DC 회로 차단기

DC 회로 차단기는 부하가 걸린 회로를 분리하는 데 사용됩니다. 견인 변전소에서 스위치는 과부하 및 단락 전류 동안 600V 전력선을 분리하고 역점화 또는 밸브 고장(즉, 병렬 블록 작동 중 내부 단락) 동안 정류기의 역전류를 분리하는 데 사용됩니다.

자동 스위치에 의한 아크 소화는 아크 혼의 공중에서 발생합니다. 아크 확장은 자기 폭발을 사용하거나 좁은 슬롯 챔버에서 수행할 수 있습니다.

회로 분리 및 전기 아크 형성의 모든 경우에 아크에 의해 가열된 공기의 움직임과 함께 아크의 자연스러운 상향 이동이 발생합니다.

~에 견인 변전소 주로 고속 차단기에 적용됩니다.

쌀. 1. 단락 전류가 꺼졌을 때 전류 및 전압의 오실로그램: a-고속 스위치, b-고속 스위치

회로 차단기에 의한 단락 또는 과부하 전류의 총 중단 시간 T는 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다(그림 1).

T = tO + t1 + t2

여기서 t0는 차단될 회로의 전류가 설정 전류 값, 즉 차단기의 분리 장치가 작동되는 값으로 상승하는 시간입니다. t1은 자체 회로 차단기의 개방 시간, 즉 설정 전류에 도달한 순간부터 차단기 접점이 분기되기 시작하는 순간까지의 시간; t2 - 아크 연소 시간.

회로 t0의 전류 상승 시간은 회로의 매개 변수와 스위치 설정에 따라 다릅니다.

내부 트립 시간 t1은 스위치 유형에 따라 다릅니다. 비고속 스위치의 경우 내부 트립 시간은 0.1-0.2초, 고속 스위치의 경우 0.0015-0.005초입니다.

아크 시간 t2는 차단할 전류 값과 회로 차단기의 특성에 따라 달라집니다.

고속 차단기의 총 트립 시간은 고속 0.01-0.03s의 경우 0.15-0.3s 이내입니다.

고유한 트리핑 시간이 짧기 때문에 고속 회로 차단기는 보호 회로의 단락 전류의 최대값을 제한합니다.

견인 변전소에는 VAB-2, AB-2/4, VAT-43, VAB-20, VAB-20M, VAB-28, VAB-36 등의 고속 DC 자동 회로 차단기가 사용됩니다.

스위치 VAB-2는 극성입니다. 즉, 스위치 설정에 따라 정방향 또는 역방향의 한 방향으로만 전류에 반응합니다.

무화과에서. 그림 2는 DC 회로 차단기의 전자기 메커니즘을 보여줍니다.

쌀. 2.회로 차단기 VAB -2의 전자기 메커니즘: a - 회로 차단기 분리, b - 회로 차단기 VAB -2 접점의 한계 마모 한계, (A - 고정 접점의 최소 두께는 6mm, B - 가동 접점의 최소 두께는 16mm); 1 — 고정 코일, 2 — 자기 회로, 3 — 스위칭 코일, 4 — 자기 전기자, 5 — 상부 강철 레일, 6 — 앵커, 7 — 메인 코일, 8 — 교정 코일, 9 — U자형 자기 회로, 10 — 전류 전류 출력, 11 — 조정 나사, 12 — 조작 플레이트, 13 — 유연한 연결, 14 — 정지, 15 — 앵커 레버, 16 — 앵커 레버 축, 17 — 고정 접점, 18 — 가동 접점, 19 — 접점 레버, 20 — 축 접촉 레버, 21 — 롤러가 있는 차축, 22 — 잠금 레버, 23 — 폐쇄 스프링, 24 — 견인바, 25 — 조정 나사, 26 — 클램프, 27 — 홀딩 코일 코어

앵커 레버(15)(도 2,a)는 상부 스틸 로드(5)를 통과하는 축(16)을 중심으로 회전한다. 두 개의 실리민 볼로 구성된 레버(15)의 하부에는 스틸 앵커(6)가 조여져 있고, 상부에는 부분에는 두랄루민 판 세트로 만들어진 접촉 레버(19)가 회전하는 축(20)이 있는 스페이서 슬리브가 있습니다.

