Аппараты распределительных устройств низкого напряжения - Автоматы ВАБ-28 и ВАБ-20-М

4-5. ЛИНЕЙНЫЕ И КАТОДНЫЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ АВТОМАТЫ СЕРИИ ВАБ-28 и ВАБ-20-М

а) Автоматы ВАБ-28

Автоматы ВАБ-28 [Л. 4-22] разработаны взамен ВАБ-2. Они относятся к группе автоматов с удерживающим электромагнитом и пружинным отключением и могут быть поляризованными (катодные) и неполяризованные (линейные). Их конструкции различаются незначительно. Номинальные данные приведены в табл. 4-2.

Таблица 4-2 Данные автоматов ВАБ-28

Так как разные исполнения получены при разных соединениях полюсов одинаковой конструкции, то достигнута широкая унификация деталей и повышена технологичность конструкции. Двукратный разрыв тока

обеспечивает надежное гашение дуги при защите самых мощных преобразовательных установок. Собственное время отключения равно 2 — 5 мсек, а полное 20—40 мсек.

Во включенном положении автомата (рис. 4-12) якорь 1 притянут к магнитопроводу 6, толкатели 5 соприкасаются с подвижными контактами 3, которые под действием пружин 2 прижимаются к неподвижным контактам 7.

Рис. 4-12. Принципиальная схема быстродействующего катодного автомата обратного тока ВАБ-28.

У катодных автоматов шина главного тока проходит через отверстие 10 магнитопровода. Главный ток прямого направления увеличивает поток, проходящий через якорь (отверстие расположено не посредине магнитопровода), поэтому увеличение этого тока не может повлечь отпадания якоря. При обратном токе около 300 а из-за местного насыщения магнитопровода поток уменьшается и главные пружины 4 открывают якорь, который ударяет толкателями 5 по подвижным контактам, что приводит к размыканию цепи.

Для дистанционного управления применяется универсальный переключатель УП, который имеет в нулевом положении замкнутый контакт III. При включении на время пока удерживается рукоятка УП, замыкается контакт II (контакт III остается замкнутым). Это приводит к включению контактора К (РБ не включается) и шунтированию сопротивления ДСУ в цепи катушки КД- При этом по катушке пройдет ток 60 а (при питании от сети напряжением 110 в) и якорь 1 автомата притянется. Однако якорь 8 механизма свободного расцепления с помощью тяг 9 удерживает контакты от замыкания до тех пор, пока по катушке КД идет большой ток. Если бы этого механизма не было, то при обратном зажигании в период, когда по катушке КД еще не протекает большой ток, выключатель не смог бы быстро отключиться. При притяжении якоря переключаются контакты БК2 и БК3 цепи сигнализации и замыкается контакт БК и шунтирующий катушку контактора К. Тогда в цепь катушки автомата вводится сопротивление ДСи ток в ней уменьшается до 1 а, якорь 8 отпадает и главные контакты автомата замыкаются. После шунтирования катушек контактора К срабатывает реле РБ, вторично шунтируя катушку контактора К. Это необходимо для предотвращения самопроизвольного повторного включения выключателя, если рукоятка УП еще удерживается в положении «включено» в момент короткого замыкания. При отпускании рукоятки УП возвращается в нулевое положение (контакт II размыкается, а контакт III остается замкнутым).

Для оперативного отключения надо изменить направление тока в удерживающей катушке КД, так как автомат может удерживаться во включенном положении при отсутствии тока в катушке и главном токе несколько тысяч ампер прямого направления. Для этого на короткое время размыкается контакт III и замыкаются контакты / и IV.

Принципиальное отличие линейных автоматов от катодных заключается в том, что шина, несущая главный ток, не проходит сквозь окно магнитопровода, а для отключения тока короткого замыкания применяется максимальное реле с дифференциальным шунтом типа РДШ (рис. 4-13). Внутри магнитопровода 2 реле проходят две параллельные ветки шины /, несущей главный ток. На шину меньшего сечения :насажены замкнутые магнитопроводы 4. Проходящие через магнитопровод реле токи двух ветвей направлены встречно и в установившемся режиме их разность, создающая тяговую силу, составляет небольшую долю общего тока, так как токи распределяются пропорционально активным сопротивлениям ветвей. При коротком замыкании ток значительно быстрее увеличивается в ветви, не проходящей через магнитопроводы 4, так как индуктивное сопротивление этой ветви относительно мало. В этом случае якорь 3 притягивается при значительно меньших токах статической уставки, чем достигается быстродействие и возможность осуществить избирательную защиту. Для увеличения быстродействия подвижный нормально закрытый контакт жестко связан с якорем. Статические уставки регулируются, и в разных исполнениях реле могут находиться в пределах приблизительно 0,5 — 2 номинального тока автомата.

