ДП 23.05.03.16.153.ПЗ (1229214)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

^ABSTRACTION

The main switch of electrical power is a device intended for operative and emergency switching of power circuits and protection of electric equipment of an alternating current of an electric locomotive against a short circuit. Since the main switch connects the electric locomotive to the high-voltage circuit of the electrified railway tracks, the breakdown of the switch leads to the failure of the locomotive section. On the electric locomotive of series 3ES5K the vacuum switch VBO-25 is used, in the design of the switch enters latch. Breakage latch leads to breakage of the entire switch. In this project, the strength calculation will be performed and the latch will be modernized to reduce the unplanned repair of the locomotive. The economic indicators will also be calculated when introducing a latch into production.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Главный выключатель – устройство, предназначенное для подключения электровоза к высоковольтной цепи, а также для оперативной и аварийной коммутации и защиты электрооборудования электроподвижного состава переменного тока с напряжением контактной сети 25 кВ частотой 50 Гц от короткого замыкания, монтируется в специальном люке на крыше локомотива. Главное отличие выключателей является способ дутья дуги: элегазовые, масляные, автогазовые, электромагнитные, автопневматические, воздушные, вакуумные.

На локомотиве 2(3)ЭС5К применяются вакуумные высоковольтные выключатели ВБО-25-20/630УХЛ1 (далее ВБО-25), разработанные Нальчикским заводом высоковольтной аппаратуры с 2014 года, и являются заменой воздушного выключателя ВОВ-25А-10/400. ВБО-25 рассчитан на номинальное напряжение 25 кВ, номинальный ток 630 А и номинальный ток отключения 20 кА. Выполнен в климатическом исполнении для работы в районах с холодным и умеренным климатом при температурах мину 60 ^°С до плюс 60 ^°С. Гашение электрической дуги при размыкании контактов осуществляется в вакуумном промежутке, образованного за счет откачки воздуха из дугогасительной камеры до 10² Н/см². Вакуум обладает высокой электрической прочностью – отсутствует среда, поддерживающая горение дуги.

ВБО-25 имеет меньшую массу, в отличие от воздушного выключателя, высокий коммутационный ресурс, до 60000 операций «включения-отключения» при номинальном токе, меньший расход воздуха, за счет применения пружин для размыкания контактов дугогасительной камеры.

Для управления работой вакуумного выключателя используются: реле максимального тока – для подачи команды отключения при токовых перегрузках в цепи электровоза; трансформатор тока типа ТПОФ, предназначенного для автоматического выключения от сети переменного тока при коротких замыканиях. Главный выключатель является важным элементом защиты электрооборудования электроподвижного состава, к нему предъявлены ряд технических требований для поддержания безотказной работы в течении всей поездки. Все изделия должны быть достаточно прочны и надежны. В дипломном проекте внимание будет уделено защелки ВБО-25, удерживающей выключатель во включенном положении. Защелка является наиболее важным звеном конструкции, поломка защелки приводит к выходу из строя всего выключателя, а, следовательно, и всей секции локомотива. По отчету локомотиворемонтного депо ООО «ТМХ-сервис» за 2014–2015 год из 200 вышедших из строя выключателей ВБО-25, 11 по вине защелки. В добавок из-за постоянных механических воздействий на нее, защелка со временем изнашивается. Ввиду сложной технологии производства защелки, путем лазерной резки стали марки 40Х, изготавливается она только Нальчикским заводом высоковольтной аппаратуры, другие локомотиворемонтные депо Дальнего Востока возможности в изготовлении данного элемента не имеют, по причине отсутствия нужной аппаратуры и технических средств. Возникает проблема поставки запасных частей для ВБО-25 через всю страну. Поэтому для данного элемента будет произведен прочностной расчет с последующей модернизацией с целью продлить срок службы защелки, тем самым повысить механический ресурс выключателя и избежать неплановых ремонтов, и отказов секций локомотива в пути следования. Ранее Нальчикским заводом высоковольтной аппаратуры были предложены модификаций данного узла, их достоинства и недостатки будут представлены в настоящем дипломном проекте. Так же будет предложен ряд нововведений в конструкции.

Прочностной расчет производится в среде автоматического проектирования программы Solid Works 2017. Для построения CAD модель и CAE необходимо разобраться в конструкции ВБО-25, а также рассчитать силы, действующие на защелку.