가동 접점(18)은 접점 레버의 상부에 고정되어 있고 유연한 연결부(13)가 있는 구리 슈가 아래에 고정되어 가동 접점이 주 전류 코일(7)에 연결되고 이를 통해 터미널에 연결됩니다. 10. 접촉레버 하부에는 양쪽에 스토퍼(14)가 부착되어 있고, 우측에는 롤러(21)가 있는 철제 축이 있으며 한쪽에는 2개의 폐쇄스프링(23)이 부착되어 있다.

꺼짐 위치에서 레버 시스템(전기자 레버 및 접점 레버)은 전기자(6)가 U자형 자기 회로의 왼쪽 막대에서 정지할 때까지 축(16)을 중심으로 정지 스프링(23)에 의해 회전됩니다.

회로 차단기의 클로징 3 및 홀딩 1 코일은 자체 DC 요구 사항에 따라 전원이 공급됩니다.

스위치를 켜려면 먼저 홀딩 코일 1의 회로를 닫은 다음 닫는 코일 3의 회로를 닫아야 합니다. 두 코일의 전류 방향은 두 코일에서 생성된 자속이 오른쪽 코어에 추가되도록 해야 합니다. 폐쇄 코일의 코어 역할을 하는 자기 회로(9); 그런 다음 전기자(6)가 폐쇄 코일의 코어에 끌리게 됩니다. 즉, «켜짐» 위치에 있게 됩니다. 이 경우, 접촉 레버(19)와 함께 축(20)이 왼쪽으로 회전하고, 디커플링 스프링(23)이 늘어나 축(20) 주위에서 접촉 레버(19)를 회전시키려는 경향이 있다.

스위치가 꺼져 있을 때 전기자(4)는 폐쇄 코일의 끝쪽에 놓이고, 스위치가 켜져 있을 때 폐쇄 코일과 유지 코일의 공통 자속에 의해 코어 단부에 끌린 상태를 유지합니다. 로드(24)에 의한 자기 전기자(4)는 잠금 레버(22)에 연결되어, 접촉 레버가 고정된 가동 접점의 리미터로 회전하는 것을 허용하지 않는다. 따라서 로드(24)의 길이를 변경하여 조정할 수 있고 1.5-4mm와 같아야 하는 주 접점 사이에 간격이 남습니다.

폐쇄 코일에서 전압이 제거되면 끌어당긴 위치에서 전기자(4)를 유지하는 전자기력이 감소하고 잠금 레버(22)와 로드(24)의 도움으로 스프링(23)이 코어의 끝에서 전기자를 찢을 것입니다. 닫는 코일의 주 접점이 닫힐 때까지 접점 레버를 돌립니다. 따라서 닫는 코일이 열린 후에만 주 접점이 닫힙니다.

이러한 방식으로 VAB-2 회로 차단기에 대해 자유 트립 원리가 실현됩니다. 자기 전기자 4(자유 트립 전기자라고도 함)와 스위치의 온 위치에서 코일의 폐쇄 코어 끝단 사이의 간격은 1.5-4mm 이내여야 합니다.

제어 회로는 클로징 코일에 단기 전류 펄스를 공급하며, 이 기간은 전기자를 «On» 위치로 이동시키는 데 충분한 시간입니다. 그런 다음 폐쇄 코일 회로가 자동으로 열립니다.

무료 여행 가능 여부는 다음과 같이 확인할 수 있습니다. 주 접점 사이에 종이 한 장을 놓고 접촉기 접점을 닫습니다. 회로 차단기가 켜져 있지만 접촉기 접점이 닫힌 상태에서 주 접점이 닫히지 않아야 하며 접점 사이의 틈에서 용지를 자유롭게 제거할 수 있습니다. 접촉기의 접촉기가 열리면 자기 전기자가 폐쇄 코일의 코어 끝에서 분리되고 주 접점이 닫힙니다. 이 경우 접점 사이에 종이 조각이 눌려 제거할 수 없습니다.