Рис. 4-13. Максимальное реле с дифференциальным шунтом типа РДШ.

Схема управления линейным автоматом приведена на рис. 4-14. Ее принципиальное отличие от схемы рис. 4-12 заключается в введении в цепь удерживающей катушки КД контактов РДШ, шунтированных емкостью 0,25 мкф. После срабатывания РДШ эта емкость вводится в цепь катушки и начинается колебательный прогиб спадания тока с частотой порядка 2 000 Гц. При отрицательной полуволне тока уничтожается остаточный магнетизм, что обеспечивает быстродействие.

Рис. 4-14. Схема управления быстродействующим линейным автоматом ВАБ-28.

КД~удерживающая катушка; РДШ—контакты реле с дифференциальным шунтом: С—конденсатор; ДС1—добавочное сопротивление; К—контактор; ОТКЛ, ВКЛ—кнопки; БЖ— блок-контакты автомата; ЛЗ, ЛК—сигнальные лампы;

РБ-блокировочное реле.

В аналогичной схеме возможно применение автомата в качестве катодного при замене реле РДШ на анодное быстродействующее реле (§ 4-4).

б) Автоматы ВАБ-20-М

Автомат ВАБ-20-М является модификацией автомата ВАБ-20 Ш. 4-81 Он относится к группе неполяризованных автоматов с притягивающим электромагнитом. Катодные и линейные автоматы по конструкции не отличаются. В настоящее время изготовляется только тип ВАБ-20-1500-М на номинальный ток 1 500 а и номинальное напряжение 1 650 е. Цепь управления питается переменным током и в нормальном режиме тока не потребляет.

Основной недостаток автомата типа ВАБ-20 заключается в том, что нажатие на его главных (нормально закрытых) контактах уменьшается при увеличении тока и поэтому контакты часто свариваются (в особенности

при перегрузках). В новой конструкции ВАБ-20-М этот недостаток устранен. Для этого шихтованный магнитопровод 1 (рис. 4-15) имеет сплошные дополнительные полюсные наконечники 10 с короткозамкнутыми витками 5 (этих наконечников у ВАБ-20 не было). Во включенном положении, когда подвижной контакт 4 прижат к неподвижному контакту 12 пружиной 13, зазор 6i между якорем 11, жестко связанным с контактом 4 и полюсными наконечниками, значительно меньше зазора 62 между якорем 11 и главным полюсами магнитопровода 1.

Рис. 4-15. Принципиальная схема быстродействующего автомата типа ВАБ-20-1500М.

Поэтому при токах, меньших номинального, по мере увеличения тока нажатие на контактах увеличивается. При некотором значении тока дополнительные полюсы 10 насыщаются, и дальнейшее повышение тока влечет за собой резкое уменьшение нажатия на контактах. Если автомат используется для защиты от сверхтока, то зазоры 61 и 62 устанавливаются так, что нажатие между контактами достигает максимума при токе 2 000—3 000 а, что соответствует максимальной уставке реле перегрузки РМТ. Когда ток превысит уставку реле РМТ, замыкается цепь отключающей катушки 6, и автомат отключается. Обратному замыканию контактов препятствует защелка 7, натягиваемая пружиной 8. Таким образом, при всех токах, протекающих по включенному автомату, имеется достаточное нажатие на контактах.

При нажатии кнопки ВКЛ катушка 3 притягивает якорь 2, который с помощью рычага 9 освобождает защелку 7.

При коротком замыкании магнитный поток, проходящий через главные полюсы и притягивающий якорь, растет быстро, а удерживающий магнитный поток, проходящий через дополнительные полюсы, растет медленно из-за наличия короткозамкнутых витков. Поэтому уставка снижается и повышается быстродействие.

Катодный автомат обратного тока отличается от линейного только тем, что у него зазор 6i меньше, поэтому ток уставки прямого направления выше. При обратном зажигании ток изменяет свое направление и быстро растет, что сильно снижает уставку тока обратного направления.

При нажатии кнопки OTKJT включается пускатель Я и отключающая катушка 6. Созданный ею переменный магнитный поток почти не проникает в дополнительный полюс и целиком служит для притягивания якоря. После притяжения якоря катушка отключается. При нажатии кнопки ВКЛ боек 9 сбивает защелку и автомат включается. Механизм сделан так, что если автомат отключается автоматически, когда кнопка ВКЛ нажата, контактный рычаг может стать на защелку и не будет многократных повторных включений. Для повторного включения надо отпустить и снова нажать кнопку ВКЛ.