Аппараты распределительных устройств низкого напряжения - Приводы универсальных и установочных автоматов

5-4. ПРИВОДЫ УНИВЕРСАЛЬНЫХ И УСТАНОВОЧНЫХ АВТОМАТОВ

При включении скорость движения контактов может зависеть или не зависеть от мощности, потребляемой приводом в процессе включения. В соответствии с этим различают приводы зависимые и независимые. Независимые приводы аккумулируют всю энергию, необходимую для включения, еще до момента касания контактов и обеспечивают полное включение контактов совершенно независимо от непрерывности поступления энергии приводу после подачи команды на включение. Они конструктивно сложнее, но обеспечивают значительно большую включающую способность, чем зависимые. Относительно старые серии универсальных автоматов АВ, AM (§ 4-8, 4-9) и установочных АП50 (§ 4-10) имеют зависимые приводы. Новые серии (кроме малоамперных) у нас и за границей, как правило, имеют независимые приводы, как ручные, так и электромеханические.

а) Ручные приводы

В ручных независимых приводах для автоматов на токи до 200 а (с моментным включением, § 4-10) приводная пружина при оперировании переходит через мертвое положение. При больших токах такая конструкция непригодна из-за чрезмерных усилий в осях перекидных рычагов и большого усилия оперирования. При больших токах, например у отечественных автоматов А3100 на 600 а, а новых сериях зарубежных заводов, ЕИФ БРНО (ЧССР) на токи ДО 600 а, АСЕ А (Швеция) и АИ-ТИ-И (США) на токи свыше 1 000 а, при движении рукоятки накапливается энергия в пружине и подвижные контакты медленно подходят к неподвижным. Когда между контактами остается небольшой зазор (несколько миллиметров), освобождается защелка и подвижная система включается моментно.

Ручной привод выполняют непосредственным (рукоятка на самом автомате) и дистанционным (рис. 4-26). Автоматы с дистанционным приводом применяются в распределительных устройствах с двусторонним обслуживанием. Однако последние требуют много места, и в настоящее время стремятся делать распределительные устройства с односторонним обслуживанием. В этом случае для экономии места целесообразно рукоятку располагать в центре автомата, а не сбоку (как это сделано в серии АВ, § 4-8). При наличии боковой рукоятки ее нельзя непосредственно вывести на лицевую сторону распределительного устройства и необходимо делать добавочную передачу.

б) Электромеханические приводы

Электромеханические приводы универсальных (§4-8) и установочных автоматов служат только для дистанционного включения, отключение же осуществляется вручную кнопкой, непосредственно воздействующей на механизм свободного расцепления, или отключающим расцепителем. Для включения вручную (в случае повреждения электромеханического привода) имеется рукоятка.

Электромеханические приводы бывают электромагнитными и электродвигательными, постоянного или переменного тока. Электромагнитный привод проще электродвигательного, но он имеет гораздо большее потребление и (в случае электромагнита однократного действия) создает очень сильный удар при включении, что вызывает большой износ трущихся частей автомата, а иногда и поломку его. Особенно большой ток потребляют электромагнитные приводы переменного тока. Поэтому они применяются только для автоматов на номинальный ток не выше 600—1 000 а. Электромагнитные приводы постоянного тока применяются для автоматов на номинальный ток не выше 1 000—1 500 а. Электродвигательныё приводы применяются преимущественно Для автоматов на большие номинальные токи, а также для установочных автоматов в пластмассовых кожухах, не допускающих сильных ударов. В последнем случае целесообразно применять электромагнитные приводы многократного действия, у которых для включения автомата якорь несколько раз втягивается и отпускается автоматически при срабатывании конечных выключателей якоря. При каждом ходе якорь переводит на один зуб храповик, заводящий включающую пружину. В конце цикла конечный выключатель храпового колеса отключает цепь электромагнита, освобождается защелка, удерживающая включающий механизм, и автомат включается. При таком механизме потребляемая мощность и удары значительно меньше, чем при электромагнитном приводе однократного действия, однако время включения велико, что препятствует автоматической синхронизации при включении автоматами синхронных генераторов на параллельную работу.

Для ослабления удара якоря электромагнитного привода постоянного тока металлическую гильзу, внутри которой движется якорь, делают сплошную. Благодаря этому снижается скорость включения из-за вихревых токов и из-за повышенного давления воздуха в пространстве между якорем и его стопом. Для предотвращения залипания якоря под влиянием остаточного магнетизма на стопе делают дистанционные кольца из немагнитного материала.

Весьма желательно иметь возможность питания электромеханического привода от главной цепи автомата. При этом должно быть гарантировано, что при наличии короткого замыкания в цепи и замкнутой кнопке «включено» будет полное включение контактов и не будет многократных повторных включений — отключений. Все приводы независимого действия это обеспечивают. Некоторые зависимые приводы тоже могут иметь питание от главной цепи, но не во всех режимах они всегда хорошо работают. Неполное включение и повторные включения возможны, если энергия, необходимая для включения, подводится к приводу только в процессе включения и подача ее прекращается при коротком замыкании (зависимый привод). Особенно вероятны по- вторные включения при максимальных расцепителях с выдержкой времени при коротком замыкании.

Электромагнитные приводы однократного действия (выполняемые всегда без аккумулирования энергии в пружине) являются приводами зависимого действия, и во избежание неправильного оперирования при коротком замыкании их надо присоединять к постороннему источнику энергии (рис. 4-24), питание от которого не прекращается в случае короткого замыкания в главной цепи. Однако это неудобно и не всегда возможно в эксплуатации. Электромагнитные приводы многократного действия (выполняемые всегда с аккумулированием энергии в пружине) являются приводами независимого действия.

При электродвигательном зависимом приводе. возможно осуществить питание от главной цепи. Чтобы подвижные контакты при наличии короткого замыкания в момент касания не остановились из-за падения напряжения в главной цепи, питающей двигатель привода, применяют маховик, соединенный с контактами фрикционной муфтой [Л. 5-14].

В автоматах серии АВ специального маховика нет, но достаточная энергия в процессе включения аккумулируется в якоре быстро вращающегося двигателя (§ 4-8). Недостатком конструкции с аккумулированием энергии во вращающихся частях является затруднительность выделения излишней энергии на определенном участке хода механизма (во избежание остановки его в положении, когда не будет возможности осуществить повторное включение), так как величина излишней энергии и тормозящее усилие могут сильно изменяться. Способность привода развить усилие, требующееся для включения при коротком замыкании, зависит от наличия питания цепи привода после нажатия кнопки включения. Если это питание исчезнет до того, как требуемая энергия будет запасена, то включение будет ненормальным. Поэтому целесообразнее аккумулировать энергию в пружине до подачи команды на включение. Так сделано в новых конструкциях универсальных автоматов [Л. 5-15]. При этом мощность, потребляемая из сети, получается особенно малой (табл. 5-2). Привод с аккумулированием энергии в пружине является полностью независимым.

Таблица 5-2

Мощность, потребляемая приводами современных трехполюсных автоматов