اليوم ، يستخدم الناس بنشاط مجموعة متنوعة من الأجهزة الكهربائية. بعضها يعمل بجهد كهربائي عالٍ بدرجة كافية ، وبالتالي يمكن أن يكون خطيرًا. تم تصميم المفاتيح عالية السرعة فقط لتشغيل وإيقاف الدوائر الكهربائية ، وكذلك لفصل هذه الدائرة تلقائيًا عند حدوث دائرة كهربائية قصيرة.
الوصف العام
الآن يمكننا أن نقول بأمان أن المفاتيح من هذا النوع هي معدات تبديل ومعدات واقية.
على سبيل المثال ، في شبكات الجر DC ، حيث يصل الجهد إلى 3 كيلو فولت ، وعندما تحدث دائرة كهربائية قصيرة ، سيزداد التيار بشكل حاد إلى 30-40 كيلو أمبير. بطبيعة الحال ، تشكل مؤشرات القوة الحالية الهائلة تهديدًا كبيرًا لأي جهاز متصل بهذه الشبكة. غالبًا ما تكون هذه تأثيرات حرارية وديناميكية تؤدي إلى تعطل المعدات.
الفرق بين دارة التيار المستمر والحاجة إلى BV
من المهم أن نلاحظ هنا أن هناك فرقًا كبيرًا بين دوائر التيار المتردد والتيار المستمر ، الأمر الذي يتطلب استخدام مفاتيح عالية السرعة. في المتغير الأول ، ينخفض التيار بشكل دوري إلى الصفر ويموت القوس ، بينما في الثاني ، يزيد التيار باستمرار حتى يتم الوصول إلى قيمة معينة. علاوة على ذلك ، كما تبين الممارسة ، يستغرق التيار بضع مئات من الثانية فقط للوصول إلى قيمته القصوى. هذا يجعل إيقاف تشغيله أكثر صعوبة. بالإضافة إلى ذلك ، عادةً ما يتم إيقاف تشغيل دائرة التيار المستمر في وقت أبكر بكثير من وصول التيار إلى قيمه القصوى.
قواطع الدائرة عالية السرعة لها حدود رحلة تتراوح من 15 إلى 27 كيلو أمبير. اعتمادًا على معلمات معينة للدائرة نفسها ، سيكون مثل هذا الجهاز كافياً لضمان الإغلاق في الوقت المناسب.
أصناف
للمفاتيح عالية السرعة آلية خاصة تعمل على إيقاف تشغيل الشبكة. وفقًا لمبدأ تشغيل هذا العنصر ، يمكن تقسيمها إلى فئتين. الفئة الأولى هي الأجهزة المزودة بخيار فصل الربيع ، حيث يتم تحقيق انقطاع في الدائرة بسبب قوة نوابض الفصل القوية. الفئة الثانية هي أجهزة النوابض المغناطيسية. يستخدمون أيضًا قوة الزنبرك ، لكنهم يضيفون أيضًا إجراءً كهرومغناطيسيًا لفصل الدائرة.
إلى جانب ذلك ، هناك نقطة أخرى يتم فيها تقسيم قواطع الدائرة عالية السرعة إلى فئات - القدرة على الاستجابةالاتجاه الحالي.
في هذه الحالة ، يتم تمييز الأجهزة المستقطبة وغير المستقطبة. النوع الأول قادر على كسر الدائرة ، بشرط أن يتدفق التيار في اتجاه معين. النوع الثاني سيفتح الدائرة عند الوصول إلى قيمة تيار معينة ، بغض النظر عن الاتجاه الذي تتدفق فيه مباشرة عبر الجهاز.
تجدر الإشارة إلى أنه تم إنتاج مفاتيح أوتوماتيكية محلية عالية السرعة في وقت سابق ، والتي كانت شائعة جدًا في المحطات الفرعية للجر. وتجدر الإشارة هنا إلى أن إنتاج بعض طرازات هذه المعدات قد انتهى بالفعل ، لكنها لا تزال قيد التشغيل.
الأنماط الشائعة
في السابق ، تم إنتاج واستخدام أنواع من BV مثل AB-2/4 و VAB-28 و VAB-43 بنشاط كبير. حتى الآن ، يتم استبدالها بأجهزة مثل المحولات عالية السرعة VAB-49 و VAB-50 ، بالإضافة إلى تعديلاتها المختلفة.
ومع ذلك ، هناك تفصيل واحد مهم يجب ملاحظته هنا. لم يتم إنتاج مفتاح DC عالي السرعة AB-2/4 منذ عقدين من الزمن ، ولكنه لا يزال قيد الاستخدام النشط في أقسام كهربائية مختلفة ذات تيار مباشر. تم تصنيفها لتيار التشغيل المقنن 2 كيلو أمبير والجهد 4 كيلو فولت.
