Блок дифференциальных реле электровоза ВЛ80с

 

 

Блок дифференциальных реле электровоза ВЛ80

 

 

1. Назначение

Блок дифференциальных реле предназначен для защиты выпрямительных установок электровоза от коротких замыканий с помощью главного выключателя.

2. Технические данные

Технические данные блока дифференциальных реле:

Номинальное напряжение силовой цепи, В…………………………………………2500

Номинальный ток силовой цепи (эффективное значение однополупериодного выпрямления), А……………………………………………………………………………….1500

Параметры контактов в цепи переменного тока:

Напряжение, В…………………………………………………………………………380

Номинальный отключаемый ток (при cos φ ≥ 0.4), А…………………………5

Число размыкающих контактов (соединены параллельно)……………………2

Параметры контактов в цепи постоянного тока:

Напряжение, В…………………………………………………………………50

Номинальный отключаемый ток (при постоянной времени цепи 0.05с), А…5

Число размыкающих контактов (соединены последовательно и имеют один общий вывод)…………………………………………………………………………….2

Число замыкающих контактов (соединены последовательно)……………….2

Сопротивление удерживающей катушки, Ом………………………………. 3,6

Число витков катушки…………………………………………………………700

Диаметр провода ПЭТ-155 (ГОСТ 21428–75), мм………………………….. 0,8

Ток в цепи удерживающей катушки при включенном добавочном резисторе и напряжение 50 В, А………………………………………………………. 0,5–0,7

Время включения удерживающих катушек на напряжение 50 В без добавочных резисторов не более, с……………………………………………30

Ток установки (разность токов в силовых витках I¹-I²), А…………….500_-30⁺⁵⁰

Время срабатывания от момента достижения значения установки до начала касания размыкающих контактов при скорости нарастания общего силового тока 1,3×10⁶ А/с не более, с………………………………………………. 0,01

3. Устройство

Блок дифференциальных реле (рис. 1–4) состоит из двух электромагнитных реле, собранных на панели 2 (см. рис. 1), общей для двух реле силовой шины 1 с двумя параллельными разветвлениями и индуктивным шунтом 14, надетым на одну из ветвей шины 1.

Реле состоит из шихтованного магнитопровода 9, катушки 11, якоря 12 и блокировки 13. Якорь вращается на оси 10. Одним концом якорь производит переключение блокировки, на другой конец действует отключающая пружина 7, натяжение которой регулируется гайкой 6. Зазор а между якорем и полюсом магнитопровода регулируется положением шпильки 4. Реле закрыто прозрачным кожухом 3, который крепится при помощи гайки 5 и шпильки 4.

Силовая шина с индуктивным шунтом при помощи клиц 15 и шпилек 16, 17 крепится к панели 18. Панель 18 с закрепленной на ней шиной 1 и индуктивным шунтом 14 крепится стойками 19 к верхней панели 2. В нижней панели 18 имеются четыре овальных отверстия, которые предназначены для крепления блока в электровозе. На верхней панели размещены добавочные резисторы 8 и выводы, осуществлен внутренний монтаж электрической цепи.

4. Принцип действия

В окна двух магнитных систем 1 (см. рис. 2) клапанного типа пропущены навстречу друг другу два силовых витка, являющихся разветвлениями шины 2, выводы А и Б которой подключаются в силовую цепь электровоза между равнопотенциальными точками двух выпрямительных установок (см. рис. 3). На одну из ветвей шины помещается шихтованный сердечник 3 (см. рис. 2). Обе ветви шины имеют незначительно отличающиеся друг от друга сопротивления, длина их и площадь сечения одинаковы.

Ветвь, в которую включен индуктивный шунт, обладает большим индуктивным сопротивлением. Общий ток I_общ. распределяется по ветвям шины пропорционально их активным и индуктивным сопротивлениям. Поэтому при протекании общего тока I_общ, меняющегося во времени, будет иметь место небаланс I= I₁ – I₂, который зависит от скорости изменения тока и соотношения индуктивностей в ветвях шины.

Силовые ветви шины пропущены в окна магнитной системы таким образом, что магнитодвижущая сила от тока небаланса I в одном реле действует в одну сторону, в другом реле – в противоположную.

Магнитодвижущая сила от удерживающей катушки 5 действует на участке якоря 6 при обозначенном направлении протекания силового тока через катушку у реле I встречно с магнитодвижущей силой от тока небаланса I, а через катушку реле II – согласно. Поэтому при аварии в правой выпрямительной установке со стороны вывода А (к. з. цепи якоря тягового двигателя) резко возрастает ток в направлении от вывода А к выводу Б и вследствие перераспределения тока по ветвям шины увеличивается небаланс I. Это вызывает срабатывание реле I, которое своими размыкающими контактами замкнет цепь отключающей катушки главного выключателя, В этом случае реле II не срабатывает, так как на участке якоря магнитодвижущая сила от небаланса действует согласно с магнитодвижущей силой, удерживающей катушки.

При аварии в выпрямительной установке со стороны вывода Б ток I_общ

потечет в направлении от вывода Б к выводу А что вызывает срабатывание реле II (реле I не срабатывает). Обе катушки реле включены на напряжение 50 В последовательно, но с добавочными резисторами R_д.

Одинаковое активное сопротивление ветвей шины 2 необходимо для уменьшения тока естественного небаланса между ветвями, от которого было бы необходимо отстраиваться, увеличивая установку реле.

Реле включается (замыкается якорь) при подаче напряжения 50 В на последовательно соединённые удерживающие катушки, минуя добавочные резисторы R_д, ограничивающие ток. При этом уменьшение тока должно быть достаточно для удержания якоря в притянутом положении. Для регулировки тока в цепи катушек сопротивление добавочного резистора может регулироваться.