TDZ1主斷路器

1、E-6-11 主斷路器一、主斷路器的作用主斷路器連接在受電弓和主變壓原邊繞組之間，安裝在機車車頂中部。在機車中起雙重作用，既是機車電源總開關，又是機車總保護電器。當主斷路器閉合時，機車通過受電弓從接觸網(wǎng)導線上獲得電源，投入工作。若機車主電路和輔助電路發(fā)生短路、接地、過載及零壓等故障時，均通過主斷路器自動切斷機車總電源，起著保護作用。主斷路器屬于高壓斷路器的一種。高壓斷路器按其滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器等。目前在交流電力機車上使用主斷路器有兩種，一種是壓縮空氣斷路器，另一種是真空斷路器。在SS1.SS3型4000系、SS3B型電力機車上使用TDZ1型空氣斷

2、路器，而在SS4型、SS6B型和SS8型電力機車上使用TDZlA型空氣斷路器。高壓空氣斷路器與油斷路器相比具有滅弧性能好、動作時間快、防爆、使用安全可靠、重量比較輕，而且適用于溫度變化較大的工作環(huán)境等優(yōu)點。其缺點是結構復雜，制造工藝要求較高，操作時聲音大。二、TDZ1-200/25型空氣斷路器（一）TDZl-200/25型主斷路器的結構和主要部件的作用圖E-6-11-1 TDZ1-200/25型空氣斷路器1-滅弧室；2-非線性電阻瓷瓶；3-非線性電阻片；4-干燥劑，5-彈簧；6-隔離開關；7-轉動瓷瓶；8-控制軸；9-傳動杠桿；10-氣管；11-合閘閥桿；12-啟動閥；13-分閘閥桿；14-主

3、閥活塞；15-延時閥；16-閥門；17-氣管；18-主閥；19-塞門；20-支持瓷瓶；21-儲氣缸；22-傳動氣缸。TDZl-200/25型主斷路器的結構如圖E-6-11-1所示，所有部件分上下兩部分安裝在鑄鋁制成的底板上。底板安裝在機車頂蓋上，用密封圈使底板同頂蓋間密封。露在車頂上的為高壓部分，主要有滅弧室、非線性電阻、支持瓷瓶、隔離開關和轉動瓷瓶等部件；裝在底板下部的為低壓部分，主要有儲氣缸、主閥、延時閥、傳動氣缸、啟動閥、分閘電磁鐵、合閘電磁鐵、輔助開關和定位機構等部件。1.高壓部分滅弧室的結構如圖E-6-11-2所示，滅弧室的主體是空心瓷瓶，它的一端有氣道接頭，并通過支持瓷瓶與空氣系統(tǒng)

4、相連；另一端裝有法蘭盤，以此將高壓電源引入主斷路器。滅弧室內(nèi)裝有靜主觸頭和動主觸頭。靜主觸頭固裝在觸頭桿的一端，其頭部為球狀并鑲有耐電弧的鉬塊，以提高耐弧性能，靜主觸頭桿的另一端固裝在氣道接頭上，并與隔離開關的靜觸頭相連，其接觸面有溝槽，以利于靜主觸頭桿可靠接觸。動主觸頭為管狀，工作端的管壁作成弧形成一“噴口”，以利于靜主觸頭球面的良好接觸及產(chǎn)生良好的吹弧作用。動主觸頭的尾端與一圓環(huán)形彈簧座相貼。彈簧座接有張力較大的壓縮彈簧。彈簧的另一端通過圓筒固定在法蘭盤上。此彈簧一方面使動、靜主觸頭間具有一定的接觸壓力，另外還能使動靜主觸頭開斷后能自行恢復閉合狀態(tài)。在動主觸頭的外面套有與它既有相對滑動也有

5、良好電接觸的導電管。導電管是由銅管銑成多瓣形，彈性地套裝在動主觸頭上的，其尾端固定在法蘭盤上，因此從法蘭盤引入的高壓電源通過導電管傳至動主觸頭。緩沖墊是用來緩和動主觸頭開斷時彈簧對圓筒的撞擊。網(wǎng)罩在動主觸頭開斷過程中起消音作用，而外罩可防止外界臟物沾污主觸頭，其下部有一排氣孔。圖E-6-11-2 滅弧室1-網(wǎng)罩；2-外罩；3-擋圈；4-緩沖墊，5-彈簧；6-彈簧座；7-法蘭盤；8-固定圈；9-接觸管；10-彈簧；11-滅弧室瓷瓶；12-動觸頭；13-靜觸頭；14-靜觸頭桿；15-風道接頭；16-套筒；17-隔離開關靜觸頭。在平時，動主觸頭借彈簧的壓力壓在靜主觸頭上。當壓縮空氣進入滅弧室A腔時，

