Для защиты силовых электрических цепей при питании от контактной сети постоянного тока 3 кВ во время коротких замыканий и перегрузок, а также для оперативных отключений на крышах вагонов С и Е расположено по одному быстродействующему выключателю (БВ) марки UR26-64 фирмы «Сешерон». Быстродействующий выключатель расположен в модульном блоке постоянного тока Modbox (рис. 4.22), в котором объединены несколько устройств постоянного тока.
Для исключения попадания внутрь блока воды, снега и пыли между крышкой и корпусом предусмотрено резиновое уплотнение (рис. 4.23), а связь с атмосферой для деионизации воздуха внутри блока осуществляется через воздушный фильтр.
Рис. 4.22. Блок постоянного тока Modbox: 1 — бысродействующий выключатель UR26-64; 2 — сепаратор воды и система воздушных фильтров; 3 — измеритель напряжения; 4 — термодетектор; 5 — измерительный трансформатор тока; 6 — уплотнение; 7 — крышка
Рис. 4.22. Блок постоянного тока Modbox: 1 — бысродействующий выключатель UR26-64; 2 — сепаратор воды и система воздушных фильтров; 3 — измеритель напряжения; 4 — термодетектор; 5 — измерительный трансформатор тока; 6 — уплотнение; 7 — крышка
Рис. 4.23. Уплотнение между крышкой и корпусом блока Modbox (обозначено 1)
Рис. 4.23. Уплотнение между крышкой и корпусом блока Modbox (обозначено 1)
Соединение низковольтных цепей блока Modbox и поезда производится через разъемы X1 и Х2, схема подключения которых приведена на рис. 4.24.
Рис. 4.24. Подключение низковольтных цепей к блоку Modbox: А — вспомогательные контакты БВ; В — включающий электромагнит; С — быстродействующий выключатель; D — датчик тока; Е — термодетектор; F — датчик напряжения; G — заземленный экран
Рис. 4.24. Подключение низковольтных цепей к блоку Modbox: А — вспомогательные контакты БВ; В — включающий электромагнит; С — быстродействующий выключатель; D — датчик тока; Е — термодетектор; F — датчик напряжения; G — заземленный экран
На рис. 4.25 показан блок Modbox с открытой верхней крышкой.
Рис. 4.25. Блок Modbox с открытой верхней крышкой
Рис. 4.25. Блок Modbox с открытой верхней крышкой
Основные конструктивные элементы БВ представлены на рис. 4.26. Он относится к группе быстродействующих выключателей с механическим удерживающим устройством (так называемых БВ защелочного типа). Основное преимущество защелочных БВ перед быстродействующими выключателями с электромагнитным удерживающим устройством, более распространенными на ЭПС отечественного производства, — независимость их срабатывания от направления тока. Так, при изменении направления тока, потребляемого из контактной сети (в частности в режиме рекуперативного торможения), БВ с электромагнитным удерживающим устройством не сможет защитить силовую цепь, потому что его размагничивающий виток по сути станет «намагничивающим». БВ защелочного типа (в том числе и UR26-64) является неполяризованным, т.е. он защищает силовую цепь электропоезда как в тяговом, так и в тормозном режимах. Одно из конструктивных отличий быстродействующего выключателя UR26 — отсутствие в нем пневматического привода, который обычно применяется для замыкания главных контактов. Это увеличило ресурс аппарата (выключатель без повреждений выдерживает 200 000 циклов замыкания/размыкания без нагрузки).
Рис. 4.26. Основные конструктивные элементы БВ: 1 — включающая катушка БВ; 2 — вилка; 3 — подвижный контакт; 4 — толкатель; 5 — вспомогательные контакты; 6 — демпфер; 7 — тяга принудительного размыкания; 8 — размыкатель; 9 — неподвижный контакт; 10 — дугогасительная камера; 11 — рога разрыва дуги; 12 — отражатели из стекловолокна; 13 — деионизирующие пластины; 14 — нижняя соединительная клемма; 15 — катушка электромагнитного дугогашения; 16 — контактный рог; 17 — верхняя соединительная клемма
Рис. 4.26. Основные конструктивные элементы БВ: 1 — включающая катушка БВ; 2 — вилка; 3 — подвижный контакт; 4 — толкатель; 5 — вспомогательные контакты; 6 — демпфер; 7 — тяга принудительного размыкания; 8 — размыкатель; 9 — неподвижный контакт; 10 — дугогасительная камера; 11 — рога разрыва дуги; 12 — отражатели из стекловолокна; 13 — деионизирующие пластины; 14 — нижняя соединительная клемма; 15 — катушка электромагнитного дугогашения; 16 — контактный рог; 17 — верхняя соединительная клемма
Ниже представлены технические характеристики выключателя UR26-64.
