第二章SS8型電力機車高壓電器

1、第一章 SS8型電力機車機車電器是完成機車牽引、制動等功能必不可少的設(shè)備。機車電器按照使用性質(zhì)可分為高壓電器與低壓電器兩大類。高壓電器包括受電弓、主斷路器、高壓隔離開關(guān)、避雷器、二位置轉(zhuǎn)換開關(guān)、網(wǎng)壓互感器、牽引變壓器一次邊電流傳感器等，低壓電器包括繼電器、電空閥、司機控制器、蓄電池等。國產(chǎn)韶山型電力機車型號眾多，每種機車的電器型號、結(jié)構(gòu)、原理都有所差異，本文主要以韶山8型電力機車為對象，介紹電力機車電器的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理及用途。韶山8型電力機車（代號SS8型，以下均用代號）是“八五”國家重點科技攻關(guān)項目，原設(shè)計用于廣深線準(zhǔn)高速鐵路，現(xiàn)用于我國主要干線鐵路牽引提速旅客列車。1994年完成兩臺

2、SS8型機車樣機的研制，1997年2月通過國家鑒定。 該機車采用B0-B0軸式，總重88t，軸重22t。SS8型電力機車吸收了SS5型電力機車的技術(shù)，并改進(jìn)提高，把機車持續(xù)功率提高到3600KW，機車最高速度提高到170km/h。SS8型電力機車主要技術(shù)特點為：1機車主電路為不等分三段半控橋式電路，轉(zhuǎn)向架電機并聯(lián)供電，采用晶閘管分路的無級磁場削弱電路，可實現(xiàn)全運行區(qū)無級調(diào)速特性。2機車動力制動為加饋電阻制動，在低速區(qū)，亦能保持大的制動力。3采用微機控制系統(tǒng)，控制功能有：特性控制；空轉(zhuǎn)（滑行）保護控制；速度分級控制系統(tǒng)的制動配合控制；過相分段的操縱控制以及診斷、監(jiān)測顯示功能。4轉(zhuǎn)向架為輪對空心軸

3、六連桿彈性傳動裝置，減輕了簧下質(zhì)量，牽引裝置為推挽式低位平牽引桿，牽引點高220mm。5采用900KW脈流電動機，該電機為全疊片結(jié)構(gòu)，雙H絕緣。6采用DK-1型制動機，具有空電聯(lián)合制動功能，并能實現(xiàn)列車的電空制動系統(tǒng)的電指令直通控制。SS8機車電氣線路介紹SS8型電力機車上各種電機、電器設(shè)備按其功能和作用、電壓等級分別組成幾個獨立的電路系統(tǒng)，即主電路、輔助電路、控制電路。控制電路又可分為有接點控制電路與無接點控制電路。三個電路通過電磁、電空、電機械聯(lián)系起來，對機車進(jìn)行控制。機車電氣線路分為主電路、輔助電路、控制電路主電路是產(chǎn)生機車牽引力和制動力的電氣設(shè)備電路，主要由受電弓、主變壓器、整流裝置、

4、牽引電機及有關(guān)高壓電器組成。它將接觸網(wǎng)汲取的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闋恳熊嚨臋C械能。輔助電路是指給機車輔助設(shè)備供電的電路。這些輔助設(shè)備包括進(jìn)行單三相變換的劈相機，各類風(fēng)機電動機，空氣壓縮機電動機，油泵電動機，列車供電用的設(shè)備，機車取暖，空調(diào)等自用電設(shè)備。它是保證主電路電氣設(shè)備運行必不可少的電路。按電壓等級分為380V和220V?？刂齐娐肪推涔δ芏允前此緳C主令對機車進(jìn)行控制以實現(xiàn)各種工況的電路。其中有接點控制電路包含110V電源設(shè)備，各種主令電器、繼電器、接觸器；無接點控制電路則包括機車的微機、信號、通信、故障顯示等電子設(shè)備電路。主電路介紹一、網(wǎng)側(cè)電路網(wǎng)側(cè)電路為25kV高壓電路。單相工頻交流電流從接觸網(wǎng)流

5、入升起的受電弓，經(jīng)主斷路器QF、主變壓器的高壓繞組AX，進(jìn)入車體、輪對、鋼軌、返回變電所。 高壓電壓互感器1TV是檢測機車所在位置接觸網(wǎng)電壓的電器，變比為25000V/100V。它接在主斷路器之前，二次側(cè)通過保護用自動開關(guān)QA，接網(wǎng)壓表1PV、2PV及電度表PJ的電壓線圈。升起受電弓，就可判斷接觸網(wǎng)是否有電。主斷路器QF除接通和開斷機車的總電源外，當(dāng)主電路發(fā)生短路、過流、接地等故障時，起最后一級保護作用。在主斷路器的隔離閘刀一端（71號線）接有避雷器F，用以抑止操作過電壓及雷擊過電壓。機車每一軸端裝有接地電刷1E4E，用以構(gòu)成回流電路，以防止電流流過軸箱軸承產(chǎn)生電蝕。輪對的另一軸端裝有速度傳感

6、器SD1SD4，用以檢測輪對的轉(zhuǎn)速。二、整流調(diào)壓電路 整流調(diào)壓電路由兩個獨立的單元組成，分別向相應(yīng)轉(zhuǎn)向架上兩臺并聯(lián)的牽引電動機供電。 整流電壓波形網(wǎng)側(cè)25kV電壓經(jīng)主變壓器降壓，牽引繞組a1b1x1、a2b2的繞組電壓已降至686.8V，其中a1b1、b1x1繞組電壓為343.4V。這些繞組與相應(yīng)的整流元件構(gòu)成了三段不等分整流橋。先交替控制晶閘管V10、V11使?fàn)恳@組a2x2供電的整流橋開放，可得到01/2的整流電壓。 當(dāng)晶閘管V11、V12將滿開放，但還未滿開放時，投入繞組a1b1段的整流橋，即交替觸發(fā)晶閘管V3、V4；同時繼續(xù)減小晶閘管V10、V11的相控角直至滿開放，即在電壓過零點時觸

7、發(fā)晶閘管V10、V11，這時控制晶閘管V3、V4的相控角，使電壓繼續(xù)上升，可得到1/23/4的整流電壓。 當(dāng)繞組a1b1段整流橋?qū)M開放時，投入繞組b1x1段的整流橋，其過程與前類似。 可得到3/4全部的整流電壓，整流電壓波形如下圖所示。 機車的牽引電路包括方向控制、制動電路在其他課程中有專門講授，在此不再贅述。特別指出的是：這些電路中所完成的前進(jìn)后退、牽引制動工況之間的轉(zhuǎn)換完全依賴二位置開關(guān)、線路接觸器等有觸點電器來進(jìn)行，而交流傳動的電力機車與動車組在做這些工況轉(zhuǎn)換時，通過對牽引變流器的頻率、相序的控制即可完成，無須交直傳動的韶山型電力機車所必須依賴的觸點電器，從而提高了其控制的可靠性。第一

8、節(jié)SS8型電力機車單臂受電弓 一種鉸接式的機械構(gòu)件一種鉸接式的機械構(gòu)件 從接觸網(wǎng)取流從接觸網(wǎng)取流 有有2架架TSG3-630/25型單型單臂受電弓臂受電弓 安裝于電力機車車頂安裝于電力機車車頂額定工作電壓25KV額定工作電流630A最大運行速度170Km/h靜態(tài)接觸壓力70N10N工作高度500-2250mm最大升弓高度2600mm折疊高度228mm弓頭總長度2085mm滑板長度1250mm傳動風(fēng)缸工作電壓520-1000KPa升弓時間6-8S降弓時間5-7s降弓位保持力80N一、基本結(jié)構(gòu)及主要部件的作用 TSG363025型單臂受電弓由底架、鉸鏈機構(gòu)、弓頭部分、傳動機構(gòu)和控制機構(gòu)等組成，其基