1 УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ВБО-25

1.1 Устройство составных частей выключателя

Для того что бы выяснить какую функцию выполняет защелки, в данном пункте будет рассмотрена конструкция и принцип действия вакуумного выключателя. Эскиз ВБО-25 приведен на рисунке 1.1. Основные технические характеристики ВБО-25 представлены в таблице 1.1.

Устанавливается выключатель на площадку, расположенную на крыше электровоза. Основой ВБО-25 является плита, прикрепленная к раме. Для подключения выключателя к высоковольтной сети служит контакт дугогасительной камеры и шина, закрепленная на разъединители. Заземляющая стойка для заземления разъединителя в отключенном состояние устанавливается на плите. На стойке предусмотрено отверстие для подключение заземляющей шины.

Рисунок 1.1 – Эскиз ВБО-25: 1 – камера дугогасительная; 2 – покрышка; 3 –разъеденитель; 4 – механизм поворота; 5 – заземляющая стойка; 6 – плита; 7 – шина; 8 – рама; 9 – место страповки.

На внутренней стороне плиты смонтирован механизм управления выключателем: привод дугогасительной камеры, привод разъединителя с механизмом доводки, блок электромагнита с электромагнитом переменного тока, автомат минимального давления, блок контактов, реле максимального тока, штепсельные разъемы, счетчик циклов срабатывания, патрубок для подвода сжатого воздуха.

Таблица 1.1 – Технические характеристики ВБО-25

Принцип работы выключателя основан на том, что гашение электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, происходит в вакууме. Так как вакуум обладает высокой электрической прочностью и в нем отсутствует благоприятная среда для горения, то время горение дуги обеспечивается минимальное. Дуга прерывается в тот момент, когда переменное синусоидальное напряжение изменяет свой знак на противоположный. Отключение выключателя происходит при размыкании контактов, обеспечивающее пружинами, а отключение разъединителя – сжатым воздухом.

Дугогасительная камера приведена на рисунки 1.2 для положения «включен» и «выключен», рисунок а и б соответственно. Пунктирными линиями изображено положение контактов для двух состояний выключателя. Камера состоит из дугогасительной вакуумной камеры, корпуса, внутри которого размещены: рычаг, регулировочная тяги, гибкая связь, пружины поджатия и отключения, изоляционная тяги, буфер.

а

б

Рисунок 1.2 – Дугогасительная камера: а – положение «отключен»; б – положение «включен»: 1 – камера дугогасительная вакуумная; 2 – корпус; 3 – токосъемный контакт; 4 – подвижной контакт; 5 – рычаг; 6 – буфер; 7, 8 – серьга; 9 – тарелка; 10 – изоляционная тяга; 11 – регулированчная тяга; 12 – связь гибкая; 13 – пружина отключения; 14 – пружина поджатия; 15 – ролик; 16 – ось; 17, 18, 19 – гайка.

Разъединитель с поворотным валом изображен на рисунки 1.3. Состоит из изолятора, закрепленного на фланце вала, установленного на подшипниках. На нижнем конце вала – квадрат для установки рычага ручного включения, в верхней части изолятора установлены ножи разъединителя. На ножах закреплены съемные накладки, так же две пружины дополнительного поджатия, шина, для подключения к высоковольтной сети.

Рисунок 1.3 – Разъединитель с поворотным механизмом: 1 – вал; 2, 3 – подшипники; 4 – плита; 5 – втулка; 9 – керамический изолятор; 6, 11 – уплотнение; 7,12 – фланец; 14 – нож; 15, 16 – пружина; 17 – шпилька; 18 – съемная накладка.

Привод выключателя показан на рисунки 1.4 для положения «отключен» и рисунок 1.5 – «включен».

Рисунок 1.4 – Привод выключателя «отключен»: 1 – защелка; 2, 16 – регулировочный болт; 3 – поршень; 4, 5 – пружина; 6 – катушка; 7 – электромагнит; 8 – шток; 9, 10 – рычаг; 11 – толкатель; 12, 13 – блок контактов; 14 – плита; 15 – манжета; 17 – ролик; 18 – цилиндр; 19 – ось; 20 – изоляционная тяга; 21 – гайка; 22 – шпилька; 23 – втулка; 24 – якорь; 25 – шайба; 26 – пружина; 27 – вилка; 28 – стопорная шайба; 29 – рычаг; 30 – корпус электромагнита; 31 – ролик

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР