Aujourd'hui, les gens utilisent activement une variété d'appareils électriques. Certains d'entre eux fonctionnent à des tensions suffisamment élevées et peuvent donc être dangereux. Les interrupteurs à grande vitesse sont conçus uniquement pour allumer et éteindre les circuits électriques, ainsi que pour déconnecter automatiquement ce circuit en cas de court-circuit.
Description générale
Maintenant, nous pouvons affirmer que les interrupteurs de ce type sont à la fois des équipements de commutation et de protection.
Par exemple, dans les réseaux de traction à courant continu, où la tension atteint 3 kV, lorsqu'un court-circuit se produit, le courant augmentera fortement à 30-40 kA. Naturellement, des indicateurs d'intensité de courant aussi colossaux constituent une menace énorme pour tout équipement connecté à ce réseau. Le plus souvent, il s'agit d'effets thermiques et dynamiques, entraînant une défaillance de l'équipement.
La différence entre le circuit DC et le besoin de BV
Il est important de noter ici qu'il existe une différence significative entre les circuits AC et DC, ce qui nécessite l'utilisation de commutateurs à grande vitesse. Dans la première variante, le courant diminue périodiquement jusqu'à zéro et l'arc s'éteint, tandis que dans la seconde, le courant augmente constamment jusqu'à atteindre une certaine valeur. De plus, comme le montre la pratique, il ne faut que quelques centièmes de seconde pour que le courant atteigne sa valeur maximale. Cela rend la désactivation beaucoup plus difficile. De plus, le circuit DC est généralement coupé bien avant que le courant n'atteigne ses valeurs maximales.
Les disjoncteurs haute vitesse ont généralement des limites de déclenchement de 15 à 27 kA. En fonction de certains paramètres du circuit lui-même, un tel dispositif sera tout à fait suffisant pour assurer un arrêt rapide.
Variétés
Les commutateurs à grande vitesse ont un mécanisme spécial qui éteint le réseau. Selon le principe de fonctionnement de cet élément, ils peuvent être divisés en deux catégories. La première catégorie comprend les appareils avec une option de déconnexion à ressort, où une coupure de circuit est obtenue en raison de la force de puissants ressorts de déconnexion. La deuxième catégorie est celle des dispositifs à ressort magnétique. Ils utilisent également la force d'un ressort, mais ils ajoutent également une action électromagnétique pour déconnecter le circuit.
En plus de cela, il y a un autre point sur lequel les disjoncteurs à grande vitesse sont divisés en catégories - la capacité de répondre àdirection actuelle.
Dans ce cas, les appareils polarisés et non polarisés sont distingués. Le premier type est capable de couper le circuit, à condition que le courant circule dans un certain sens. Le deuxième type ouvrira le circuit lorsqu'une certaine valeur de courant est atteinte, quelle que soit la direction dans laquelle il circule directement à travers l'appareil.
Il convient de noter qu'auparavant, des interrupteurs automatiques domestiques à grande vitesse ont été produits, qui étaient très populaires dans les sous-stations de traction. Il convient d'ajouter ici que la production de certains modèles de cet équipement est déjà terminée, mais ils sont toujours en activité.
Modèles communs
Auparavant, des types de BV tels que AB-2/4, VAB-28 et VAB-43 étaient assez activement produits et utilisés. À ce jour, ils sont remplacés par des dispositifs tels que les commutateurs à grande vitesse VAB-49 et VAB-50, ainsi que leurs diverses modifications.
Cependant, il y a un détail important à noter ici. Le commutateur DC haute vitesse AB-2/4 n'a pas été produit depuis quelques décennies, mais est toujours utilisé activement dans diverses sections électriques à courant continu. Il est conçu pour un courant nominal de fonctionnement de 2 kA et une tension de 4 kV.
Appareil AB-2/4
Pour monter cet appareil, il dispose de quatre isolateurs, qui sont situés sur le châssis d'un chariot spécial. La conception acircuit magnétique, qui est le commutateur électromagnétique principal. Le dispositif de l'interrupteur à grande vitesse implique la présence d'une chambre de coupure spéciale. Dans ce cas, il est représenté par un type labyrinthe-cible et est capable d'étirer l'arc jusqu'à 4,5 mètres. Son fonctionnement nécessite un coup magnétique, qui dans ce cas se développe grâce à des pôles puissants situés à l'extérieur de part et d'autre de la chambre.
Les fils eux-mêmes ne sont pas sans protection, mais sont intégrés dans un circuit magnétique spécial. Des deux côtés d'un tel fil, il y a une chambre de la bobine de soufflage magnétique. Au sommet, les murs de cette chambre divergent quelque peu, et ici il y a aussi plusieurs cloisons en forme de coin entrecoupées les unes des autres, formant le labyrinthe nécessaire. Ainsi, il est possible de créer un espace de type zigzag, à l'aide duquel il est possible d'étirer l'arc.
Tout en haut de la chambre, le labyrinthe se brise. Voici des pare-flammes spéciaux, qui se présentent sous la forme de plusieurs paquets de fines plaques d'acier. Ils sont conçus pour refroidir et déioniser les gaz et les flammes qui accompagnent les arcs électriques.
Raccordement électrique
La fonction de l'interrupteur à action rapide est d'ouvrir le circuit pendant un court-circuit et d'allumer/éteindre. Pour cela, la conception dispose de deux sorties de contact spéciales. Ils sont destinés à raccorder le BV au réseau électrique. Le raccordement s'effectue via des jeux de barres électriques. La conception a également un shuntde type inductif, qui se présente sous la forme d'un ensemble avec plusieurs plaques d'acier isolées les unes des autres et habillées sur un bus en cuivre.