9、本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，現(xiàn)分述如下。底架部分底架部分：底架由縱梁2和橫梁12組成，用矩形鋼管、鋼板壓形件及部分鑄鋼件焊接成“T”字形的基座，并通過3個絕緣子安裝在機車車頂蓋上。它是整個受電弓受流運動部件的安裝基座，應(yīng)具有足夠的機械強度和耐受一定電壓的電氣性能。鉸鏈機構(gòu)鉸鏈機構(gòu)：鉸鏈機構(gòu)由下臂桿5、推桿16、中間鉸鏈座17、平衡桿18、上部框架15等部件組成，是實現(xiàn)弓頭升降運動的機構(gòu)。 弓頭部分弓頭部分：弓頭部分由滑板框架、羊角、滑板、彈簧盒、固體潤滑劑等組成?；蹇蚣苡娩摪鍓褐坪箦冧\而成，羊角為鑄鋁件。羊角與滑板框架組裝，連接成整個弓頭外形。在滑板框架上裝有兩排粉末冶金滑板和兩排固體潤滑劑。 1

10、絕緣子絕緣子;2縱梁縱梁;3推桿支座推桿支座;4調(diào)整螺調(diào)整螺栓栓;5下臂桿下臂桿;6弧形調(diào)整板弧形調(diào)整板;7掛繩掛繩;8升弓彈簧升弓彈簧;9弓頭弓頭;10彈簧盒彈簧盒;11升弓彈升弓彈簧調(diào)整桿簧調(diào)整桿;12橫梁橫梁;13轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸;14阻尼阻尼器器;15上部框架上部框架;16推桿推桿;17中間絞鏈中間絞鏈座座;18平衡桿平衡桿;19轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂;20U形連形連桿桿;21傳動絕緣子傳動絕緣子;22傳動氣缸傳動氣缸;23緩沖緩沖閥閥.圖2-1 TSG3630/25型單臂受電弓傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)：傳動機構(gòu)由傳動氣缸22、傳動絕緣子21、U形連桿20、轉(zhuǎn)臂19等組成。傳動絕緣子21連接在傳動氣缸22與U形連桿

11、20之間對U形連桿與轉(zhuǎn)臂連接，轉(zhuǎn)臂再與下臂桿轉(zhuǎn)軸連接在一起。傳動氣缸由缸體、活塞、降弓彈簧、進(jìn)氣口 、防塵套等組成。氣缸體與水平面成15仰角，安裝在車頂上?？刂茩C構(gòu)：控制機構(gòu)：TSG363025型受電弓的控制機構(gòu)由緩沖閥和升弓電空閥組成，安裝在機車內(nèi)部，以便在機車內(nèi)部調(diào)整升、降弓時間。緩沖閥實際上是一個流量控制閥，它借助改變通氣流管路的截面大小來調(diào)節(jié)氣流量，滿足受電弓升、降弓過程先快后慢的動作要求，減小對接觸網(wǎng)和車頂?shù)臎_擊和振動，避免降弓時的拉弧現(xiàn)象。它由快排閥和節(jié)流閥兩部分組成，如圖2-2所示，主要包括閥體4、快排閥活塞3、快排閥反力彈簧5、快排閥調(diào)節(jié)螺釘6、節(jié)流閥調(diào)節(jié)螺釘7、暗道8和9等部

12、件。緩沖閥的進(jìn)氣口10與升弓電空閥下方的進(jìn)氣口相連，壓縮空氣經(jīng)緩沖閥閥體內(nèi)的小孔，通過不同截面的暗道，分別送人節(jié)流間和快排閥。緩沖閥的排氣口1與受電弓傳動風(fēng)缸的進(jìn)風(fēng)口相連。 1緩沖閥排氣口；緩沖閥排氣口；2快排閥快排閥快排口；快排口；3快排閥活塞；快排閥活塞；4閥體；閥體；5快排閥反力彈簧；快排閥反力彈簧；6快排閥調(diào)節(jié)螺釘；快排閥調(diào)節(jié)螺釘；7節(jié)流節(jié)流閥調(diào)節(jié)螺釘；閥調(diào)節(jié)螺釘；8、9 暗道；暗道；10進(jìn)氣口；進(jìn)氣口；11電空閥。電空閥。圖2-2緩沖閥二、動作原理升弓時，司機按下受電弓按鍵開關(guān)，升弓電空閥得電，壓縮空氣經(jīng)緩沖閥的節(jié)流閥進(jìn)人傳動風(fēng)缸，推動活塞克服降弓彈簧的作用力，帶動傳動絕緣子和U形連

13、桿右移，解除了對下臂桿的約束力，升弓彈簧拉動下臂桿和推桿順時針轉(zhuǎn)動，推桿推動鉸鏈座和上部框架逆時針旋轉(zhuǎn)，帶動受電弓弓頭升起。降弓時，司機恢復(fù)受電弓按鍵開關(guān)，受電弓電空閥失電，傳動風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)快排閥、電空閥排向大氣，在降弓彈簧的作用下，活塞帶動U形連桿左移，當(dāng)U形連桿與下臂桿轉(zhuǎn)軸接觸后，迫使轉(zhuǎn)軸向下移動，強制下臂桿做逆時針轉(zhuǎn)動，最終使弓頭下降到落弓位。圖2-3（a）、（b）、（c）分別表示了受電弓升弓、快速降弓、緩慢降弓的動作原理示意圖。圖2-3 受電弓升、降弓氣路圖引進(jìn)200公里級動車組DSA250DSA250受電弓受電弓北京賽德公司生產(chǎn)，適用于北京賽德公司生產(chǎn)，適用于250km/h25

14、0km/h的的運行速度。運行速度。DSA250DSA250受電弓設(shè)計來源于最早受電弓設(shè)計來源于最早的高速受電弓的高速受電弓DSA350SEKDSA350SEK，采用壓縮空氣氣，采用壓縮空氣氣囊驅(qū)動升弓，自重降弓。普遍采用輕量化囊驅(qū)動升弓，自重降弓。普遍采用輕量化優(yōu)質(zhì)材料，具有良好的機械和動力學(xué)性能。優(yōu)質(zhì)材料，具有良好的機械和動力學(xué)性能。受電弓滑板采用純硬碳材料，對接觸網(wǎng)線受電弓滑板采用純硬碳材料，對接觸網(wǎng)線起到保護作用起到保護作用 。 結(jié)構(gòu)底架阻尼器升弓裝置下臂弓裝配下導(dǎo)桿上臂上導(dǎo)桿弓頭碳滑板絕緣子44 4 7 9 1 5 2 11 6 10 3 8 升弓氣源控制閥組自動降弓裝置的工作原理：9

15、 ADD關(guān)閉閥 10 自動降弓閥11 ADD試驗閥12 升弓裝置13 碳滑板14 電磁閥15 壓力開關(guān)三、思考與作業(yè).受電弓的作用是什么受電弓的作用是什么?有幾種形式有幾種形式?單臂受電弓有何優(yōu)單臂受電弓有何優(yōu)點點?受電弓通過絕緣子安裝于電力機車車頂，是一種鉸接式的機械構(gòu)件。受電弓升起后，其滑板與接觸網(wǎng)導(dǎo)線接觸，從接觸網(wǎng)上集取電流，并將其通過車頂母線傳送至車內(nèi)供機車使用。受電弓分單臂和雙臂兩種型式。單臂受電弓結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，便于調(diào)整。SS8型電力機車采用的即是TSG3-630/25型單臂受電弓。 2.受電弓與主斷路器的動作次序應(yīng)遵循什么原則？為什么？受電弓與主斷路器的動作次序應(yīng)遵循什么原則？

16、為什么？ 機車運行應(yīng)遵循先升弓，后閉合主斷路器；先斷開主斷路器后降弓的原則。3.對受電弓升降的速度有什么要求對受電弓升降的速度有什么要求?升弓時，動作開始要快，但接觸導(dǎo)線時要求緩慢，以減少對接觸網(wǎng)導(dǎo)線的沖擊；降弓時，離開接觸網(wǎng)導(dǎo)線要快，避免產(chǎn)生拉弧，而到達(dá)落弓位時要慢，以減少對車頂?shù)臎_擊力。4.如何實現(xiàn)機車升、降弓過程中的先快后慢如何實現(xiàn)機車升、降弓過程中的先快后慢? (1)升弓的先快后慢：升弓初始時，降弓彈簧壓力最小，克服該力所需的氣壓較小；而此時節(jié)流閥口的進(jìn)出氣壓差最大，此時氣缸中活塞移動較快，升弓迅速。隨弓頭的上升，降弓彈簧的壓力逐漸增大，因此節(jié)流閥口的氣壓差逐漸減小，進(jìn)入氣缸的氣流減慢