6、氣壓使動主觸頭克服彈簧之彈力向左移動，靜主觸頭間產(chǎn)生的電弧由進入動主觸頭“噴口”內(nèi)的壓縮空氣強迫熄滅。廢氣通過網(wǎng)罩由外罩下方孔排入大氣。非線性電阻的結構如圖E-6-11-1所示，由10片非線性電阻片串聯(lián)而成的非線性電阻并聯(lián)在動、靜主觸頭兩端，用以防止主斷路器分閘時的過電壓。這種電阻采用碳化硅和結合劑燒結而成，并置于空心瓷瓶腔中，內(nèi)裝有干燥劑。右端裝有彈簧，保證電阻之間以及與外部連接之間的接觸壓力，減小接觸電阻。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，主觸頭上的電弧電流迅速轉移到非線性電阻上，既可防止產(chǎn)生過電壓，又有

7、利于主觸頭上的電弧熄滅，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，利于隔離開關分閘。隔離開關是主觸頭滅弧之后用來隔離主電路的，它裝在轉動瓷瓶上，轉動瓷瓶經(jīng)操縱軸與傳動裝置連接。當操縱軸轉動時可使隔離開關產(chǎn)生分閘或合閘動作。隔離開關的結構如圖E-6-11-3所示，由動觸指、彈簧裝置、隔離開關閘刀、法蘭盤、銅滾珠、連接件及彈簧裝置組成。它的靜觸頭如圖E-6-11-1中的21所示。隔離開關閘刀一端套裝動觸指，并用螺釘緊固，在動觸指磨耗到限時，可拆下更換或反面繼續(xù)使用。在閘刀上還裝有彈簧裝置，以保證觸頭間具有足夠的接觸壓力。閘刀另一端緊固在法蘭盤上，法蘭盤是轉動的

8、，而安裝引出線連接件是不動的，它們之間通過銅滾球連接并導電，相互間還通過法蘭盤中的彈簧裝置保持一定的接觸壓力。法蘭盤用螺栓緊固在轉動瓷瓶上。圖E-6-11-3 隔離開關1-隔離開關閘刀；2-法蘭盤；3-彈簧裝置；4-鋼球；5-連接件；6-彈簧裝置；7-觸指。2.低壓部分圖E-6-11-4 TDZ1型啟動閥圖1-閥體；2-閥桿；3-密封圈；4-螺母；5-彈簧；6-延時閥。啟動閥是主斷路器分斷時使主閥動作，合閘時使傳動氣缸動作的裝置，TDZ1型主斷路器啟動閥如圖E-6-11-4所示，由分閘閥和合閘閥兩部分組成。左邊閥桿為分斷閥桿，右邊閥桿為閉合閥桿，均由相應的電磁鐵來操縱。在電磁鐵未撞擊閥桿時，閥

9、門在彈簧和壓縮空氣作用下關閉著，E和D腔都充滿來自儲風缸的壓縮空氣，E腔和主閥相通。當分閘電磁鐵撞塊撞擊分斷閥桿并向上移動時，閥門打開，E腔內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)閥門和排氣孔向大氣排出，由于壓縮空氣從儲風缸進入E腔的管徑只有2mm，而排氣孔徑為8mm，因此進風慢排風快，E腔氣壓驟減導致主閥動作使主觸頭分斷。當合閘電磁鐵撞塊撞擊閉合閥桿并向上移動時，閥門打開，D腔壓縮空氣經(jīng)閥門從F腔進入傳動氣缸，使隔離開頭閉合。F腔內(nèi)有直徑為2mm的排氣孔，進入D腔的壓縮空氣管徑為8mm，所以F腔仍能保持相當高的氣壓使傳動氣缸動作。主閥屬于差動閥，在主斷路器中起著供氣閥的作用，TDZ1型主閥如圖E-6-11-5所示，主

10、要由閥體、閥門、閥塊止擋、彈簧、閥桿和活塞等組成。閥門通過閥桿和活塞等組成一體，利用閥門和活塞間的壓力差來開啟與關閉氣道。正常情況下，閥桿兩端都受到壓縮空氣的作用，由于活塞的直徑大于閥門的直徑，再加上彈簧力的作用，使閥桿向左有個合成力，該力使閥門緊閉。主斷路器進行分斷時，啟動閥E腔向大氣迅速排氣降壓，活塞作用到閥桿的力迅速減小，閥桿的合成力指向右側，使閥門打開，儲風缸的壓縮空氣迅速經(jīng)主閥、支持瓷瓶進入滅弧室進行分斷動作。圖E-6-11-5 差動式主閥1-主閥體；2-密封圈；3-襯套；4-閥門；5-彈簧，6-閥桿，7-活塞。延時閥如圖E-6-11-6所示。在分斷過程中，儲風缸的壓縮空氣通過主閥進