스위치가 켜지면 특징적인 더블 뱅이 들립니다. 첫 번째는 전기자와 폐쇄 코일의 코어의 충돌로 인한 것이고 두 번째는 닫힌 주 접점의 충돌로 인한 것입니다.

스위치의 분극화는 메인 전류 코일의 전류 방향에 따라 홀딩 코일의 전류 방향을 선택하는 것으로 구성됩니다.

전류의 방향이 바뀔 때 스위치가 회로를 끄기 위해 유지 코일의 전류 방향은 유지 코일과 주 전류 코일에 의해 생성 된 자속이 폐쇄 코일의 핵심. 따라서 전류가 순방향으로 흐르면 주회로 전류가 차단기를 닫힘 위치에 유지하는 데 도움이 됩니다.

비상 모드에서 주 전류의 방향이 바뀌면 폐쇄 코일의 코어에서 주 전류 코일에 의해 생성된 자속의 방향이 변경됩니다. 1차 전류 코일의 자기 플럭스는 홀딩 코일의 자기 플럭스와 반대 방향이 되며 1차 전류의 특정 값에서 폐쇄 코일의 코어는 자기가 소거되고 개방 스프링이 차단기를 엽니다. 응답 속도는 스위칭 코일의 코어에서 자속이 감소하는 동안 주 전류 코일의 코어에서 자속이 증가한다는 사실에 의해 더 크게 결정됩니다.

전류가 설정된 순방향 전류 이상으로 증가할 때 스위치가 회로를 끄기 위해 유지 코일의 전류 방향은 폐쇄 코일의 코어에 있는 유지 코일의 자속이 반대로 향하도록 선택됩니다. 순방향 전류가 흐를 때 주 전류 코일의 자속.이 경우 베이스전류가 증가할수록 투입코일 코어의 감자량이 증가하게 되고 베이스전류의 일정값, 즉 설정전류와 같거나 높은 값에서 차단기가 개방된다.

두 경우 모두 튜닝 전류는 홀딩 코일의 전류 값을 변경하고 간격 δ1을 변경하여 조정됩니다.

유지 코일 전류의 크기는 코일과 직렬로 연결된 추가 저항의 크기를 변경하여 조정됩니다.

간격 δ1을 변경하면 1차 전류 코일의 자속 저항이 변경됩니다. 갭 δ1이 감소함에 따라 자기 저항이 감소하므로 차단 전류의 크기가 감소합니다. 간격 δ1은 조정 나사 11을 사용하여 변경됩니다.

스위치의 온 위치에서 스톱(14)과 전기자 레버(15)의 뺨 사이의 거리 δ2는 주 접점을 닫는 품질을 특징으로 하며 2-5mm 이내여야 합니다. 공장은 간격 δ2가 4-5mm인 키를 생산합니다. 갭(δ2)의 크기는 축(20)에 대한 접촉 레버(19)의 회전 각도를 결정한다.

갭(δ2)의 부재(멈춤부(14)가 전기자 레버(15)의 뺨과 접촉함)는 메인 접점 사이의 접촉 불량 또는 접촉 부족을 나타낸다. 2보다 작거나 5mm보다 큰 거리 δ2는 주 접점이 하단 또는 상단 가장자리에서만 접촉하고 있음을 나타냅니다. 접점의 높은 마모로 인해 차이 δ2가 작을 수 있으며 접점은 교체됩니다.

접점의 치수가 충분하면 회로 차단기 프레임을 따라 전체 스위칭 메커니즘을 움직여 간격 δ2를 조정합니다.메커니즘을 이동하기 위해 메커니즘을 프레임에 고정하는 두 개의 볼트가 해제됩니다.

열린 위치에서 주 접점 사이의 거리는 18-22mm여야 합니다. 정격 전류가 2000A 이하인 스위치의 주 접점 누름은 20-26kg 범위에 있어야 하고 정격 전류가 3000A인 스위치의 경우 26-30kg 이내여야 합니다.