17、，升弓速度也將減緩，這樣就避免了對接觸網(wǎng)所產(chǎn)生的有害沖擊。(2)降弓的先快后慢：降弓初始時，作用于快排閥口上的力大于彈簧所產(chǎn)生的力，快排閥口打開，風(fēng)缸內(nèi)空氣通過快排閥口排向大氣，實現(xiàn)弓頭的迅速脫網(wǎng)，避免產(chǎn)生拉弧。隨著風(fēng)缸內(nèi)壓力降低，作用于快排閥口的力不足以克服彈簧作用力，快排閥口關(guān)閉，風(fēng)缸內(nèi)氣流只能通過節(jié)流閥口緩慢排出，實現(xiàn)了緩慢降弓，保證了受電弓降到落弓位時不會對車頂產(chǎn)生有害沖擊。 5.受電弓受流情況的好壞由什么決定受電弓受流情況的好壞由什么決定?接觸壓力過大或過接觸壓力過大或過小對其有什么影響小對其有什么影響? 受電弓受流情況的好壞主要取決于滑板與接觸導(dǎo)線之間的接觸壓力。若接觸壓力太小，將

18、引起受電不良；若接觸壓力過大，又會加大滑板和接觸導(dǎo)線的磨損，甚至造成滑板局部拉槽，進(jìn)而造成接觸導(dǎo)線彈跳拉弧以至刮弓。受電弓的維護 使用前檢查所有的緊固件狀態(tài)是否良好 軟編織導(dǎo)線是否完整 絕緣子不能有裂痕，保持干凈 弓頭滑板平整受電弓的調(diào)整 靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整 粗略調(diào)整 靜態(tài)接觸壓力調(diào)整臺 升、降弓時間的調(diào)整升、降弓時間的調(diào)整 升弓時間：調(diào)節(jié)節(jié)流閥口大小 降弓時間：調(diào)節(jié)快排閥口的彈簧壓縮量 弓頭的調(diào)整弓頭的調(diào)整 平衡桿的調(diào)整 彈簧盒的調(diào)整第二節(jié)主斷路器 用來開斷、接通機車的25KV電路(總開關(guān))； 當(dāng)主電路發(fā)生短路、過流、接地等故障時，起最后一級保護作用（總保護）； TDZ1A

19、-1025型空氣斷路器是一種帶外隔離開關(guān)的斷路器。分?jǐn)鄷r，主觸頭先行分開將電流切斷，經(jīng)過一定延時后，隔離開關(guān)再分開形成電路隔離，之后主觸頭自行恢復(fù)閉合狀態(tài)。閉合時，只需將隔離開關(guān)的閘刀合上即可。 額定工作電壓25KV額定工作電流400A額定功率50Hz額定分?jǐn)嚯娏?0KA額定分?jǐn)嗳萘?50MVA額定工作氣壓700-900KPa固有分閘時間30ms延時時間3555ms合閘時間0.1s額定控制電壓DC110VTDZ1A-10/25型空氣斷路器一、基本結(jié)一、基本結(jié) 構(gòu)及主要部件構(gòu)及主要部件1一滅弧室；2一非線性電阻瓷瓶；3一非線性電阻片；4一干燥劑；5一彈簧；6一隔離開關(guān)；7一轉(zhuǎn)動瓷瓶；8一控制軸；

20、9一傳動杠桿；10一氣管：11一合閘閥桿；12一起動閥；13一分閘閥桿：14一活塞；15一傳動氣缸；16延遲閥；17一主閥閥門；18一主閥；19一通風(fēng)塞門；20一支持瓷瓶；21一儲氣缸；22一底板；23一輔風(fēng)缸。圖2-4 TDZ1A-1025型空氣斷路器 TDZ1A-1025型空氣斷路器以安裝在機車車頂蓋型空氣斷路器以安裝在機車車頂蓋上鑄鋁制成片底板上鑄鋁制成片底板22為界，分上、下兩大部分。為界，分上、下兩大部分。 露在車頂上的為高壓部分。露在車頂上的為高壓部分。 主要有滅弧室主要有滅弧室1、非線性電阻瓷瓶、非線性電阻瓷瓶2、支持瓷瓶、支持瓷瓶20、隔、隔離開關(guān)離開關(guān)6和轉(zhuǎn)動瓷瓶和轉(zhuǎn)動瓷瓶7

21、等部件。裝在底板下部的低壓部分，等部件。裝在底板下部的低壓部分，主要有儲氣缸主要有儲氣缸21、主閥、主閥18、延遲閥、延遲閥16、傳動氣缸、傳動氣缸15、起、起動閥動閥12、輔風(fēng)缸、輔風(fēng)缸23等部件。等部件。u滅弧室圖圖2-5滅弧室結(jié)構(gòu)滅弧室結(jié)構(gòu)1一篩網(wǎng)；2一孔板；3一外罩；4一螺紋環(huán)；5一圓筒；6一彈簧；7一緩沖墊；8一法蘭盤；9一動觸頭座；10一接觸管；11一動觸頭；12一滅弧室瓷瓶；1 3一風(fēng)道濾網(wǎng)；14一風(fēng)道接頭；15一靜觸頭組裝：16一隔離開關(guān)靜觸頭座：17一隔離開關(guān)靜觸頭。壓縮空氣滅弧室動、靜觸頭分離滅弧室的結(jié)構(gòu)如圖滅弧室的結(jié)構(gòu)如圖2-5所示，它是主斷路器安裝主觸所示，它是主斷路器

22、安裝主觸頭、熄滅電弧的重要部件。頭、熄滅電弧的重要部件。滅弧室瓷瓶滅弧室瓷瓶12一端接風(fēng)道接頭一端接風(fēng)道接頭14，通過支持瓷瓶的中，通過支持瓷瓶的中心空腔與主閥的氣路接通；法蘭盤心空腔與主閥的氣路接通；法蘭盤8接在其另一端。它對接在其另一端。它對動觸頭座起導(dǎo)向作用，確定動觸頭動觸頭座起導(dǎo)向作用，確定動觸頭11在分、合時的運行軌在分、合時的運行軌跡。靜觸頭跡。靜觸頭15固定在風(fēng)道接頭固定在風(fēng)道接頭14上，其頭部為球形，端上，其頭部為球形，端部鑲著耐高溫的鉬塊。靜觸頭后座與隔離開關(guān)靜觸頭部鑲著耐高溫的鉬塊。靜觸頭后座與隔離開關(guān)靜觸頭17連連通。在分?jǐn)噙^程中。通過支持瓷瓶來的壓縮空氣進(jìn)入滅弧通。在分

23、斷過程中。通過支持瓷瓶來的壓縮空氣進(jìn)入滅弧室，使動觸頭向左運動，動、靜觸頭分離。此時，壓縮空室，使動觸頭向左運動，動、靜觸頭分離。此時，壓縮空氣在觸頭噴口處形成一股高速氣流，對動、靜觸頭分離時氣在觸頭噴口處形成一股高速氣流，對動、靜觸頭分離時產(chǎn)生的電弧進(jìn)行強烈的氣吹和冷卻，迫使電弧在電流過零產(chǎn)生的電弧進(jìn)行強烈的氣吹和冷卻，迫使電弧在電流過零時熄滅。電弧熄滅后，弧隙迅速由新鮮的壓縮空氣填充，時熄滅。電弧熄滅后，弧隙迅速由新鮮的壓縮空氣填充，使斷口間的絕緣介質(zhì)迅速恢復(fù)，避免了重?fù)舸瑥亩鴮崿F(xiàn)使斷口間的絕緣介質(zhì)迅速恢復(fù)，避免了重?fù)舸?，從而實現(xiàn)電路的可靠分?jǐn)?。電路的可靠分?jǐn)唷?動觸頭組裝過程u非線性電

24、阻非線性電阻 非線性電阻片可以抑制截留過電壓的產(chǎn)生，降低恢復(fù)電壓的上升速度和幅值，從而保證系統(tǒng)的安全和提高斷路器的分?jǐn)嗫煽啃浴?空氣斷路器在分?jǐn)嘈‰姼须娏鲿r，由于滅弧能力太強，易產(chǎn)生截流過電壓。同時，其分?jǐn)嗟目煽啃砸彩艿綌嗫陂g恢復(fù)電壓上升速度的很大影響。為了抑制截流過電壓和降低恢復(fù)電壓的上升速度，此型斷路器在動、靜觸頭間并聯(lián)了一個非線性電阻。 非線性電阻結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。在非線性電阻瓷瓶2內(nèi)，裝了10塊非線性電阻片3以及干燥劑4和彈簧5等主要部件。要求非線性電阻瓷瓶內(nèi)腔密封，并保持干燥，避免非線性電阻片吸潮后發(fā)生性能的改變。 非線性電阻片采用碳化硅和結(jié)合劑燒結(jié)而成，其電阻值隨外加電壓的升高而

25、下降。主斷路器分閘時，動、靜主觸頭間產(chǎn)生電弧，在熄弧過程中，觸頭間的電壓將急劇增加。當(dāng)電壓增加到一定值時，非線性電阻值迅速下降，主觸頭上的電流迅速轉(zhuǎn)移到非線性電阻上，既可限制過電壓，減小電壓恢復(fù)速度，又有利于主觸頭上電弧的熄滅，減少觸頭電磨損。隨著非線性電阻兩端電壓的降低，其阻值又迅速增大，以減小殘余電流，保證隔離開關(guān)幾乎在無電流下斷開，提高斷路器的分?jǐn)嗫煽啃?。非線性電阻外觀u隔離開關(guān)隔離開關(guān)隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。彈簧裝置6用來保證觸指7夾緊隔離開關(guān)靜觸頭，并保持一定的接觸壓力。連接件5作為主斷路器的電氣引出點與機車車頂穿墻套管中母線相連接。 1-隔離開關(guān)閘刀2-法蘭盤3-彈簧裝置4-銅

26、球5-連接件6-彈簧裝置7-觸指圖2-6隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)圖 隔離開關(guān)自身不帶滅弧裝置，不具有分?jǐn)啻箅娏鞯哪芰?，它與主觸頭協(xié)調(diào)動作，完成主斷路器的分、合閘動作。 主斷路器分閘時的動作順序是：主觸頭分?jǐn)嚯娐凡⒃跍缁∈覂?nèi)熄滅動、靜觸頭之間的電弧、隔離開關(guān)打開，主觸頭重新閉合。此時，隔離開關(guān)保持在打開位置從而保持主斷路器處于分閘狀態(tài)。 即主斷路器分閘時，隔離開關(guān)比主觸頭延時動作，待主觸頭斷開并熄弧后，再無電斷開，主斷路器合閘時，主觸頭不再動作，僅需操縱隔離開關(guān)閘刀閉合即可。u主主 閥閥主閥采用氣動差動式結(jié)構(gòu)，如圖2-7所示。圖2-7 主閥 1閥體；2活塞；3閥桿；4滑塊；5閥盤；6彈簧；7墊圈；8擋圈；9

27、密封圈。主閥由閥體1、活塞2、閥桿3、閥盤5、彈簧6等部件組成。主閥共有5條氣路：A腔與儲風(fēng)缸相連，B腔經(jīng)支持瓷瓶通向滅弧室，C腔與起動閥的E腔相連，下方與延時閥進(jìn)氣孔相通，另有一條小氣路將儲風(fēng)缸內(nèi)少量的壓縮空氣由通風(fēng)塞門經(jīng)主閥送人支持瓷瓶和滅弧室，保證滅弧室內(nèi)始終有一個對外的正壓力，防止外界潮濕空氣進(jìn)人滅弧室。當(dāng)分閘電磁鐵線圈失電時，在A腔壓縮空氣和彈簧6的共同作用下，主閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)分閘電磁鐵線圈得電時，分閘閥動作，起動閥D腔內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)閥門從E腔送往主閥的C腔，雖然主閥閥盤5和活塞2兩端都受到壓縮空氣的作用，但活塞2的直徑大于閥盤5的直徑，使閥桿3帶動閥盤5和活塞2左移，主閥打開，

28、儲風(fēng)缸內(nèi)大量的壓縮空氣向上經(jīng)主閥及支持瓷瓶進(jìn)人滅弧室，帶動主觸頭動作，向下送入延時閥的進(jìn)氣孔。u 起動閥起動閥 起動閥結(jié)構(gòu)如圖起動閥結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。所示。D腔與儲腔與儲風(fēng)缸氣路相通，風(fēng)缸氣路相通，E腔腔與主閥右端氣室相與主閥右端氣室相通，通，F(xiàn)腔與傳動氣缸腔與傳動氣缸相通。左邊閥桿為相通。左邊閥桿為分閘閥桿，右邊閥分閘閥桿，右邊閥桿為合閘閥桿，均桿為合閘閥桿，均由相應(yīng)的電磁鐵來由相應(yīng)的電磁鐵來操縱。操縱。圖2-8起動閥1一密封墊；2一起動閥體；3一閥桿；4一密封墊；5一彈簧；6一蓋板。正常情況下，閥門在彈簧及壓縮空氣的共同作用下保持緊閉。當(dāng)分閘電磁鐵得電動作時，其銜鐵撞擊分閘閥桿使之上移，

29、閥門打開，D腔里的壓縮空氣經(jīng)E腔進(jìn)入主閥右端氣室，使主閥動作而分?jǐn)嚯娐?；?dāng)合閘電磁鐵得電動作時，其銜鐵撞擊合閘閥桿使之上移，閥門打開，D腔壓縮空氣經(jīng)F腔進(jìn)入傳動氣缸，使隔離開關(guān)閉合。u延時閥延時閥的作用是使傳動風(fēng)缸較滅弧室滯后一定時間得到儲風(fēng)缸的壓縮空氣，確保隔離開關(guān)比主觸頭延時動作，無電弧開斷。延時閥結(jié)構(gòu)如圖2-9所示 。它由閥座1、膜片3、閥桿4、閥體5、閥門6、彈簧7、閥蓋8、調(diào)節(jié)螺釘9等部件組成。調(diào)節(jié)螺釘9用于調(diào)整進(jìn)人膜片3下部空腔的氣路大小，改變延時時間。圖2-9 延時閥1一閥座；2一密封環(huán)；3一膜片；4一閥桿；5一閥體；6閥門；7彈簧；8閥蓋：9調(diào)節(jié)螺釘。 延時閥動作原理為：從主閥

30、來的壓縮空氣經(jīng)延時閥閥蓋8上的進(jìn)氣管路、閥體5中的通道、調(diào)整螺釘9與閥座1通孔之間的間隙，進(jìn)入到膜片3下部的閥體空腔內(nèi)。因為所經(jīng)管路截面小、風(fēng)阻大，膜片下部的氣壓上升得較慢。經(jīng)過一定時間后，膜片下部的氣壓所產(chǎn)生的推力足以推動閥桿4，打開閥門6，這時大量壓縮空氣通過閥口進(jìn)入傳動氣缸，使隔離開關(guān)分閘。 u傳動氣缸傳動氣缸 傳動氣缸以隔板5為界，分為左邊的工作腔和右邊的緩沖腔兩大部分，傳動氣缸結(jié)構(gòu)如圖2-10所示。氣缸體4和主活塞2是驅(qū)動隔離開關(guān)分、合閘的動力部件；緩沖氣缸體6和緩沖活塞7在活塞2行程將結(jié)束時起緩沖作用，以減緩隔離開關(guān)動作過程中的沖擊。 圖2-10 傳動汽缸1一套筒；2一主活塞；3一

