Лекция "Тепловое реле.Реле токовой перегрузки.Реле контроля заземления " группа 111
план-конспект урока

Лекция “ Тепловое реле.Реле заземления. Реле токовой перегрузки”

Тепловое реле предназначено для защиты от длительных токовых перегрузок обмоток статоров вспомогательных машин переменного тока.

 УСТРОЙСТВО: состоит из изоляционного корпуса 12 или основания в котором шарнирно на оси 1 установлена U – образная биметаллическая пластина 13, она состоит из двух тонких металлических пластин, которые имеют разный коэффициент линейного удлинения при нагревании. Один конец пластины соединяется с регулировочным рычагом 5, а другой конец через круглую пружину 11 соединен с изоляционной поворотной колодкой 7, на одном конце которой установлен плоский подвижный контакт 10 замыкает два неподвижных контакта 9, от которых идут выводы для крепления проводов. В корпусе установлена кнопка с пружиной для ускоренного восстановления реле. Параллельно биметаллической пластине подсоединен шунт. ТРТ фазорасщепителя имеют встроенный трансформатор тока ко вторичной обмотке которого подключена биметаллическая пластина. Первичная обмотка представляет собой шину, включенную последовательно в двигательную фазу. Биметаллическая пластина вместе с шунтом включаются последовательно в одну из фаз обмотки статора (на схеме обозначаются полукруглой скобкой). Блокировки двух ТРТ статорных обмоток (например 141 и 143, рисунок ниже)включаются последовательно на катушку управления контактором вспомогательной машины (например 127 МВ1).

 РАБОТА: при нормальных режимах, когда ток в фазах ротора не превышает расчетного значения, биметаллическая пластина 13 не нагревается. При коротких замыканиях между фазами или между витками фазы статора, ток увеличивается, превышает расчетное значение и биметаллическая пластина 13 нагревается, стремясь выпрямиться. Один конец пластины, связанный с рычагом 5, остается неподвижным, а второй конец пластины поворачивается, сжимает пружину 11, которая в определенный момент резко поворачивает изоляционную колодку, размыкая подвижную блокировку 10 в цепи катушки контактора – контактор выключается. При этом снимается напряжение с обмотки статора и прекращается аварийный режим. После размыкания цепи биметаллическая пластина остывает и поворачивается обратно и через 3÷3,5 мин. Блокировка замыкается, то емть ТРТ самовосстанавливается.

Реле токовой перегрузки типа РТ служат для защиты силовых и вспомогательных цепей электровоза от токовых перегрузок и коротких замыканий.

Устройство. Реле перегрузки (рис. 6.5) состоит из шихтованного П-образного магнитопровода, закрепленного между двумя боковинами. Внутри магнитопровода через изоляцию закреплена изолированная силовая шина, по которой проходит полный ток защищаемой цепи. Сверху на магнитопроводе шарнирно укреплен шихтованный якорь со своей растянутой отключающей пружиной и ограничительной шпилькой с гайкой. Против конца якоря укреплено блокировочное устройство с размыкающим блокировочным контактом и с сигнальным блинкером в виде белой кнопки.

Работа реле перегрузки. Через катушку токового реле перегрузки (рис. 6.6), которая представляет собой полвитка силовой шины, протекает полный ток защищаемой цепи, который создает в сердечнике магнитный поток, стремящийся притянуть якорь реле. Если значение тока в защищаемой цепи не превышает уставки срабатывания реле, то создаваемого этим током магнитного потока недостаточно, чтобы притянуть якорь. Когда ток в защищаемой цепи достигает уставки срабатывания реяе, то якорь реле под действием более значительного магнитного потока притягивается к сердечнику, нажимает на блокировочный шток, передвигая его вместе с подвижными контактами, при этом происходит отключение защищаемой цепи (при срабатывании РТВ2, РПТ1—РПТ4) или отключение ГВ (при срабатывании РТВ1, 113, РП1—РП4). После этого ток в защищаемой цепи исчезает и реле восстанавливается, оставляя сигнализатор срабатывания, который сигнализирует о срабатывании реле и взводится вручную.