AB-2/4 الجهاز
لتركيب هذا الجهاز ، يحتوي على أربع عوازل ، والتي توجد على إطار عربة تدحرج خاصة. التصميم لهالدائرة المغناطيسية ، وهي المفتاح الكهرومغناطيسي الرئيسي. يشير جهاز التبديل عالي السرعة إلى وجود مجرى قوس خاص. في هذه الحالة ، يتم تمثيله بنوع هدف المتاهة ويمكنه تمديد القوس حتى 4.5 متر. يتطلب عملها ضربة مغناطيسية ، والتي تتطور في هذه الحالة بسبب الأقطاب القوية الموجودة بالخارج على جانبي الغرفة.
الأسلاك نفسها لا تخلو من الحماية ، لكنها مدمجة في دائرة مغناطيسية خاصة. يوجد على جانبي هذا السلك حجرة ملف الانفجار المغناطيسي. في الجزء العلوي ، تتباعد جدران هذه الغرفة إلى حد ما ، وهناك أيضًا عدة أقسام على شكل إسفين تتخللها مع بعضها البعض ، وتشكل المتاهة اللازمة. وبالتالي ، من الممكن إنشاء فجوة من النوع المتعرج ، والتي يمكن من خلالها تمديد القوس.
في أعلى الغرفة ، تنكسر المتاهة. فيما يلي موانع اللهب الخاصة ، والتي يتم تقديمها على شكل عدة عبوات من الألواح الفولاذية الرقيقة. وهي مصممة لتبريد الغازات واللهب التي تصاحب الانحناء وكذلك نزع الأيونات.
توصيل كهربائي
تتمثل وظيفة مفتاح التشغيل السريع في فتح الدائرة أثناء دائرة كهربائية قصيرة وتشغيل / إيقاف. لهذا ، يحتوي التصميم على مخرجي اتصال خاصين. وهي مصممة لتوصيل BV بالشبكة الكهربائية. يتم التوصيل عبر قضبان التوصيل الكهربائية. يحتوي التصميم أيضًا على تحويلةالنوع الاستقرائي ، والذي يتم تقديمه كحزمة مع عدة ألواح فولاذية معزولة عن بعضها البعض ومرتدية على حافلة نحاسية.
BV لديها كتلة من جهات الاتصال. إنها متصلة بجهات الاتصال الرئيسية الموجودة في الجزء السفلي من شلال القوس. يتم التوصيل عن طريق نظام قضبان ورافعات.
جهاز تبديل النوع الكهرومغناطيسي
توجد آلية التبديل الكهرومغناطيسي على إطار خاص من الحديد الزهر. تحتوي الآلية على دائرة مغناطيسية ، يتم تمثيلها بقضيبين مصبوبين بمقطع عرضي مستطيل. يتم تثبيتها ، بدورها ، معًا بواسطة قضيب دائري ، ويتم وضع جزء آخر عليها - ملف تثبيت. يوجد على أحد القضبان أيضًا دائرة مغناطيسية على شكل حرف U. يتم تمثيله بعدة صفائح فولاذية ، كل منها معزول عن الآخر. الدائرة المغناطيسية لها قضيبان. تم تصميم القضيب الأيمن لتثبيت ملف الإغلاق. يحمل اليسار ملف إزالة المغناطيسية للتيار الرئيسي ، بمعنى آخر ، ملف قاطع الدائرة الأوتوماتيكي. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد ملف إضافي للمعايرة. إنه قادر على محاكاة الملف الرئيسي أثناء إعداد الجهاز.
شعاع آخر ، بدوره ، بين "الخدين". يوجد هنا محور خاص لربط المرساة ، والذي يتم تجميعه أيضًا من ألواح فولاذية معزولة.
أثناء دوران المرساة ، توجد فجوة بينها وبين الشعاع. على هذا المحور بينكما ثبت الخدين أيضًا الرافعة التي تعمل على جهات الاتصال المتحركة. للعمل على الرافعة ، يوجد نابض فتح خاص يسحبه إلى اليمين. الرافعة ، بدورها ، متصلة بملف إزالة المغناطيسية عن طريق موصل مرن مصنوع من رقائق النحاس. بالتوازي مع نفس الملف ، يتم تشغيل التحويلة الاستقرائية.
يحتوي المفتاح أيضًا على جهة اتصال ثابتة ، متصلة في سلسلة بملف النفخ المغناطيسي. للاتصال بدائرة خارجية ، يحتوي BV على جهتي إخراج.
