Встроенный пружинный привод выключателя типа ВМПП-10 и его ремонт


Приводы, встроенные в выключатели широко распространены. Встроенный пружинный привод выключателя типа ВМПП-10, у которого энергоносителем являются спиральные пружины, относится к группе приводов косвенного действия. Привод обеспечивает операции с выключателями при токах КЗ 20 и 31,5 кА со скоростью отключения соответственно 2,5—3,5 и 2,8—4,0 м/с и включения не менее 4,2 и 4,5 м/с. Собственное время отключения выключателя с приводом — не более 0,1 с, включения — не более 0,2 с. Привод имеет при АПВ минимальную бестоковую паузу 0,5 с.
Номинальное напряжение электродвигателя для заводки рабочих пружин привода — 110 и 220 В постоянного тока и 127 и 220 В переменного тока. Время заводки пружин привода   на три операции — не более 30 с.

У выключателя типа ВМПП-10 со встроенным приводом предусмотрено 28 вариантов схем защиты, выполненных на электромагнитах и реле прямого действия. При этом максимальное количество защитных элементов в одном выключателе может достигать пяти. Условное обозначение вариантов схем защиты состоит из пяти цифр, которые обозначают: 1 — реле максимального тока мгновенного действия РТМ, 2—реле максимального тока с выдержкой времени РТВ, 4 — отключающий электромагнит с питанием от независимого источника оперативного тока ЭОнп, 5 — токовый электромагнит отключения для схем с дешунтированием ЭОтт, 6 — реле минимального напряжения с выдержкой времени РНВ.
На рис. 1 показан общий вид выключателя типа ВМПП-10.


Рис. 1. Выключатель типа ВМПП-10:
1 — встроенный пружинный привод: 2— выключатель; 3 — крышка

Привод встроен в раму выключателя и является его неотъемлемой  частью. Детали   привода   показаны на рис. 2. Основными его узлами являются вал привода 18, вал выключателя 13, заводное устройство рабочих пружин 3, запорные устройства — отключающее 16 и включающее 17, вспомогательные контакты положения привода БКП 8, вспомогательные контакты аварийной сигнализации БКА 14, вспомогательные контакты положения выключателя БКВ 10, электромагниты дистанционного включения ЭВ 6 и отключения ЭО 4, релейный вал 2, пульт ручного управления выключателем 9, указатель положения 11, блокировочный шток 22 и масляный буфер 15. В приводе может устанавливаться счетчик операций отключения.


Рис. 5.2. Привод встроенный пружинный

1 — рама; 2  —  вал релейный; 3 —  заводное устройство; 4 — электромагнит отключения; 5 —набор зажимов; 6  — электромагнит включения; 7-монтаж проводки; 8  — вспомогательные контакты положения привода БКП; 9 — пульт управления; 10 — вспомогательные контакты положения выключателя БКВ; 11-указатель положения выключателя; 13 — вал выключателя; 14 — вспомогательные контакты аварийной сигнализации БКА; 15 — буфер масляный; 16 — отключающее запорное устройство: 17 — включающее запорное устройство; 18 — вал привода; 19  — винт; 20 — барабан; 21 — рычаг; 22— шток блокировочный; 23— диск: 24 — наружная обойма обгонной муфты

На валу привода имеется барабан 20 с обгонной муфтой. Внутри барабана установлены три спиральные пружины, один конец которых закреплен в пазу вала, а другой — на барабане. Заводное устройство рабочих пружин состоит из редуктора и электродвигателя, вращательное движение которого посредством эксцентрика преобразуется в колебательное движение наружной обоймы обгонной муфты 24. Наружная обойма сообщает вращательное движение внутренней обойме, жестко связанной с барабаном. Так как вал привода удерживается запорным устройством, то происходит заводка рабочих пружин. В конце заводки (на три операции) появляется надпись указателя «готов».

Включающее запорное устройство удерживает вал привода в отключенном положении и освобождает при включении выключателя, а отключающее запорное устройство, наоборот, удерживает вал привода во включенном положении и освобождает при отключении выключателя.
Включающее запорное устройство показано на рис. 3. Рассмотрим динамику его основных операций. Смягчение ударов в конце операций включения и отключения осуществляют резиновый 14 и два масляных буфера. Передача вращательного движения вала привода валу выключателя производится с помощью   поводка.