Включение реле перегрузки в схему электровоза. РП1—РП4 (см. рис. 8.2, вкладка) — (тип РТ-253) служат для отключения ГВ при токовой перегрузке тягового двигателя током свыше 1500 А. При срабатывании любого РП размыкается его контакт в цепи катушки промежуточного реле 264 (см. рис. 8.6, вкладка), которое отключается и одним контактом размыкает цепь на удерживающую катушку ГВ, а другим создает цепь на сигнальную лампу «РП», которая сигнализирует о том, что отключение ГВ произошло по причине срабатывания одного из РП. РП1, РП2 находятся в БСА № 1, а РПЗ, РП4 — в БСА № 2.

Рис. 6.5. Реле токовой перегрузки РТ: 1 — изоляционная боковина; 2 — отключающая пружина; 3 — якорь; 4 — П-образный магнитопровод; 5 — клин; б — гайка; 7 — ограничительная шпилька; 8 — пластмассовый кожух; 9 — блокировочное устройство; 10 — указатель срабатывания; 11 — противовес; 12 — полвитка шины (катушка); 13 — регулировочный болт; 14 — выводы шины

 Реле заземления типа РЗ-303 (в схемах на рис. 8.2 и 8.6 — 88, вкладка) служит для отключения ГВ при пробое изоляции в силовой цепи электровоза.

Устройство. Конструктивно реле заземления РЗ-ЗОЗ (рис. 6.9) выполнено в виде промежуточного реле, но имеет следующие отличия:

1) на планке над якорем установлен красный сигнальный флажок со своей спиральной пружинкой, который выпадает при срабатывании реле, а восстанавливается вручную;

2) на сердечнике укреплена катушка с двумя обмотками: включающая обмотка 88, которая через сопротивления г37 и г38 (по 410 Ом) включена в силовую цепь ТЭД, и удерживающая обмотка 88, которая через сопротивление г29 (100 Ом) включена в цепи управления на напряжение 50 В.

Реле заземления 88 в схеме цепей управления функционально имеет один размыкающий контакт в цепи удерживающей катушки ГВ и один замыкающий контакт в цепи красной сигнальной лампы «РЗ».

Работа в схеме. 1. При включенном выключателе «Токоприемники» на пульте от провода Э15 через г29 все время получает питание удерживающая обмотка 88 Удерж, (рис. 6.10), но якорь реле заземления не включается.
 

Рис. 6.9. Реле заземления РЗ-303: 1 — изоляционное основание; 2 — сердечник; 3 — катушка; 4 — сигнализатор срабатывания; 5 — якорь; б — немагнитная прокладка; 7 — шпилька для регулирования зазора под якорем; 8 — магнитопровод; 9 — гайка; 10 — шпилька для регулирования усилия отключающей пружины; 11 — отключающая пружина; 12 — кронштейн для крепления блокировочных контактов; 13 — изоляционная планка; 14 — блокировочное устройство; 15 — выводы включающей обмотки реле; 16 — выводы удерживающей обмотки реле

2. Для питания включающей обмотки 88Вкл. служит трансформатор 77 (380/230 В, Р = 70 Вт, вес 4,6 кг) с предохранителем 115 на 6 А.

Переменное напряжение 230 В со вторичной обмотки трансформатора 77 выпрямляется в постоянное напряжение 230 В с помощью выпрямительных мостов 86,420. Плюс «+» моста через включающую обмотку РЗ 88Вкл. подключен к корпусу, а минус «-» моста через токоограничивающие сопротивления R37 и R38 (два резистора по 820 Ом, включенные между собой параллельно) подключен к силовым шинам тяговых двигателей.

