Электромагнитный привод

Основным тяговым узлом электромагнитного привода, где запасается энергия для осуществления операции включения контактов, является броневой электромагнит постоянного тока при номинальном напряжении ПО или 220 13 со втягивающимся якорем и относится к группе приводов прямого действия. В

данном случае энергия потребляется тяговым элементом непосредственно во время процесса включения. Применение броневого электромагнита позволяет получить большой ход якоря и большую силу тяги в конце хода, что необходимо для преодоления противодействующих сил выключателя.

Мощность электромагнита включения должна быть рассчитана не только на преодоление сил, противодействующих включению, но и на завод отключающих пружин, которые находятся в самом выключателе и при его включении сжимаются. Включение завершается срабатыванием удерживающего механизма, запирающего механизм выключателя во включенном положении.

Отключение выключателя происходит посредством электромагнита отключения. Последний должен развивать небольшое тяговое усилие, необходимое лишь для освобождения удерживающего механизма. Работу отключения производят отключающие пружины выключателя.

Привод обеспечивает нормальную работу при напряжении на включающем электромагните в пределах 80-110, а для отключающего электромагнита 65-120 % номинального значения.

Рассмотрим конструкцию электромагнитного привода на примере привода ПС-10 (привод соленоидный), рис. 1.1. Вал привода через муфту 1 и рычажную передачу соединяется с валом выключателя. Включение производится броневым электромагнитом постоянного тока с якорем 2 и катушкой 3. Применение броневого электромагнита позволяет получить большой ход якоря и большую силу тяги в конце хода, что необходимо для преодоления противодействующих сил выключателя. При наладке ручное включение производится с помощью рычага 4.

На рис. 1.2. изображена серия положений механизма привода. Вал 1 привода связан с валом выключателя. Звено 11 опирается на упор 8. Этот упор регулируется так, что звенья 10 и 11 находятся в положении, «заваленном» за мертвую точку. В результате центр О] является неподвижным, так как силы, действующие на него, прижимают звено 11 к упору 8. Направление момента сил, создаваемых пружинами выключателя, показано на рис. 1.2.а).

При подаче напряжения на включающий электромагнит шток 6 давит на ролик 5 и поворачивает рычаг 2 и звенья 3, 7 в положения, указанные на рис. 1.2.6) и в). При этом звено 12 и центр Oi остаются неподвижными.

Во включенном положении, рис. 1.2.г), ось Ог через ролик 5 опирается на защелку 4. Почти весь момент, развиваемый пружинами выключателя, уравновешивается реакцией защелки 4, действующей на ось Ог- Лишь небольшое усилие предается на центр О].

При подаче напряжения на электромагнит отключения 9 его шток выводит звенья 10 и 11 из положения, «заваленного» за мертвую точку, и центр О\ становится подвижным - механизм получает вторую степень свободы. Под действием пружин выключателя ось Ог соскальзывает с защелки 4, и происходит отключение выключателя, рис. 1.2.д). В конце отключения все рычаги с помощью специальных пружин возвращаются в положение, показанное на рис. 1.2.а).

Механизм позволяет произвести отключение выключателя не только при полностью включенном положении, но и практически при любом промежуточном. Для уменьшения габаритных размеров электромагнитов плотность тока в обмотках достигает 50 А/мм².

При включении на существующее КЗ привод должен включить выключатель только 1 раз, так как при следующих друг за другом включениях ДУ оказывается неподготовленным к отключению тока КЗ. Поэтому предусматривается автоматическая блокировка против многократного включения.

В этот момент ролик 5 не опирается на шток 6, механизм привода Бе сложился для включения. Поэтому электромагнит включается вхолостую, рис. 1.2.е).

Выбор привода и оценка его работоспособности проводятся для наиболее тяжелых режимов эксплуатации. При расчетах рассматривается случай

включения на КЗ при пониженном напряжении на электромагнитах и максимальной температуре окружающей среды (сопротивление обмоток в этом случае наибольшее).

Достоинства электромагнитного привода:

- простота конструкции и эксплуатации;

- высокая надежность;

- согласованность характеристик привода и противодействующих сил
выключателя.

Недостатки электромагнитного привода:

- большое время включения (для мощных выключателей до 1 с);

- большое потребление энергии;

- необходимость в мощных аккумуляторных батареях для питания
электромагнитов.

Электромагнитные приводы нашли применение в выключателях небольшой мощности. В качестве примера ниже приведены некоторые типы выключателей с электромагнитным приводом.

ВЭЭС-6 - выключатель электромагнитный, с электромагнитным приводом, сейсмостойкий, на напряжение 6 кВ.

ВВЭ-10 - выключатель вакуумный, с электромагнитным приводом, ка напряжение 10 кВ.

ВГБЭ-35 - выключатель элегазовый баковый, с электромагнитным приводом постоянного тока, на напряжение 35 кВ.

ВГБЭП-35 - выключатель элегазовый баковый, с электромагнитным приводом переменного тока, на напряжение 35 кВ. Привод снабжен встроенными выпрямителями для питания включающего, отключающего электромагнитов и катушки контактора.