепи производит коммутацию силовых контактов посредством вращением включающего вала.

Принцип действия [ править | править код ]

При подаче сигнала на отключение происходит поворот вала и движение через тяги передаётся подвижным контактам, при этом сначала размыкаются основные контакты, затем — дугогасительные. Образующаяся электрическая дуга под действием собственных электродинамических сил движется вверх по дугогасительным рогам, при этом выдавливаясь в сторону решётки, кроме того дуга замыкает цепь дугогасительной катушки (через дугогасительные рога), магнитное поле которой ещё сильнее ускоряет дугу (т. н. «магнитное дутьё»). Попадая в решётку дуга разбивается на множество малых дуг (между пластинами решётки), которые начинают двигаться вверх независимо и быстро гаснут (за счёт отдачи тепла пластинам и деионизации; за счёт прикатодного падения напряжения увеличивается напряжённость электрического поля в дуги — см. подробнее Дугогасительная камера). Вверху дугогасительной камеры может располагаться пластины второй решётки, (т. н. «пламегасительная решётка»), для исключения выхода ионизированной плазмы вне аппарата и перекрытия ей токоведущих частей. При малых токах отключения электродинамические силы могут быть малы и не способны выдавить дугу в решётку и для этих целей иногда применяется автопневматический поддув в виде струи сжатого воздуха, которая осуществляет охлаждение и деионизацию электрической дуги.

Преимущества [ править | править код ]

Полная взрыво- и пожаробезопасность (в отличие, например, от масляных выключателей), не используется сложная пневматическая система, малый износ дугогасительных контактов, возможность использования в установках с частыми коммутациями, относительно высокая отключающая способность.

Недостатки [ править | править код ]

Сложность дугогасительной камеры с системой магнитного дутья, ограниченный диапазон номинальных напряжений (до 15-20 кВ), ограниченная пригодность для наружной установки [1] .

Применение [ править | править код ]

Электромагнитные выключатели выпускаются в основном для использования в сетях 6—10 кВ с номинальным током до 2000 А (с коммутируемой мощностью до 400—200 МВА соответственно) для внутренней установки навесного и выкатного типа — для ячеек КРУ (комплектных распредустройств).

Приводы к выключателям высокого напряжения — Устройство механизма электромагнитного привода

При включении выключателя сердечник электромагнита может двигаться либо вниз, либо вверх. При движении сердечника вниз механизм привода значительно упрощается, так как шток сердечника жестко связан с тягой и валом выключателя. Поэтому при отключении вал выключателя увлекает за собой сердечник электромагнита и все связанные с ним рычаги и тяги, для чего требуются более мощные отключающие пружины на выключателе и сложное отключающее устройство. Механизм выполнен таким образом, что усилие, действующее на привод, в конце включения выключателя значительно увеличивается, а это вызывает необходимость увеличения потребления тока и утяжеления конструкции привода. Поэтому такая система механизмов приводов в Советском Союзе не применяется.
В Советском Союзе нашли широкое применение электромагнитные приводы, у которых сердечник при включении выключателя движется вверх.
Принцип действия такого привода показан на рис. 3-1.
Механизм-привод (рис. 3-1,а) состоит из оси 1 с рычагом 2, трех одинаковых серег 3, 7 и 12, ролика 5, удерживающей защелки 4, двух одинаковых серег 10 и 11, установленных в мертвое положение, и упора 8. Серьги — штампованные и склепаны на колонках по 2 шт. Звенья механизма расположены таким образом,что усилие, действующее на механизм со стороны выключателя, значительно уменьшается, облегчая работу включающему электромагниту.

Рис. 3-1. Различное положение привода типа ПС-10 в процессе работы.
а —отключенное положение, привод готов к включению выключателя; б—в процессе включения; в — включенное положение, сердечник подтянут; г—включенное положение; д — в процессе отключения; е — выключатель отключен, сердечник подтянут, привод не готов к включению.

Упор 8, удерживающий серьги 10 и 11 в положении, «заваленном» за мертвую точку, выполнен в виде винта. Ввинчиванием или вывинчиванием винта можно постепенно регулировать переход серег за мертвое положение, а следовательно, и изменять усилие, приходящееся на отключающий электромагнит.
На рис. 3-1,б изображено промежуточное положение механизма привода в процессе включения. Удерживающая защелка 4 под действием скользящей по ее внутреннему контуру оси O2 отводится влево и заскакивает под эту ось в конце включения. При этом ось O2 слегка переводится за удерживающую защелку с тем, чтобы обеспечить надежное заскакивание защелки. Таким образом, механизм приходит во включенное положение, изображенное на рис. 3-1,в.
В конце процесса включения цепь обмотки включающего электромагнита разрывается контактором, управляемым блок-контактом типа КСУ, и сердечник 6 включающего электромагнита вместе со штоком падает вниз на резиновые прокладки буферного фланца (рис. 3-1,г).

Рис. 3-2. Механизм электромагнитного привода типа ПЭ.
1 — регулировочный винт; 2 — защелка; 3 и 6—винты для регулировки западания собачки; 4 — планка; 5—скоба; 7— отключающая собачка; 8— зазор (при полностью поднятом штоке — 1 —2 мм).

При отключении подается ток в отключающую катушку, тогда сердечник 9 отключающего электромагнита, подтягиваясь к контрполюсу, ударяет своим бойком по серьге 10 и выбивает ее и серьгу 11 из положения, «заваленного» за мертвую точку. При этом временно неподвижный центр O1 оказывается свободным (неуравновешенным) со стороны серег 10 и 11, и механизм привода отключается под действием силы пружин выключателя.
В процессе отключения механизма привода (рис. 3-1,д) ось O2 соскальзывает с удерживающей защелки 4 и устремляется вниз до тех пор, пока не встанет против выреза, имеющегося на внутреннем контуре защелки. В этот момент цепь обмотки отключающего электромагнита разрывается блок-контактом типа КСУ, приводимым в движение от главного вала привода; сердечник электромагнита, падая вниз, освобождает серьги 10 и 11 от принудительного состояния, препятствующего складыванию механизма, и механизм под действием специальной пружины приходит в исходное положение, изображенное на рис. 3-1,а.
На рис. 3-2 показана конструктивная разновидность механизма привода, принцип работы аналогичен с описанным выше.