31、桿；4一氣缸體；5一隔板；6緩沖氣缸體；7緩沖活塞；8套筒：9連接銷在分?jǐn)噙^程中，壓縮空氣從延時閥進(jìn)入主活塞左側(cè)和緩沖活塞右側(cè)，主活塞向右運動；當(dāng)其運動觸及套筒1時，套筒及緩沖活塞隨之右移。隨著緩沖活塞右側(cè)壓縮空氣的壓縮與釋放，主活塞的運動受到緩沖。同樣，在合閘過程中，壓縮空氣進(jìn)入主活塞右側(cè)和緩沖活塞左側(cè)主活塞向左運動；當(dāng)運動至一定距離，連桿銷9碰到套簡8迫使緩沖活塞左移。隨著緩沖活塞左側(cè)壓縮空氣的壓縮與釋放，主活塞運動得到緩沖。 二、動作原理二、動作原理 斷路器在正常狀態(tài)時，儲風(fēng)缸的壓縮空氣與主閥左端氣室及起動閥的D腔是相通的。這時，主閥及起動閥的各閥門緊閉，只有少量壓縮空氣經(jīng)通風(fēng)塞門19進(jìn)

32、入支持瓷瓶和滅弧室，使滅弧室內(nèi)保持一個對外的正壓力，防止外界潮濕空氣進(jìn)入滅弧室。 當(dāng)分閘信號通過輔助開關(guān)聯(lián)鎖觸頭，使分閘電磁鐵得電動作時，其銜鐵撞擊起動閥12的分閘閥桿，D腔的壓縮空氣迅速充入主閥右端氣室，迫使主閥活塞左移而打開閥門。儲風(fēng)缸里的壓縮空氣經(jīng)主閥，支持瓷瓶進(jìn)入滅弧室，使主觸頭分?jǐn)?，同時吹滅電弧。與此同時，一部分壓縮空氣進(jìn)入延時閥，經(jīng)過一定延時后充入傳動氣缸，使隔離開關(guān)分閘；輔助聯(lián)鎖也隨之動作而切斷分閘電磁鐵的電源，使滅弧室停止進(jìn)入壓縮空氣，主觸頭在彈簧作用下恢復(fù)閉合狀態(tài)。整臺斷路器由隔離開關(guān)分閘而處于分?jǐn)酄顟B(tài)，分閘過程結(jié)束。 當(dāng)合閘信號通過輔助開關(guān)聯(lián)鎖觸頭，使合閘電磁鐵得電動作時，

33、其銜鐵撞擊起動閥合閘閥桿，D腔壓縮空氣經(jīng)F腔進(jìn)入傳動氣缸，由杠桿傳動使隔離開關(guān)合閘。同時輔助聯(lián)鎖切斷合閘電磁鐵電源，合閘過程結(jié)束。整臺斷路器處于合閘狀態(tài)。三、思考與作業(yè)1.電力機車上的主斷路器有何作用電力機車上的主斷路器有何作用? 主斷路器是電力機車上的總開關(guān)和總保護。它起兩種作用：一是控制作用，根據(jù)機車運行的需要，將高壓交流電源引入機車或?qū)⑵溟_斷。二是保護作用，當(dāng)機車發(fā)生故障時快速切除高壓交流電源，使故障范圍盡量縮小。主斷路器的保護作用是通過許多電器來接通主斷路器分閘線圈來達(dá)到的。2.主斷路器為什么要設(shè)置非線性電阻主斷路器為什么要設(shè)置非線性電阻? 主斷路器斷開大電流時，電弧能量很大，電弧在電

34、流自然過零時熄滅，但當(dāng)主斷路器開斷較小時，在強烈的壓縮空氣吹弧下，可能將電弧突然熄滅，造成電流突變。此時，主斷路器上將會出現(xiàn)很高的過電壓，破壞主電路的絕緣，在主斷路器主觸頭間并聯(lián)放電電阻，可以降低這個操作過電壓。3.簡述主斷路器滅弧室的基本構(gòu)造及作用簡述主斷路器滅弧室的基本構(gòu)造及作用 主斷路器滅弧室的主體為空心瓷瓶，瓷瓶端裝有風(fēng)道接頭，通過支持瓷瓶與空氣系統(tǒng)相連；另一端裝有法蘭盤，由此將高壓電引入斷路器。主觸頭裝于滅弧瓷瓶內(nèi)，靜主觸頭的頭部呈球形，固定于風(fēng)道接頭上，并與隔離開關(guān)的靜觸頭相連，動主觸頭呈管狀，其尾端與一圓形彈簧座相貼，彈簧座接有張力較大的壓縮彈簧。在平時，動主觸頭借彈簧的壓力壓在

35、靜觸頭上，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)人滅弧室內(nèi)，風(fēng)壓使動主觸頭克服彈簧之彈力，使動、靜觸頭分離，產(chǎn)生的電弧由進(jìn)入滅弧室內(nèi)的壓縮空氣強迫熄滅。參見下圖。4.簡述主斷路器隔離開關(guān)的作用簡述主斷路器隔離開關(guān)的作用 隔離開關(guān)與滅弧室協(xié)調(diào)動作完成斷路器的分?jǐn)鄤幼?，滅弧室主觸頭先分?jǐn)嚯娐凡⑾鐒屿o觸頭間的電弧，隔離開關(guān)稍后延時打開隔離閘刀，之后滅弧室動、靜觸頭重新閉合。此時隔離開關(guān)保持在打開位置，從而保持?jǐn)嗦菲鞯姆謹(jǐn)喙r。隔離開關(guān)不具有分?jǐn)啻箅娏鞯哪芰?。主斷路器的閉合僅需操作隔離開關(guān)閘刀的閉合即可。參見下圖。5.簡述主斷路器主閥的構(gòu)造及作用簡述主斷路器主閥的構(gòu)造及作用 斷路器主閥采用氣壓直動式結(jié)構(gòu)，主要由閥、閥門、滑塊

36、、彈簧、閥桿及活塞組成。主閥起著個供氣閥門的作用。閥門通過閥桿與活塞組成一體，利用閥門與活塞間的壓力差來開啟和關(guān)閉氣道。主閥左端氣室與儲風(fēng)缸相通，右端氣室與起動閥相通。正常情況下，盤受到壓縮空氣及塔形彈簧的共同作用使閥門緊閉；當(dāng)主斷路器分?jǐn)鄷r，壓縮空氣從起動閥迅速充入主閥右端氣室，由于活塞的直徑大于閥盤的直徑，閥桿受到一個向左的合成力，推動閥門打開，儲風(fēng)缸的壓縮空氣迅速通過主閥及支持瓷瓶進(jìn)入滅弧室進(jìn)行分?jǐn)鄤幼鳌?.簡述主斷路器起動閥的作用簡述主斷路器起動閥的作用 正常情況下，起動閥閥門在彈簧及壓縮空氣的共同作用下保持緊閉，當(dāng)分閘電磁鐵得電動作時，其銜鐵撞擊分閘閥桿使之上移，閥門打開，壓縮空氣進(jìn)

37、入主閥右端氣室，使主閥動作而分?jǐn)嚯娐?，?dāng)合閘電磁鐵得電動作時，其銜鐵撞擊合閘閥桿使之上移，閥門打開，壓縮空氣進(jìn)入傳動氣缸，使隔離開關(guān)閉合。7.簡述主斷路器延時閥的作用簡述主斷路器延時閥的作用 主斷路器延時閥的作用是使傳動氣缸較滅弧室滯后一定時間得到儲風(fēng)缸的壓縮空氣， 從而使隔離開關(guān)的動作比主觸頭動作滯后3050ms，從而實現(xiàn)隔離開關(guān)的無電分?jǐn)唷?.簡述主斷路器非線性電阻的特性及作用簡述主斷路器非線性電阻的特性及作用 非線性電阻由電阻片串聯(lián)組成，材質(zhì)為碳化硅。其特性是：當(dāng)電壓很高時，它呈低阻值使電流通過，當(dāng)電壓較低時，呈高阻值，幾乎呈絕緣狀態(tài)。它與主斷路器動、靜主觸頭并聯(lián)相接，可以消除主斷分?jǐn)鄷r