Рис. 3. Включающее запорное устройство привода:
1 — ролик; 2 — болт; 3 и 17 — пружины: 4 к 18 — штоки; 5, 7 и 15 — тяги; 6 — ось; 8 — пульт управления; 9 — указатель положения выключателя; 10, 12 и 21 — собачки; 11 и 19 — уголки; 13 — защелка; 14 — резиновый буфер; 16 — скоба; 20 — рычаг; 22 — вал привода

Вспомогательные контакты БКП, связанные с валом привода, разрывают цепь питания электродвигателя механизма заводки при полностью заведенных пружинах. Они обесточивают цепь питания катушки электромагнита включения (ЭВ) при заводке пружин менее чем на две операции. Вспомогательные контакты БКА предназначены для аварийной сигнализации при отключении выключателя от защиты, а вспомогательные контакты БКВ создают цепь сигнала о положении выключателя.
Для определения положения выключателя служит указатель с табличками «Выключатель ВКЛ» и «Выключатель ОТКЛ», который связан с валом выключателя.

Включение выключателя происходит при подаче импульса на катушку ЭВ или при нажатии кнопки ручного включения. При этом собачка 10 включающего запорного устройства освобождает защелку 13 и под воздействием пружины 3 скоба 16, поворачиваясь, выбивает собачку 21 с ролика 1. Освобожденный рычаг 20 с валом привода 22 под действием рабочих пружин поворачивается на угол 180° до встречи с отключающим запорным устройством. При вращении эксцентрик вала посредством поводка поворачивает вал выключателя на 65° и соединенные с ним тяги полюсов. Выключатель включается. При этом вспомогательные контакты БКП замыкают цепь питания электродвигателя заводящего устройства для подзавода пружин.
Отключение выключателя происходит при подаче импульса на катушку электромагнита отключения ЭО, при срабатывании одного из элементов защиты или при нажатии кнопки ручного отключения. Работа привода при отключении аналогична работе при включении, но вал выключателя поворачивается в обратном направлении на угол 65 °.
Заводка пружин производится электродвигателем, но может осуществляться и вручную рычагом наружной обоймы обгонной муфты.
Для исключения перезаводки пружин имеется механическая блокировка, заключающаяся в том, что при заводке свыше 540° (1,5 оборота) диск 23 (см. рис. 2) упирается ввернутым в него винтом 19 в упор рамы и тем самым не дает возможности дальнейшей заводки привода.
Привод имеет также механическую блокировку, исключающую ручное включение, если завод сделан менее чем на две операции.

Ремонт и регулировка привода выключателя ВМПП-10 должны производиться только при отсутствии зазора между диском 23 (см. рис. 2) и опорной частью шпилек, т. е. на полностью разряженном приводе. Необходимо иметь в виду, что пружины в барабане вала привода имеют предварительный натяг, поэтому в случае его разборки необходимо принять меры предосторожности.
Ремонт привода начинают с наружного осмотра при снятой передней крышке. После очистки механизма от грязи и старой смазки проверяют надежность крепления всех узлов и деталей и при необходимости подтягивают болтовые соединения. Проверяют состояние рабочих поверхностей трущихся деталей и деталей, воспринимающих ударную нагрузку. Особое внимание обращают на состояние защелок, собачек, роликов запорных устройств. Сильно изношенные детали подлежат замене.
После проверки должна быть восстановлена смазка трущихся поверхностей, особенно эксцентрика вала привода, рабочих поверхностей защелок и собачек запорных устройств. Свежая смазка наносится на смазываемую поверхность тонким слоем. Проверяется наличие масла в масляных буферах. Объем масла в буфере должен составлять 22 см3.
По окончании осмотра и смазки проверяется правильность регулировки механизма привода. В процессе регулировки включение и отключение выключателя следует производить только вручную при помощи рычага ручного включения, надетого на квадратный хвостовик вала привода.
Регулировку начинают с того, что болт 2 (см. рис. 3) устанавливают до соприкосновения с собачкой 21, при этом между роликом 1 и рабочей поверхностью собачки не должно быть зазора. Длина тяги 5 электромагнита регулируется таким образом, чтобы захват собачки 10 защелкой 13 был полным. Усилие на релейном валу при плече 40 мм не должно превышать 8,5 Н, а сам релейный вал должен быть установлен регулировочными винтами так, чтобы его планки находились над ударниками реле и электромагнитов.
При положении роликов скобы 16 на наибольшем радиусе профиля рычага 20 вала привода зазор между рабочими поверхностями защелки 13 и собачки 10 должен быть 1—4 мм. Регулируется зазор с помощью перемещения тяги 15.
Во включенном положении выключателя на вспомогательных контактах БКА зазор от 1 до 1,5 мм между кулачком и собачкой обеспечивается изменением точки закрепления тяги 26 (см. рис. 2, б), а полный захват зуба собачки за зуб профильного кулачка регулируется тягой 25 электромагнита отключения. При этом ось зацепления собачки должна находиться на нижней кромке паза тяги 25.
Вспомогательные контакты БКВ регулируются тягой 12, соединяющей вал выключателя с вспомогательными контактами так, чтобы происходило срабатывание всех контактов и зазор между толкателем и втулкой кронштейна во включенном положении вала выключателя был не менее 1 мм.
Если производилась полная разборка привода, то после установки вала привода необходимо восстановить предварительный натяг рабочих (спиральных) пружин.