Технические характеристики БВ Номинальное рабочее напряжение, В............................ 3600 Номинальное напряжение изоляции, В........................... 4800 Номинальный рабочий ток, А................................... 1500 Максимальное напряжение дуги, В.............................. 7200 Вес выключателя, кг.......................................... 85 Вес дугогасительной камеры, кг............................... 74 Полный вес, кг............................................... 159 Габаритные размеры БВ, мм.................................... 1029x724x480 Напряжение цепи управления, В................................ 110 Диапазон изменения напряжения цепей управления, В............ 77—137,5 Время включения при t = 20 °С, мс............................ ~150 Время выключения при t = 20 °С, мс........................... 15—30
Замыкание. При подаче напряжения +110 В на включающую катушку БВ 7 преодолевается усилие установленной внутри катушки пружины, происходит перемещение вилки 2, посредством которой подвижный контакт 3 замыкается с неподвижным контактом 9. Ток начинает протекать от верхней соединительной клеммы 77 по неподвижному контакту 9 на подвижный контакт 3 и через его медные шунты на нижнюю соединительную клемму 14, а через радиаторы и шины — на катушки электромагнитного дугогаше-ния 75 и на контактный рог 16. Толкатель 4, перемещаемый подвижным контактом 3, воздействует на вспомогательные контакты 5. Гашение усилия замыкания осуществляется демпфером 6.
Удержание. После замыкания главных контактов усилие прижатия поддерживается электромагнитом при пониженном токе удержания (5 % от тока замыкания).
Размыкание. Ток, превышающий установленное максимальное значение, наводит в магнитном контуре устройства размыкания электромагнитное поле, перемещающее тягу 7 вверх, и, поднимая размыкатель 8 и вилку 2, тем самым освобождает подвижный контакт 3, который под действием пружины в толкателе 4 перемешается в исходное положение.
При штатном размыкании происходит снятие напряжения с включающей катушки БВ, и под действием пружин внутри корпуса катушки осуществляется перемещение вилки 2 и высвобождение подвижного контакта 3, который в свою очередь под действием пружины в толкателе 4 перемещается в исходное положение. Для защиты размыкающих контактов реле, снимающих напряжение с включающей катушки, параллельно ей включается варистор (рис. 4.27).
Рис. 4.27. Включение варистора параллельно включающему электромагниту: 1 — варистор; 2 — включающий электромагнит; 3 — соединительные виты
Рис. 4.27. Включение варистора параллельно включающему электромагниту: 1 — варистор; 2 — включающий электромагнит; 3 — соединительные виты
Дуга, образующаяся между подвижным и неподвижным контактами 3 и 9 (см. рис. 4.26), под воздействием электромагнитного поля катушек 15 начинает перемещение между неподвижным контактом 9 и контактным рогом 16 в направлении дугогасительной камеры 10. Далее дуга разрывается рогами разрядника 77 и отражателями 12. Ионизированные газы нейтрализуются между деионизирующими пластинами 13. Конструкция дугогасительной камеры Б В приведена на рис. 4.28.
Рис. 4.28. Дугогасительная камера БВ: 1—4— пластины деионизатора; 5—8 — комплект отражателей; 9 — внутренняя стенка; 10 — внутренний рог; 11 — внутренний полурог; 12 — концевой рог
Рис. 4.28. Дугогасительная камера БВ: 1—4— пластины деионизатора; 5—8 — комплект отражателей; 9 — внутренняя стенка; 10 — внутренний рог; 11 — внутренний полурог; 12 — концевой рог
В табл. 4.1 проиллюстрированы процессы замыкания, удержания и размыкания.
Таблица 4.1. Положения компонентов БВ в процессе замыкания, удержания и размыкания
| 1. Подача напряжения на устройство замыкания +110 В | 
|
| 2. Удержание подвижного контакта в замкнутом положении и снижение тока включающего электромагнита до 5 % от номинального. Подвижный контакт удерживается непосредственно защелкой на вилке |   |
| 3. Срабатывание устройства принудительного выключения и начало процесса размыкания главных контактов |     |
| 4. Главные контакты разомкнуты и выключатель готов к новому замыканию |  |
Основные размеры БВ приведены на рис. 4.29.
Рис. 4.29. Основные размеры БВ