38、產(chǎn)生的過電壓，以利于電弧的熄滅。四、使用與維護四、使用與維護保持氣路潔凈；定期更換橡膠件；定期檢查各種主要部件，保持各部件良好的技術(shù)狀態(tài)。 滅弧室定期檢測主觸頭超程。動、靜觸頭由于分、合頻繁會相互磨損，從而造成超程減小，接觸壓力減小。當(dāng)超程減小到一定程度時，要更換動、靜觸頭。同時還須定期檢測動觸頭復(fù)原彈簧的狀態(tài)，若其變形超過一定限度，則必須更換。 非線性電阻定期更換非線性電阻中的干燥劑，檢測非線性電阻片的電阻值。若電阻值的變化超過一定程度，必須更換。 傳動氣缸適當(dāng)調(diào)節(jié)好傳動氣缸的緩沖，保證隔離開關(guān)分閘時的動作良好。要定期檢測活塞與缸體之間的配合精度，通過修整或更換零部件保證其良好的動作性能。

39、主閥定期檢查活塞與閥體間的配合尺寸，對尺寸超差者要更換。 通風(fēng)塞門必須定期更換塞門中的填料，同時檢測塞門的通風(fēng)量，將其調(diào)整至允許范圍之內(nèi)。 第三節(jié)避雷器第三節(jié)避雷器用于機車的過電壓保護（吸收雷擊浪涌過電壓及主斷路器的操作過電壓）采用Y10W-42/105TD型無間隙金屬氧化物避雷器額定工作電壓42KV標(biāo)稱放電電流10KA系統(tǒng)標(biāo)稱電壓27.5KV系統(tǒng)最大持續(xù)運行電壓30KV直流參考電壓58KV工頻參考電壓 56KV持續(xù)運行電流 300A殘壓105KV總高550mm10mm質(zhì)量42Kg結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點1一蓋板組裝；2一彈簧體；3一芯體組裝；4一瓷套；5一底板組裝。1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及特點Y10W4210

40、5TD型氧化鋅避雷器結(jié)構(gòu)如圖所示，它主要由蓋板組裝、避雷器芯體、瓷套及底板等組成。氧化鋅避雷器的主要元件是氧化鋅閥片，它以氧化鋅為主要成份，用高溫?zé)Y(jié)而成。它具有相當(dāng)理想的伏安特性（相當(dāng)于穩(wěn)壓二極管的反向特性）。該避雷器優(yōu)異的伏-安特性可使氧化鋅閥片在正常工作電壓下呈高電阻，使流過閥片的電流非常小，可視為絕緣體。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)超過某一電壓動作值的電壓時，閥片呈低電阻，使流過閥片的電流急劇增加，此時，電流的增加抑制了電流的上升，使避雷器的殘壓被限制在允許值之下，并將沖擊電流迅速泄入大地，從而保護了與其并聯(lián)的電力機車電氣設(shè)備的絕緣。電壓恢復(fù)到正常工作范圍時，電流又非常小，避雷器又呈絕緣狀態(tài)。 無間隙：

41、優(yōu)異的伏安特性使避雷器在正常工作條件下呈現(xiàn)高電阻、低電流 無續(xù)流：系統(tǒng)電壓超過某一電壓動作值時避雷器呈低電阻，待電壓回到正常范圍又呈高電阻 技術(shù)特點 是理想的全天候避雷器； 適用范圍廣； 閥門荷電率高，保護性能優(yōu)越； 電流容量大，抗老化能力強； 無續(xù)流，減少了不明跳閘故障； 工頻電壓下，不吸收能量。維護保養(yǎng)維護保養(yǎng) 保持瓷套表面干燥、光潔，不許有裂紋 若磁套表面積污無法清除，用集流環(huán)屏蔽 定期做預(yù)防性試驗，避免老化問題引起的故障。直流參考電壓 58KV直流泄漏電流50A交流參考電壓 56KV持續(xù)運行電流300A絕緣電阻測量值應(yīng)與以前的數(shù)據(jù)比較。 思考與作業(yè)1.簡述簡述SS8型電力機車上避雷器的

42、作用、組成及特型電力機車上避雷器的作用、組成及特點。點。SS8電力機車采用無間隙金屬氧化避雷器。該避雷器安裝于機車頂部，用于機車的過電壓保護。主要由頂蓋、避雷器單元、瓷套及底板等組成。該型避雷器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕等優(yōu)點，同時還具有防震、防污、防爆性能。第四節(jié) 高壓電壓互感器 一、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及特點一、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及特點 TBY1-25100型型(T-鐵路鐵路機車用，機車用，BY-變壓器，變壓器，25-一一次繞組額定電壓，次繞組額定電壓，kV)電壓互電壓互感器是株洲電力機車廠感器是株洲電力機車廠1984年設(shè)計并試制的一種電力機年設(shè)計并試制的一種電力機車用電壓互感器，用于監(jiān)測車用電壓互感器，用于

43、監(jiān)測電力機車行駛過程中接觸網(wǎng)電力機車行駛過程中接觸網(wǎng)電壓，其結(jié)構(gòu)安全可靠。電壓，其結(jié)構(gòu)安全可靠。TBY125100型電壓型電壓互感器主要由互感器主要由線圈、鐵心、線圈、鐵心、油箱、出線裝置、瓷套、變油箱、出線裝置、瓷套、變壓器油等壓器油等組成。線圈和鐵心組成。線圈和鐵心套裝后經(jīng)干燥處理，吊入油套裝后經(jīng)干燥處理，吊入油箱內(nèi)，如右圖所示。箱內(nèi)，如右圖所示。1油箱；2接地螺栓；3油樣活門；4觀察窗；5二次電壓套管；6一次電壓X套管；7銘牌；8壓力釋放閥；9箱蓋；10油位表；11吊鉤；12吸濕器；1325KV套管。二、使用注意事項1.高壓電壓互感器一次側(cè)繞組要與被測負(fù)荷并聯(lián)，其二次側(cè)所有測量儀表的電壓

44、線圈要與二次側(cè)繞組并聯(lián)。使用中若不接儀表時應(yīng)使二次側(cè)繞組處于開路狀態(tài)，要絕對避免二次側(cè)短路。2.使用中，二次側(cè)繞組的低壓端和外殼要可靠接地，以防一次側(cè)繞組放電或擊穿時，高電壓進(jìn)入二次側(cè)測量電路，危及儀表和人身安全。第五節(jié) 高壓電流互感器 TBL125型高壓電流型高壓電流互感器與互感器與JL1420J型交流型交流電流繼電器配電流繼電器配合，作機車主合，作機車主電路原邊短路電路原邊短路保護。保護。 安裝在機安裝在機車的車頂上。車的車頂上。一、基本結(jié)構(gòu)TBL1-25型高壓電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。它的一次線圈就是穿過瓷套管1的導(dǎo)電桿7（單匝），用銅棒制成，其上端接主斷路器，下端接主變壓器原邊繞組的A

45、端，將高壓電從車頂外引人車內(nèi)。二次線圈有40匝，用2lmm雙玻璃絲包裹銅線均勻地繞在環(huán)形鐵心5的圓周上，其抽頭標(biāo)記為K1、K2。 二次線圈和鐵心同裝在由兩個鋁制半法蘭3拼成的法蘭盤中。二次線圈與法蘭盤、護罩間用絕緣紙圈來絕緣。在法蘭盤內(nèi)徑與穿墻套管1的中部澆注了環(huán)氧樹脂2，使成一體。最后，整個互感器通過法蘭盤固定在主變壓器上方的機車頂蓋上。1瓷套；2環(huán)氧樹脂；3半法蘭；42次線圈；5環(huán)形鐵心；6護罩；71次線圈(單匝)；8接線座。二、使用注意事項1.一次側(cè)電流是主電路電流，與互感器的二次側(cè)負(fù)載無關(guān)。 2.電流互感器的二次負(fù)載阻抗必須很小(一般為0.4左右)，電流互感器正常工作時接近于短路狀態(tài)。