Предварительный натяг устанавливается до значения момента на валу привода в соответствии с табл.

Предварительный момент рабочих пружин вала

Номинальный ток отключения выключателя, кА

Момент на валу.
Дж*

Число оборотов закручивания пружин, не более

20

60±5

3,5

31,5

75±5

4,5

*1 Дж =-0.102 кгс-м.

Для измерения момента на валу привода рычаг ручного включения 1 (рис. 4) с подсоединенным   динамометром надевается на квадратный хвостовик вала в положении, близком к вертикальному. Для облегчения вращения на рычаг надевается труба 2. Вращая рычаг по часовой стрелке до возникновения зазора между роликом 1 (см. рис. 3) и собачкой 21 запорного устройства, замеряют момент.
Предварительно рабочие пружины привода должны быть заведены на 1,5 оборота больше числа оборотов, указанных в паспорте выключателя, после чего производят три операции включения и отключения.
Если предварительный момент окажется ниже нормы, необходимо, удерживая диск 23 (см. рис. 2) от вращения, вращать барабан 20 на угол,  кратный  60°.


Рис. 4. Измерение включающего момента на валу привода
Рис. 5. Буферное устройство:
1 — масляный буфер: 2 — прокладка; 3 — ролик; 4 — стойки; 5 — планка

Количество оборотов закручивания пружин при этом не должно превышать указанного в табл. 5.1.
После установки предварительного натяга рабочих пружин диск устанавливают так, чтобы зазор между его ступицей и буртом шпилек был 1 2 мм. Закрепив крышку барабана, заводят пружины привода на 360° (1 оборот). При этом контакты БКП должны включать цепь питания ЭВ, а при дозаводке пружин привода дополнительно на 180° отключать электродвигатель заводки.

Рычаг 21 регулируют так, чтобы расстояние между нижней кромкой выреза блокировочного штока 22 и кнопкой включения было 1—2 мм. Это обеспечивает механическую блокировку кнопки включения, если завод сделан менее чем на две операции.
После завода пружин привода электродвигателем устанавливают винт 19 механической блокировки на расстояние не менее 15 мм от упора рамы. При дальнейшем подзаводе пружин вручную винт должен, упираясь в упор рамы, воспрепятствовать их перезаводке.
Включенное и отключенное положения выключателя фиксируются путем установки ролика 1 (см. рис. 3) рычага вала привода на собачку 21.
На рис. 5 показано буферное устройство привода. Подкладывая под масляный буфер 1 прокладки 2, регулируют зазор между роликом 3 вала выключателя и штоком масляных буферов. Во включенном и отключенном положениях выключателя этот зазор должен быть 1 —1,5 мм при полном ходе штока 8+1,5 мм.
После окончания ремонта и регулировки проверяют работу привода, включая и отключая его вручную и дистанционно 8—10 раз. При работе механизма привода не должно быть излишнего трения между деталями.