Нормально вся силовая схема питания ТЭД от корпуса изолирована (сопротивление изоляции не менее 1,2 мОм). Поэтому нет замкнутой цепи, ток по включающей обмотке 88 не протекает, и реле заземления 88 отключено.

3. Если произойдет пробой изоляции в схеме питания ТЭД, например в сглаживающем реакторе 56, то тогда образуется замкнутая цепь для протекания тока по включающей обмотке реле 88: от «+» моста 86 по включающей обмотке 88, по корпусу, через поврежденную изоляцию, сглаживающий реактор 56, плечи 4 и 1 ВУ62, сопротивление R38, сглаживающий дроссель 78 к «-» моста 86. Величина этого тока по включающей обмотке РЗ 88 достигает 0,2+0,4 А.

Тогда под влиянием общего магнитного потока от удерживающей и включающей обмоток якорь РЗ 88 включается и размыкающий контакт РЗ 88 в цепи удерживающей катушки ГВ размыкается.

После отключения ГВ обесточивается вся силовая схема и ток во включающей обмотке РЗ исчезает, однако якорь РЗ 88 остается включенным за счет магнитного потока, создаваемого одной удерживающей обмоткой реле, так как эта обмотка будет находиться под питанием от АБ, и на расшифровывающем табло будет гореть красная сигнальная лампа «РЗ». Для восстановления РЗ 88 необходимо отключить на пульте выключатель «Токоприемники», при этом провод Э15 питание потеряет, ток в удерживающей обмотке РЗ 88 исчезнет и реле заземления отключится.

Рис. 6.10. Включение реле заземления в схему электровоза

Примечания. 1. Реле заземления 88, сопротивление г29, предохранитель 115, трансформатор 77, выпрямительный мост 86, 420, дроссель 78, сопротивления г37 и г38 расположены на панели № 4.

2. После ремонта электровоза для проверки срабатывания РЗ 88 необходимо голым медным проводом диаметром до 1 мм заземлить на корпус разъединитель ОД1—ОД4 любого ТЭД. Затем поднять токоприемник и включить ГВ. При этом реле 88 должно сработать и отключить ГВ. Если при этом РЗ 88 не включится, то тогда проверить предохранитель 115 полярность подключения моста 86, 420 и обеих обмоток РЗ 88 цепь включающей и удерживающей обмоток РЗ 88. Эту проверку выполняют отдельно для каждой секции.

3. При перегоревшем или снятом предохранителе 115 в цепи первичной обмотки трансформатора 77, реле заземления 88 будет включаться на 5-33 позициях ЭКГ при замыкании на корпус электровоза в силовой цепи (кроме цепи обмоток возбуждения ТЭД) от переменного напряжения на вторичной обмотке тягового трансформатора. Если, например, «земля» в сглаживающем реакторе 56 (см. рис. 8.2, вкладка), то ток пойдет по следующей цепи: от «+» ВУ62 по сопротивлению г38, дросселю 78, диодам моста 86, 420, включающей обмотке 88, корпусу через поврежденную изоляцию в сглаживающем реакторе 56 к «-» ВУ 62. Если «земля» будет в обмотке возбуждения ТЭД, то без предохранителя 115 реле заземления не сработает, так как на цепи включающей обмотки реле 88 будет подаваться напряжение менее 220 В.

4. При ложном срабатывании реле заземления на перегоне необходимо при опущенном токоприемнике на панели № 4 отсоединить любой провод (например, В51) от дросселя 78 — для исключения протекания тока по включающей обмотке реле 88, и вынуть предохранитель 115 для исключения из работы трансформатора 77. После этого запустить электровоз в работу, усилив наблюдение за его оборудованием.

Если при срабатывании РЗ 88 на перегоне не отключать провод от дросселя 78, а подклинить якорь реле в отключенном положении, то тогда на высоких позициях ЭКГ будет перегреваться включающая обмотка 88, что может привести к повреждению реле или выходу из строя трансформатора 77.