BV a un bloc de contacts. Ils sont connectés aux contacts principaux situés en bas de la chambre de soufflage. Cette liaison est réalisée par un système de tringles et de leviers.
Dispositif de commutation de type électromagnétique
Le mécanisme de l'interrupteur électromagnétique est situé sur un cadre spécial en fonte. Le mécanisme comporte un circuit magnétique, qui est représenté par deux barres coulées à section rectangulaire. À leur tour, ils sont attachés ensemble par une tige ronde et une autre partie est placée dessus - une bobine de maintien. Sur l'une des barres se trouve également un circuit magnétique en forme de U. Il est représenté par plusieurs plaques d'acier, chacune étant isolée les unes des autres. Le circuit magnétique comporte deux tiges. La tige droite est destinée à la fixation de la bobine de fermeture. Celui de gauche porte la bobine de démagnétisation du courant principal, autrement dit, la bobine du disjoncteur automatique. De plus, il y a aussi une bobine supplémentaire pour l'étalonnage. Il est capable de simuler la bobine principale lors de la configuration de l'instrument.
Un autre faisceau, à son tour, se trouve entre les deux "joues". Il y a ici un axe spécial pour fixer l'ancre, qui est également assemblée à partir de plaques d'acier isolées.
Pendant la rotation de l'ancre, il y a un espace entre elle et la poutre. Sur cet axe entredes joues fixent également le levier agissant sur les contacts mobiles. Pour agir sur le levier, il y a un ressort d'ouverture spécial qui le tire vers la droite. Le levier, à son tour, est relié à la bobine de démagnétisation au moyen d'un conducteur flexible en feuille de cuivre. Parallèlement à la même bobine, le shunt inductif est activé.
L'interrupteur a également un contact fixe, qui est connecté en série à la bobine de soufflage magnétique. Pour se connecter à un circuit externe, le BV dispose de deux contacts de sortie.
Allumez l'appareil sur l'exemple de VB-11
Il convient de noter que l'équipement s'allume en deux étapes. Après avoir allumé l'appareil, en appuyant sur le bouton VU, la tension est fournie par le fil 20 A à la bobine de maintien. Lors du passage du courant à travers cet élément, un flux sera créé, généralement désigné par la lettre F. Cependant, il est affaibli. Cela est dû au fait qu'il se ferme à travers l'entrefer qui existe entre les pôles de l'électroaimant, puisque l'armature n'est toujours pas appuyée contre les pôles.
Protection contre le retour
Les disjoncteurs ont un bouton "retour de protection", après avoir appuyé sur lequel l'alimentation électrique de la vanne démarre. En même temps, l'air comprimé commence à circuler dans les cylindres d'entraînement pneumatiques. Le piston de l'un des cylindres montera en tournant la tige dans le sens des aiguilles d'une montre. Cela étirera le ressort d'ouverture. En raison du fait qu'avec le pull uples tiges bougent également, le circuit magnétique tournera autour de l'axe, mais déjà dans le sens antihoraire.
En même temps que le mouvement du premier piston, le second se déplace également, descendant, sous l'influence de l'air comprimé. Le piston a un poussoir qui, lorsqu'il est abaissé, agit sur le levier de contact et l'ancre. Il effectuera la rotation de l'armature jusqu'à ce qu'elle soit plaquée contre les pôles de l'électro-aimant. Dans le même temps, il existe toujours un écart entre les principaux contacts. Ceci est dû au fait que la course supplémentaire du levier de contact est limitée par le circuit magnétique tourné vers lui. Après cela, le courant de maintien, précédemment désigné par F, augmentera lorsqu'il traversera l'ancre, la maintenant ainsi fermement.
Après cela, le bouton "retour de protection" est relâché et presque tout le système revient à sa position d'origine, à l'exception de l'armature, qui reste fermement pressée contre les pôles. Le circuit magnétique sera libéré et commencera à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'il ferme les contacts principaux.
Disjoncteur rapide BVP-5
Comme les autres types de cet appareil, celui-ci est conçu pour couper le circuit et le protéger des courts-circuits. Quant à la conception, il y a plusieurs parties principales: boîtier, entraînement de type pneumatique, KU, dispositif de maintien de type électromagnétique, système d'extinction d'arc, mécanismes de verrouillage.
Avant de procéder à la réparation de ce type de disjoncteur à action rapide, il est nécessaire de desserrer complètement la tension des ressorts d'ouverture. Après cela, vous pouvez aller àretirer les ressorts pneumatiques. Après cela, toutes les pièces mobiles de l'appareil seront libérées de toute tension et pourront être tournées dans n'importe quelle direction pratique pour la réparation.
Quant aux pannes, il s'agit le plus souvent d'une contamination des points de contact entre l'induit et le circuit magnétique, qui peut être facilement éliminée par un simple nettoyage. Il arrive parfois que le levier touche les parois de la chambre d'extinction d'arc.
En ce qui concerne la réparation de la chambre d'arc elle-même, les grilles de déionisation, les parois extérieures et ses cloisons intérieures sont généralement retirées pour cela. La grille est démontée et soigneusement nettoyée des dépôts de carbone et des oxydes.
Disjoncteur de locomotive électrique
BV sont parfaits pour éteindre les moteurs de traction en cas de divers dysfonctionnements. Ils sont souvent utilisés sur les locomotives électriques. Par exemple, sur ChS2, un type de BV tel que 12NS est installé. Il a un entraînement pneumatique et la structure est composée de pièces principales telles qu'un cadre porteur, un relais de déclenchement à contact automatique, un dispositif d'extinction d'arc, un entraînement pneumatique et des contacts de verrouillage ou auxiliaires.
La tension de fonctionnement nominale de ce type de disjoncteur à action rapide est de 3kV et le courant nominal est de 2kA.