قم بتشغيل الجهاز على مثال VB-11
من الجدير بالذكر أن الجهاز يتم تشغيله على خطوتين. بعد تشغيل الجهاز ، والضغط على زر VU ، يتم توفير الجهد من خلال سلك 20 A لملف التثبيت. أثناء تدفق التيار عبر هذا العنصر ، سيتم إنشاء تدفق ، والذي يُشار إليه عادةً بالحرف F. ومع ذلك ، يتم إضعافه. هذا يرجع إلى حقيقة أنه يغلق من خلال فجوة الهواء الموجودة بين أقطاب المغناطيس الكهربائي ، حيث لا يزال المحرك غير مضغوط على القطبين.
عودة الحماية
تحتوي قواطع الدائرة على زر "عودة الحماية" ، وبعد الضغط عليه يبدأ مزود الطاقة الكهربائية للصمام. في نفس الوقت ، يبدأ الهواء المضغوط بالتدفق إلى أسطوانات المحرك الهوائي. سيرتفع مكبس إحدى الأسطوانات ، مع تدوير القضيب في اتجاه عقارب الساعة. سيؤدي هذا إلى تمديد الربيع الافتتاحي. يرجع ذلك إلى حقيقة أنه مع سحب ما يصلتتحرك القضبان أيضًا ، وستدور الدائرة المغناطيسية حول المحور ، ولكن بالفعل عكس اتجاه عقارب الساعة.
جنبًا إلى جنب مع حركة المكبس الأول ، يتحرك الثاني أيضًا ، متحركًا لأسفل ، تحت تأثير الهواء المضغوط. يحتوي المكبس على دافع يعمل عند تحريكه لأسفل على ذراع التلامس والمثبت. سوف يقوم بتدوير المحرك حتى يتم ضغطه على أقطاب المغناطيس الكهربائي. في الوقت نفسه ، لا تزال هناك فجوة بين جهات الاتصال الرئيسية. هذا يرجع إلى حقيقة أن الحركة الإضافية لذراع التلامس محدودة بالدائرة المغناطيسية الموجهة نحوها. بعد ذلك ، فإن تيار التثبيت ، المسمى سابقًا F ، سيزداد مع مروره عبر المرساة ، وبالتالي تثبيته بقوة.
بعد ذلك ، يتم تحرير زر "عودة الحماية" ، ويعود النظام بأكمله تقريبًا إلى موضعه الأصلي ، باستثناء المحرك الذي يظل مضغوطًا بشدة على القطبين. سيتم تحرير الدائرة المغناطيسية وستبدأ في الدوران في اتجاه عقارب الساعة حتى تغلق جهات الاتصال الرئيسية.
BVP-5 قاطع دارة عالي السرعة
مثل الأنواع الأخرى من هذا الجهاز ، تم تصميم هذا الجهاز لكسر الدائرة وحمايتها من ماس كهربائى. بالنسبة للتصميم ، هناك عدة أجزاء رئيسية: السكن ، محرك هوائي من النوع ، KU ، جهاز إمساك من النوع الكهرومغناطيسي ، نظام إطفاء القوس ، آليات القفل.
قبل الشروع في إصلاح هذا النوع من قواطع الدائرة سريعة المفعول ، من الضروري تخفيف شد نوابض الفتح تمامًا. بعد ذلك يمكنك الذهاب إلىإزالة الينابيع الهوائية. بعد ذلك سيتم تحرير جميع الأجزاء المتحركة بالجهاز من الشد ويمكن تدويرها في أي اتجاه مناسب للإصلاح.
بالنسبة للأعطال ، غالبًا ما يكون هذا تلوثًا لنقاط التلامس بين المحرك والدائرة المغناطيسية ، والتي يمكن القضاء عليها بسهولة عن طريق التنظيف البسيط. يحدث أحيانًا أن يلامس الرافعة جدران غرفة إطفاء القوس.
بالنسبة لإصلاح مجرى القوس نفسه ، عادة ما يتم إزالة حواجز شبكية ، والجدران الخارجية والأقسام الداخلية لهذا الغرض. يتم تفكيك الشبكة وتنظيفها تمامًا من رواسب الكربون والأكاسيد.
قاطع قاطع كهربائي سريع
BV رائعة لإيقاف محركات الجر في حالة وجود مجموعة متنوعة من الأعطال. غالبًا ما تستخدم في القاطرات الكهربائية. على سبيل المثال ، في ChS2 ، يتم تثبيت مثل هذا النوع من BV مثل 12NS. إنه يحتوي على محرك هوائي ، ويتكون الهيكل من أجزاء رئيسية مثل إطار الناقل ، ومرحل رحلة من نوع الاتصال التلقائي ، وجهاز إطفاء القوس ، ومحرك هوائي ، والتشابك أو جهات الاتصال المساعدة.
جهد التشغيل المقنن لهذا النوع من قواطع الدائرة سريعة المفعول هو 3 كيلو فولت والتيار المقدر هو 2 كيلو أمبير.
