4-6. АНОДНЫЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ АВТОМАТЫ 6ХВАБ10 и 6ХВАБ15
Шестиполюсные анодные быстродействующие автоматы 6ХВДБ10 на выпрямленный ток 3 000—4 000 а и 6ХВАБ15 на ток 6 000 а предназначены для защиты цепей ртутных выпрямителей при обратных зажиганиях [JT. 4-6, 4-7, 4-14]. Их конструкции друг от друга принципиально ничем не отличаются. Эти автоматы предохраняют силовой трансформатор и ртутный выпрямитель от разрушительного действия тока короткого замыкания. В выпрямительных установках, где пики тока при обратном зажигании и отсутствии анодных быстродействующих выключателей доходят до l05 а, каждое обратное зажигание сопровождается отключением масляного выключателя в цепи силового трансформатора, что приводит к необходимости частой ревизии выключателя. При применении быстродействующих выключателей в анодной цепи сокращается длительность тока короткого замыкания при обратных зажиганиях и обычно масляные выключатели не успевают отключиться. Число обратных зажиганий при наличии анодных выключателей с течением времени снижается, так как ограниченные по величине и длительности токи короткого замыкания тренируют ртутный выпрямитель. Повышение быстродействия защиты при применении анодных выключателей вызвано тем, что в анодных цепях скорость нарастания тока и установившееся значение тока по отношению к номинальному выше, чем в катодных цепях, где установлены обычные быстродействующие автоматы. В установках большой и средней мощности надо применять анодные выключатели.
Анодный выключатель состоит из шести смонтированных на общей раме однополюсных выключателей с механически не связанными подвижными частями. Принципиальная схема главной цепи приведена на рис. 4-16.
Конструкция выключателя очень проста (рис. 4-17). Контактный рычаг 4, вращающийся на оси 3, имеет подвижной контакт 5. Этот контакт прижимается к не-, подвижному контакту 1 пружиной 8, действующей на растяжение. Таким образом, каждый полюс имеет один нормально закрытый главный контакт. Посередине контактного рычага жестко закреплен якорь 2. На его неподвижной магнитной системе 7 имеется постоянно включенная шунтовая катушка 6. Контактный рычаг 4, несущий главный ток, проходит сквозь магнитную систему 7. При нормальном режиме работы магнитодвижущие силы шунтовой катушки и главного тока направлены встречно, а усилие пружины подобрано так, что якорь не может притянуться.
При возникновении обратного зажигания на каком- либо аноде ток в нем и в соответствующем полюсе выключателя меняет направление и быстро возрастает. Вследствие этого якорь 2 притягивается и вызывает размыкание цепи неисправного анода. У автомата на номинальный ток 5 000 а движение якоря начинается при обратном токе 2 500- 3 000 а. При токе прямого (нормального) направления также может произойти притяжение якоря, если ток достигнет величины 7 000— 8 000 а. При этом в якоре результирующий поток будет иметь направление, противоположное направлению потока шунтовой катушки.
Рис. 4-16. Принципиальная схема включения анодного быстродействующего выключателя типа 6ХВАБ-10.
К—контактор; ВКЛ— включающая кнопка; ОТК~отключающая кнопка; /С/7 — катушка подмагничивания; ДС—дополнительное сопротивление.
Под влиянием прямого тока некоторые из пяти остальных полюсов, включенных в цепь исправных ртутных выпрямителей, тоже могут разомкнуться. Как только ток обратного зажигания будет отключен, все полюсы, через которые проходил прямой ток, снова замкнутся, так как в процессе снижения прямого тока при его отключении магнитные системы должны перемагнититься при прохождении магнитного потока через нуль якоря отпустятся. Останется разомкнутым только тот полюс, через который проходил обратный ток (в котором находится неисправный полюс ртутного выпрямителя).
Возврат в замкнутое положение и размыкание полюсов можно осуществить вручную нажатием соответствующих кнопок (см. рис. 4-16).
Рис. 4-17. Полюс анодного быстродействующего выключателя 6ХВАБ-10,
При нажатии кнопки BK Л шунтируется цепь катушек и якоря отпадают. При нажатии кнопки ОТКЛ шунтируется дополнительное сопротивление, включенное в цепь катушки, и якоря притягиваются. Камера выключателя — асбестоцементная с узкими продольными щелями и с дугогасительной катушкой. Собственное время отключения очень мало благодаря большим усилиям, созданным магнитным полем, и очень малому весу подвижных частей. Так, даже при большой скорости нарастания тока 1,4-106 а/сек,
мощности трансформатора 3 200 КВ*А, напряжении 850 в собственное время было 2,5 мсек, а полное время — 26 мсек; ток был ограничен величиной 12 кА. При мощности трансформатора 10 000 КВ*А и напряжении 825 в полное время ликвидации обратных зажиганий составляло 14 мсек, и ток был ограничен величиной 36 кА.
Рис, 4-18. Новая конструкция анодного автомата (США).
1—подвижные и неподвижные главные и разрывные контакты; 2 — отключающая пружина; 3 — электромагнит с удерживающей катушкой и размагничивающим витком (при обратном токе); ручной привод; 5 — электромагнитный привод; 6 — пружины.
Ранее выпускались автоматы ВАБ-10 на 1000, 3 000 и 5 000 а, которые применялись взамен ВАБ-2. Они представляли собой один полюс вышеописанных анодных автоматов. Их недостаток заключался в том, что нажатие на контактах (нормально закрытых) снижалось при росте тока и при работе в установках, где возможны частые перегрузки (например, металлургический электропривод), имели место приваривания контактов. В режимах работы анодных автоматов вышеуказанное обстоятельство не имеет такого существенного значения, так как токи обратного зажигания растут быстро и контакты в аварийных режимах отрываются электродинамическими силами. Вообще при применении нормально открытых контактов легче предотвратить сваривание.
В США имеются новые конструкции анодных автоматов (рис. 4-18) с нормально открытыми контактами [Л. 4-23].
