Применение вакуумных выключателей на ТПС, страница 9

Существует оригинальная конструкция ВДК с поперечным магнитным полем, в которой формируется осесимметричное радиальное магнитное поле с помощью постоянного магнита. На основе этой камеры разработан и изготовлен вакуумный контактор постоянного тока типа КВО-3-0,1/50.

    Исполнение вакуумного контактора постоян­ного тока отличается от контакторов пе­ременного тока конструкцией ВДК и наличием нелинейного резистора R₁, который служит для ограничения уровня восстанавливающегося на­пряжения и поглощения энергии при отключе­нии тока в ВДК.

     Нелинейный резистор закреплен непосред­ственно на токовыводах контактора. Параллель­но нелинейному резистору может подсоединять­ся керамический конденсатор. ВДК содержит постоянный магнит, который формирует в межконтактном промежутке азимутально-однородное и преимущественно ради­альное магнитное поле. Данная ВДК позволяет существенно уменьшить массогабаритные ха­рактеристики и стоимость контактора по срав­нению с другими известными типами вакуумных контакторов.

     Вакуумный контактор постоянного тока типа КВО-3-0,1/50 выдержал испытания на испыта­тельном стенде ВНИИЖТ в режиме коммутации постоянного тока 9,6-56 А в цепи с индуктив­ностью 33 мГн при напряжении сети 3,9 кВ, что соответствует параметрам цепей отопления  электропоезда ЭД-6.

3.3. ПРИМЕНЕНИЕ ВАКУУМНЫХ КОНТАКТОРОВ НА

       ЭЛЕКТРОВОЗАХ

     В качестве новой разработки в области силового электрооборудования для электрического тягового подвижного состава электровозостроительный за­вод в Хеннигсдорфе исследовал и впервые реализо­вал в серийном производстве электровозов, питаемых током частотой 16 2/3 Гц, вакуумные кон­такторы, вместо применявшихся до этого воздуш­ных. Воздушные контакторы с высокой разрывной способностью имеют относительно большие разме­ры и массу.

     Главные контакты вакуумного контактора раз­мещены в герметичной вакуумной дугогасительной камере. Высокая электрическая прочность в вакууме позволяет устанавливать очень малое расстояние между разомкнутыми контактами, а гашение элект­рической дуги происходит уже при первом прохож­дении  кривой   отключаемого  тока   через   ноль. Последнее обстоятельство означает, однако, что ва­куумные  контакторы   без  дополнительных   уст­ройств   пригодны   только   для   включения    и отключения переменного тока.

     Эти физико-технические свойства позволяют вы­полнять вакуумные контакторы с меньшими размерами и массой по сравнению с воздушными такой же разрывной способности. В пользу применения вакуумных контакторов на железнодорожном подвижном составе говорит и то о обстоятельство, что в них не нужно предусматривать безопасное расстояние для электрической дуги, как это требуется в воздушных контакторах.       

     Перечисленные достоинства вакуумных контакторов были причиной, побудившей исследовать возможности их на тяговом подвижном составе, питаемом для железных дорог Германии током частотой 2/3 Гц. Для проведения исследований использовались

контакторы серий от EVS 160 до EVS 630.                                                                                                                                                                      

3.3.1. Техническое исполнение

     Контакторы серий EVS в основном выполнены однополюсными. Это означает, что в конструкции с числом от2 до 5 необходимо параллельно управлять соответствующим числом катушек возбуждения. Поскольку механическое  соединение  таких многополюсных контакторов невозможно, изготовитель гарантирует, что все6 они работают в очень узкой полосе допусков по времени выключения, так, что при правильном совместном включении нескольких однополюсных контакторов, образующих один многополюсный, достигается такой же эффект, как и при включении отдельного многополюсного. Контакторы серии EVS оснащены трёхполюсным вспомогательным блоком, который служит для включения удерживающего сопротивления катушки возбуждения.

     Вакуумный контактор состоит из открытого пластмассового корпуса, в верхней части которого расположены вспомогательные контакты, и находящейся за ними вакуумной камеры. Ход подвижного контакта 1 мм компенсируется металлическим сильфоном. Технические данные приведены в таблице 2.  

Таблица 2.

Технические характеристики вакуумных контакторов серии EVS для переменного тока

Характеристика	Тип
	EVS160	EVS320	EVS400	EVS630
Номинальный ток, А	160	320	400	630
Номинальное напряжение, В	1000
Номинальная частота, Гц	40-60, разрешена 16 2/3
Номинальная разрывная способность, А	2600	2600	3200	5040
Время задержки на включение, мс	30
Время задержки на выключение, мс	20		15
Механический ресурс, циклов
Электрический ресурс контактов, циклов
Максимальная частота включения, включений/ч	3000
Блок-контакты	Один нормально замкнутый, один нормально разомкнутый
Ширина, мм	225	225	262,5	262,5
Длина, мм	155	155	200	200
Высота, мм	300	310	330	340
Масса, кг	3,4	3,5	5,6	5,8

3.3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИГОДНОСТИ ВАКУУМНЫХ 

           КОНТАКТОРОВ ДЛЯ ТПС

     Разрывная способность контакторов при частоте 16 2/3 Гц исследована изготовителем. Она оказалось такой же, как и при частоте 50 Гц.

     Дополнительные специальные исследования и испытания проведены на однополюсном контакторе EVS 320, двухполюсном EVS и трёхполюсных 400 EVS 630 и EVS 160. Все контакторы были выполнены на постоянный ток управления с номинальным напряжением 110 В. Программа испытаний базировалась в основном на предписаниях стандартов.