46、 3.電流互感器二次線圈不允許開路運行。 因為開路運行時，由一次側(cè)電流產(chǎn)生的磁勢得不到二次磁勢的抵消而全部成為勵磁磁勢，使電流互感鐵心飽和，在二次側(cè)端子上出現(xiàn)較高的過電壓，對工作人員的安全和儀表的絕緣都是很危險的。高度飽和的鐵心也會因鐵損過大，發(fā)熱加劇而損壞互感器的絕緣。因此，互感器的二次線圈與外殼都應(yīng)可靠接地。三、思考與作業(yè) 1.機車上電流互感器的作用是什么機車上電流互感器的作用是什么?它與普通變壓器工作狀況有何區(qū)別它與普通變壓器工作狀況有何區(qū)別? 在機車上用電流互感器將主回路的大電流變?yōu)樾‰娏饕院?，再供給測量儀表或繼電器。由于電流互感器的原邊是同主電路串聯(lián)的，因此其原邊電流就是主電路的負(fù)載

47、電流，而與互感器副邊的負(fù)載無關(guān)。普通變壓器的原邊電流卻是隨次邊負(fù)載的改變而改變的。通常串聯(lián)在互感器次邊的測量儀表或繼電器的線圈阻抗都很小，所以電流互感器的正常工作狀態(tài)接近于短路狀態(tài)。另外，電流互感器二次線圈不允許開路運行。這些就是不同于普通變壓器的特點。 2.電流互感器的副邊為什么不得開路電流互感器的副邊為什么不得開路?其副邊繞組和外殼接地有何好處其副邊繞組和外殼接地有何好處? 電流互感器次邊電路如果斷開，則次邊繞組電流為零，原邊繞組磁勢得不到抵消并將全部變成為勵磁磁勢，使鐵心中的磁通增加許多倍，其后果將使次邊電壓大大升高，嚴(yán)重危及人身和儀表安全，并且使互感器損耗大大增加。時間一長，就會造成發(fā)

48、熱燒損事故，即使時間很短，也因存在剩磁而增加測量誤差。 次邊繞組和外殼可靠接地，能夠避免原、次邊繞組間的絕緣一旦擊穿，高壓竄入低壓電路而引起人員觸電和儀表損壞。 3.主變壓器與高壓電壓互感器油箱為什么都要設(shè)置吸濕器裝置主變壓器與高壓電壓互感器油箱為什么都要設(shè)置吸濕器裝置?主變壓器在工作時，如果儲油柜內(nèi)的油位下降，柜內(nèi)油位上部的空氣就會不足，這時需要從大氣中吸進(jìn)空氣，以免形成負(fù)壓。在儲油柜上加裝吸濕器，目的是將外界空氣先經(jīng)干燥處理后再進(jìn)入儲油柜，以免影響變壓器油的品質(zhì)。當(dāng)儲油柜油面上升時，多余的空氣通過金屬管從吸濕器排入大氣，保持柜內(nèi)壓力平衡。高壓電壓互感器中吸濕器的作用與此一樣4.如何判斷干燥

49、劑能否使用如何判斷干燥劑能否使用? 吸濕器中的干燥劑一般選用硅膠，經(jīng)浸氯化鈷處理后放入玻璃筒內(nèi)。如果干燥劑呈藍(lán)色，則是正常狀態(tài)。干燥劑吸濕后顏色變紅，如果看到大部分顏色變紅，須將干燥劑取出進(jìn)行烘于處理，顏色變成藍(lán)色后方可繼續(xù)使用。5.在主變壓器中為什么要設(shè)置壓力釋放閥在主變壓器中為什么要設(shè)置壓力釋放閥? 變壓器在運行中，因外電路或變壓器內(nèi)部有故障而出現(xiàn)很大的短路電流時，過高的熱量會使變壓器油迅速氣化，從而使變壓器內(nèi)部壓力升高。設(shè)置壓力釋放閥后，當(dāng)壓力升高到70kPa時，壓力釋放閥閥口在2ms內(nèi)迅速打開，排出的氣體和油流沿管路至車下，從而起到保護作用。當(dāng)恢復(fù)正常時，閥口關(guān)閉。6.高壓電壓互感器的

50、使用注意事項有哪些？ (1)高壓電壓互感器一次側(cè)繞組要與被測負(fù)荷并聯(lián)，其二次側(cè)所有測量儀表的電壓線圈要與二次側(cè)繞組并聯(lián)。使用中若不接儀表時應(yīng)使二次側(cè)繞組處于開路狀態(tài)，要絕對避免二次側(cè)短路。 (2)使用中，二次側(cè)繞組的低壓端和外殼要可靠接地，以防一次側(cè)繞組放電或擊穿時，高電壓進(jìn)入二次側(cè)測量電路，危及儀表和人身安全。第六節(jié)兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)第六節(jié)兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)作用一：改變機車運行方向作用二：實現(xiàn)機車由牽引工況轉(zhuǎn)換為制動工況采用TKH4A-970/100型轉(zhuǎn)換開關(guān)額定電壓DC1000V額定電流DC970A主觸指單個終壓力39-49N主觸指接觸線長度14mm主觸指超程2-3mm聯(lián)鎖觸頭額定電壓DC110V

51、聯(lián)鎖觸頭額定電流DC10A傳動氣缸額定氣壓490kPa傳動氣缸工作氣壓375-650kPa兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)一、結(jié)構(gòu)及主要部件的作用一、結(jié)構(gòu)及主要部件的作用TKH4A型型轉(zhuǎn)換開關(guān)安裝轉(zhuǎn)換開關(guān)安裝于機車高壓電于機車高壓電器柜的下部，器柜的下部，由由骨架、轉(zhuǎn)鼓、骨架、轉(zhuǎn)鼓、觸指桿、傳動觸指桿、傳動氣缸、聯(lián)鎖觸氣缸、聯(lián)鎖觸頭頭等組成，外等組成，外形結(jié)構(gòu)如圖所形結(jié)構(gòu)如圖所示示。1一底板：2支柱；3一牽引制動鼓；4反向鼓；5一觸指桿；6面板；7一傳動氣缸；8一撥叉；9一銷；10一電空閥；11環(huán)氧玻璃布管；12一凸輪；13聯(lián)鎖觸頭；14槽鋼；15一尼龍軸套。TKH4A9701000型轉(zhuǎn)換開關(guān)外形結(jié)構(gòu) u骨架骨

52、架由底板、面板、支柱及套在支柱骨架由底板、面板、支柱及套在支柱上的環(huán)氧玻璃市管等組成。底板和面板上上的環(huán)氧玻璃市管等組成。底板和面板上都焊有角鋼，用來安裝觸指桿（靜觸頭都焊有角鋼，用來安裝觸指桿（靜觸頭組），尼龍軸套用來安裝反向鼓及牽引制組），尼龍軸套用來安裝反向鼓及牽引制動鼓。反向鼓及牽引制動鼓用連接板組合動鼓。反向鼓及牽引制動鼓用連接板組合在一起。在一起。u轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)鼓又稱作轉(zhuǎn)換開關(guān)的動觸頭組，分為反向鼓和牽引制動鼓，它們的結(jié)構(gòu)形式基本相同。它由轉(zhuǎn)軸、絕緣墊圈、觸片、手柄、凸輪等組成。轉(zhuǎn)軸由方鋼制成，在其下端有一擋圈，通過定位銷固定在轉(zhuǎn)軸上。動觸片、絕緣墊圈、凸輪與轉(zhuǎn)軸的動作同步。正常情況下，

53、由傳動裝置控制反向鼓和牽引制動鼓轉(zhuǎn)軸的動作；當(dāng)傳動裝置發(fā)生故障、手動檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)整觸頭之間的觸頭壓力和接觸線時，可手動操作手柄，使反向鼓或牽引制動鼓的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。(a)反向鼓； (b)牽引制動鼓。1一轉(zhuǎn)軸；2一凸輪：3、9、10一長短不同的絕緣墊圈；4、5一觸片(動觸頭)；6一手柄座；7一壓緊螺母；8一手柄。u觸指桿（靜觸頭組）觸指桿即轉(zhuǎn)換開關(guān)的靜觸頭組，由一塊環(huán)氧玻璃布板和若干組觸指桿裝配而成。觸指桿（靜觸頭組）有左右之分，安裝于骨架的面板和底板的角鋼上。每組靜觸頭由兩個觸指并聯(lián)工作，其上裝有觸指彈簧，借以獲得一定的觸頭超程和終壓力，保證與動觸片間有良好的電接觸。轉(zhuǎn)換開關(guān)觸指與轉(zhuǎn)鼓觸片之間