무화과에서. 2, b는 접점의 마모 한계 지정과 함께 스위치의 가동 시스템을 보여줍니다. 가동접점은 치수 B가 16mm 미만이 되면 마모된 것으로 간주되고 고정 접점은 치수 A가 6mm 미만이 되면 마모된 것으로 간주됩니다.

무화과에서. 3은 VAB-2 회로 차단기의 세부 제어 방식을 보여줍니다.이 방식은 폐쇄 코일에 단기 펄스를 공급하고 전원 버튼을 오랫동안 눌렀을 때 반복적으로 켜지는 것을 허용하지 않습니다. "울림"을 방지합니다. 홀딩 코일은 지속적으로 전류로 충전됩니다.

스위치를 켜려면 «켜기» 버튼을 눌러 접촉기 K의 코일 회로와 차단 RB를 닫습니다. 이 경우 폐쇄 코일 VK의 회로를 폐쇄하는 컨택터만 활성화됩니다.

전기자가 «켜짐» 위치를 취하면 BA 차단기의 폐쇄 보조 접점이 닫히고 개방 접점이 열립니다. 보조 접점 중 하나는 접촉기 K의 코일을 우회하여 폐쇄 코일의 회로를 차단합니다. 이 경우 전체 선간 전압이 RB 차단 계전기의 코일에 적용되며, 작동 후 접점을 사용하여 접촉기 코일을 다시 조작합니다.

스위치를 다시 닫으려면 전원 버튼을 열었다가 다시 닫으십시오.

DC 홀딩코일과 병렬로 연결된 방전저항 CP는 코일의 개방회로 과전압을 줄이는 역할을 한다. 조정 가능한 LED 저항은 유지 코일 전류를 변경할 수 있는 기능을 제공합니다.

110V에서 유지 코일의 정격 전류는 0.5A이고 두 섹션의 동일한 전압 및 병렬 연결에서 폐쇄 코일의 정격 전류는 80A입니다.

쌀. 3. 회로 차단기 제어 VAB-2용 배선도: 꺼짐. — 꺼짐 버튼, DC — 홀딩 코일, LED — 추가 저항, CP — 방전 저항, BA — 스위치 보조 접점, LK, LZ — 적색 및 녹색 신호 램프, 포함. — 전원 버튼, K — 접촉기 및 접점, RB — 차단 릴레이 및 접점, VK — 폐쇄 코일, AP — 자동 스위치

작동 회로의 전압 변동은 공칭 전압의 -20%에서 +10%까지 허용됩니다.

VAB-2 회로 차단기에서 회로를 분리하는 총 시간은 0.02-0.04초입니다.

회로 차단기가 부하 상태에서 회로를 차단할 때 아크 소멸은 자기 버스트를 통해 아크 슈트에서 발생합니다.

마그네틱 인플레이터 코일은 일반적으로 스위치의 주 고정 접점과 직렬로 연결되며 내부에 강철 스트립으로 만들어진 코어가 있는 주 모선의 회전입니다. 접점의 아크 영역에 자기장을 집중시키기 위해 스위치의 자기 폭발 코일 코어에는 극 부분이 있습니다.

소호실(그림 4)은 석면 시멘트로 만든 평평한 상자로 내부에 2개의 세로 칸막이(4)가 있고 내부에는 챔버의 회전축이 통과하는 혼(horn)(1)이 설치되어 있다.이 혼은 가동 접점에 전기적으로 연결됩니다. 또 다른 경적(7)은 고정 접점에 고정되어 있습니다. 이동식 접점에서 혼 1로 아크가 빠르게 전환되도록 하려면 접점에서 혼까지의 거리가 2-3mm를 넘지 않아야 합니다.

자기 팽창기 코일(5)의 강한 자기장의 작용으로 접점 2와 6 사이를 끌 때 발생하는 전기 아크는 공기의 역류와 벽의 벽에 의해 길어지고 냉각되는 혼 1과 7 위로 빠르게 날아갑니다 칸막이 사이의 좁은 슬롯에 있는 챔버는 빠르게 꺼집니다. 아크 소호 영역의 챔버 벽에 세라믹 타일을 배치하는 것이 좋습니다.