54、的壓力，是通過螺母6的壓緊或放松來調(diào)節(jié)的。調(diào)整好該壓力后用雙螺母鎖緊，使壓力保持不變。調(diào)整螺栓3用來調(diào)節(jié)觸指2的超程。接線板10是鍍銀的，用來與主電路相聯(lián)接。 1一環(huán)氧玻璃布板；2一觸指；3一調(diào)整螺栓；4一彈簧；5、6一螺桿、螺母；7一螺栓；8一觸指座；9一軟連接；10一接線板。觸指桿u傳動氣缸傳動氣缸有兩個工作氣缸，但不同時工作，在氣缸體上裝有兩個TFK1B型電空閥，組成轉(zhuǎn)換開關(guān)的傳動系統(tǒng)。氣缸必須進(jìn)行氣密性試驗，合格后才允許安裝到轉(zhuǎn)換開關(guān)上去。1一氣缸蓋；2一密封墊；3、4、5一螺栓螺母及墊圈；6一皮碗；7一活塞；8一活塞桿；9一氣缸體；10一管接頭；11一毛氈。傳動氣缸 u聯(lián)鎖觸頭（TK

55、Y1型）聯(lián)鎖觸頭用于控制有關(guān)聯(lián)鎖電路，安裝在轉(zhuǎn)換開關(guān)的底板上，采用單件滾輪推桿雙斷點橋式結(jié)構(gòu)。 聯(lián)鎖觸頭由有機玻璃外殼、推桿、滾輪、彈簧及封閉在外殼內(nèi)的橋式觸頭組成。 聯(lián)鎖觸頭結(jié)構(gòu)示意圖1-蓋板；2-動觸橋；3-反力彈簧；4-推桿；5-觸頭座；6-靜觸頭；7-滾輪；8-軸。二、工作原理二、工作原理司機按機車運行要求進(jìn)行開關(guān)的轉(zhuǎn)換，包括“向前”或“向后”、“制動”或“牽引”轉(zhuǎn)換。這些轉(zhuǎn)換通過司機控制器的換向手柄進(jìn)行；在開關(guān)完成轉(zhuǎn)換的同時，裝于轉(zhuǎn)軸上的凸輪及底板上的聯(lián)鎖觸頭進(jìn)行轉(zhuǎn)換，開斷和閉合控制電路中相應(yīng)的聯(lián)鎖觸點，防止轉(zhuǎn)換開關(guān)自動轉(zhuǎn)換成非要求的工作狀態(tài)。注意：轉(zhuǎn)換開關(guān)沒有開斷大電流的能力，只能

56、在無電狀態(tài)下的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換開關(guān)借助電空閥控制壓縮空氣，帶動轉(zhuǎn)軸、動觸片動作，利用動觸片在不同的位置與靜觸指構(gòu)成不同電路，改變機車主電路。換向原理機車的牽引制動工況轉(zhuǎn)換是通過改變牽引電動機勵磁繞組接線方式來實現(xiàn)的，如圖所示。牽引制動轉(zhuǎn)換原理三、開關(guān)的維護三、開關(guān)的維護 組裝實驗完后，轉(zhuǎn)鼓上必須涂上適量工業(yè)凡士林； 轉(zhuǎn)換開關(guān)的電弧痕用細(xì)砂紙打磨； 定期檢查觸片的壓力，不足時用觸指桿上的螺母調(diào)節(jié)； 氣缸清洗完后換上新的潤滑脂。四、應(yīng)用案例四、應(yīng)用案例一、牽引電路分析一、牽引電路分析主電路牽引工況時的簡化電路見圖2-11及圖2-12。由于SS8型采用轉(zhuǎn)向架獨立供電方式，故第一轉(zhuǎn)向架的1M和2M牽引電動機

57、并聯(lián)，由主整流器1V供電；第二轉(zhuǎn)向架上的3M和4M牽引電動機并聯(lián)，由主整流器2V供電，兩組電路完全相同獨立。牽引支路的電流路徑是：正極母線1或2平波電抗器1L4L線路接觸器IKM4KM電樞電流傳感器1SC 4SC兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)工況鼓12QPR兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)反向器12QPV勵磁繞組和固定分路電阻1R4R反向器12QPV電流傳感器5SC8SC牽引電機故障隔離開關(guān)1QS4QS工況鼓12QPR負(fù)極母線3或4。圖2-11 SS8型電力機車主電路牽引工況簡化電路圖2-12 向前牽引時電動機1M支路原理圖二、制動電路分析二、制動電路分析 SS8型機車采用加饋電阻制動，在電制動時，各勵磁繞組串聯(lián)后由勵磁電源供

58、電，電樞電路除串有制動電阻外，還串入一段整流電源，簡化電路如圖2-13。 電制動時，位置轉(zhuǎn)換開關(guān)1QPR2QPR轉(zhuǎn)換至制動位，將牽引電機的電樞和勵磁繞組隔開，接成它勵發(fā)電機電路。此時1M4M的勵磁繞組全部串聯(lián)，聯(lián)接順序為1M2M4M3M，經(jīng)勵磁接觸器5KM，與由第一段半控橋（D3、D5D4、D6T6、T5）、勵磁繞組a5x5、接觸器6KM組成的勵磁電源相聯(lián)，構(gòu)成它勵狀態(tài)。電樞電路中串入制動電阻58R，然后與牽引繞組a1-b1-x1,a3-b3-x3及其對應(yīng)的整流橋組成制動加饋電路。圖2-13 SS8型電力機車加饋電阻制動簡化電路 在高速區(qū)，由于電機電勢很高，足以維護一定的制動電流，所以無需加饋

59、電源參與工作，主整流器僅起續(xù)流作用，晶閘管處于封鎖狀態(tài)。 在加饋區(qū)，勵磁電流調(diào)節(jié)已達(dá)到最大值（970A）的限制值，而這以后發(fā)電機由于機車速度低，其發(fā)電機電勢Ef隨速度下降而減小，制動電流無法維持不變，而在低速區(qū)要獲得最大恒制動力特性，則必須保持最大的制動電流，因此，只能依靠主整流橋加饋供電。 比較圖2-11、2-12和圖2-13主電路中電機勵磁電流、電樞電流的方向不難看出，電樞回路因串有整流器，因此兩種工況下電樞電流方向相同，制動時勵磁電流方向應(yīng)與牽引時相反（由兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)的工況鼓保證），以改變電機電勢的方向產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。五、思考與作業(yè)1.簡述二位置轉(zhuǎn)換開關(guān)在電力機車上的作用簡述二位置轉(zhuǎn)換開

60、關(guān)在電力機車上的作用 在SS8型電力機車上使用了兩臺TKH4A型轉(zhuǎn)換開關(guān)，安裝于高壓電器柜的下部。其作用：一是改變機車運行方向，二是實現(xiàn)機車牽引工況和制動工況的相互轉(zhuǎn)換。2.簡述簡述TKH4A型轉(zhuǎn)換開關(guān)的動作原理型轉(zhuǎn)換開關(guān)的動作原理 動作原理：操縱換向手柄，使轉(zhuǎn)換開關(guān)的電空閥得電，控制壓縮空氣推動傳動氣缸活塞 使相應(yīng)移動，使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動而得到不同的工作位置，動觸頭與靜觸頭作相應(yīng)閉合，主電路完成了“向前” “向后”或“牽引”、“制動”的相互轉(zhuǎn)換。在開關(guān)完成轉(zhuǎn)換的同時，裝于轉(zhuǎn)軸上的凸輪及裝于底板上的聯(lián)鎖觸頭也進(jìn)行轉(zhuǎn)換，開斷和閉合控制電路中相應(yīng)的聯(lián)鎖觸頭，使轉(zhuǎn)換開關(guān)不會自動換為非工作狀態(tài)。 值得注意的是