1500V 이상의 전압에 대한 회로 차단기용 소호 챔버(그림 5)는 큰 치수의 600V 전압에 대한 챔버와 가스 배출을 위한 외벽의 구멍 및 자기 폭발을 위한 추가 장치와 다릅니다. .

쌀. 4. 600 V의 전압에 대한 회로 차단기 VAB -2의 아크 소화 챔버: 1 및 7 - 혼, 2 - 가동 접점, 3 - 외벽, 4 - 세로 칸막이, 5 - 자기 폭발 코일, 6 - 고정 접점

쌀. 5. 1500V의 전압에 대한 회로 차단기 VAB -2의 아크 소호용 챔버: a — 카메라 챔버, b — 추가 자기 버스트가 있는 아크 소호 회로; 1 — 가동 접점, 2 — 고정 접점, 3 — 자기 폭발 코일, 4 및 8 — 경적, 5 및 6 — 보조 경적, 7 — 보조 자기 기폭 코일, I, II, III, IV — 소화 중 아크 위치

추가 자기 송풍 장치는 두 개의 보조 혼 5와 6으로 구성되며 그 사이에 코일 7이 연결됩니다 아크가 확장됨에 따라 보조 혼과 코일을 통해 닫히기 시작합니다. , 추가 자기 충격을 생성합니다. 모든 카메라에는 외부에 금속 타일이 있습니다.

빠르고 안정적인 아크 소멸을 위해 접점 사이의 간격은 최소 4-5mm가 되어야 합니다.

스위치 본체는 비자성 물질인 실리민으로 만들어졌으며 가동 접점에 연결되어 있어 작동 중에 최대 작동 전압을 받습니다.

BAT-42 자동 고속 DC 스위치

DC 회로 차단기 작동

작동 중에는 주 접점의 상태를 모니터링해야 합니다. 공칭 부하에서 이들 사이의 전압 강하는 30mV 이내여야 합니다.

와이어 브러시(브러싱)를 사용하여 접점에서 산화물을 제거합니다. 처짐이 발생하면 줄로 제거하지만 접점은 빠른 마모로 이어지기 때문에 원래의 평평한 모양을 복원하기 위해 공급해서는 안됩니다.

구리 및 석탄 침전물에서 아크 소화실의 벽을 주기적으로 청소해야합니다.

DC 스위치를 수정할 때 본체에 대한 유지 및 폐쇄 코일의 절연과 아크 챔버 벽의 절연 저항을 확인합니다. 아크 챔버의 격리는 챔버가 닫힌 상태에서 주 가동 접점과 고정 접점 사이에 전압을 인가하여 확인합니다.

수리 또는 장기 보관 후 스위치를 작동하기 전에 챔버를 100-110 ° C의 온도에서 10-12 시간 동안 건조해야 합니다.

건조 후 챔버를 스위치에 장착하고 개방 시 가동 및 고정 접점 반대쪽 챔버의 두 지점 사이에서 절연 저항을 측정합니다. 이 저항은 최소 20옴이어야 합니다.

회로 차단기 설정은 공칭 전압이 6-12V인 저전압 발생기에서 얻은 전류로 실험실에서 보정됩니다.

변전소에서 회로 차단기는 부하 전류 또는 600V의 공칭 전압에서 부하 가변 저항을 사용하여 교정됩니다. DC 스위치를 교정하는 방법은 직경 0.6mm의 PEL 와이어 300회 교정 코일을 사용하여 권장할 수 있습니다. 주 전류 코일의 코어에 장착됩니다. 코일에 직류를 흘려 스위치가 꺼진 시점의 암페어 턴 수에 따라 전류 설정 값이 설정됩니다. 이전에 생산된 첫 번째 버전의 스위치는 오일 밸브가 있다는 점에서 두 번째 버전의 스위치와 다릅니다.