11、入滅弧室，也進入延時閥，經(jīng)過一定的延時控制后，再進入傳動氣缸裝置，使隔離開關分閘動作。延時功能由延時閥實現(xiàn)。從主閥來的壓縮空氣，經(jīng)延時閥閥蓋上的進氣管路、閥體上的通道、調(diào)節(jié)螺釘與閥座通孔之間的間隙進入到膜片下部的閥體空腔內(nèi)。因為管路截面小，風阻大，膜片下部的氣壓上升得較慢，經(jīng)過一定延時后，膜片下部氣壓所產(chǎn)生的推力足以推動閥桿，打開閥門，這時大量壓縮空氣通過閥口進入傳動氣缸裝置。延時長短可以用調(diào)節(jié)螺釘改變氣路風阻大小來改變。圖E-6-11-6 延時閥l-閥座；2-密封環(huán)；3-膜片；4-閥桿；5-閥體；6-閥；7-彈簧；8-閥蓋；9-調(diào)節(jié)螺釘。傳動氣缸結構如圖-6-11-7所示。左邊氣缸體和主活塞

12、是驅(qū)動隔離開關分閘和合閘的動力部件，緩沖氣缸體和緩沖活塞是在活塞行程將結束時起緩沖作用，減緩隔離開關動作過程中的沖擊。在分斷過程中，主活塞左側和緩沖活塞右側進入壓縮空氣。主活塞向右運動碰到套筒時，使套筒隨之右移，迫使緩沖活塞右移，緩沖活塞右側的壓縮空氣的壓縮和釋放，就起緩沖作用。同理，在合閘過程中主活塞右側和緩沖活塞左側進入壓縮空氣，隨著主活塞向左運動，連桿銷碰到套筒繼續(xù)向左運動，迫使緩沖活塞左移，緩沖活塞左側的壓縮空氣的壓縮和釋放，同樣起到緩沖的作用。分合閘電磁鐵為螺管直動式結構。當電磁鐵線圈接到信號后，銜鐵被吸入線圈，帶動撞塊去撞擊相應的閥桿使啟動閥動作。當電磁鐵線圈接到信號使線圈斷電時，

13、在彈簧的作用下銜鐵又恢復到原來的位置。輔助開關由萬能轉換開關改裝而成的，是控制分、合閘電磁鐵線圈通電或斷電的低壓聯(lián)鎖裝置，它通過不完全齒輪與操縱軸齒輪嚙合。隔離開關的分、合閘對應它的兩個工作位置，根據(jù)控制電路的需要，用了6個聯(lián)鎖觸頭，其中1個常開和1個常閉觸頭分別串人分閘和合閘電磁鐵線圈電路里。在主斷路器動作完成后立即切斷相應的電磁鐵線圈電路，以防線圈通電時間過長而燒毀，并為下次動作作準備。它的引出線通過插座與插銷同有關控制電路相連接。圖E-6-11-7 傳動氣缸l-套筒；2-主活塞；3-桿；4-氣缸體；5-隔板；6-緩沖氣缸體；7-緩沖活塞；8-套筒；9-連桿銷。定位機構如圖E-6-11-1

14、所示，它利用彈簧隨隔離開關分、合閘具有兩個作用方向的力，使隔離開關移到分閘或合閘位置后不得自行變位，以防誤動作。（二）主斷路器分、合閘動作原理主斷路器在正常工作時，機車總風缸的壓縮空氣進入主斷路器的儲氣缸并達到額定值，儲氣缸的壓縮空氣分別進入啟動閥的E腔與D腔。由于E腔與主閥C腔相通，所以此時主閥閥門關閉，只有微量的壓縮空氣通過通風塞門進入滅弧室，以保持外部空氣不得侵入。1.主斷路器的分閘動作原理當分閘信號通過輔助開關的常開聯(lián)鎖觸頭（主斷路器在合閘下該聯(lián)鎖觸頭閉合的）送到分閘電磁鐵的線圈，分閘電磁鐵動作而鐵心上的撞塊撞擊啟動閥的分閘閥桿時，閥口打開。于是主閥C腔和分閘閥E腔內(nèi)的壓縮空氣迅速通過排氣孔排向大氣，C腔內(nèi)壓力驟減，主閥活塞兩邊產(chǎn)生很大壓力差，活塞右移動作，閥門打開，大量壓縮空氣經(jīng)主閥閥口進入支持瓷瓶B腔至滅弧室A腔，迅速將動主觸頭推至開斷狀態(tài)。進入動主觸頭“噴口”的壓縮空氣將電弧迅速熄滅。與此同時，壓縮空氣也進入延時閥經(jīng)延時后，再進入傳動氣缸使其動作。通過連桿、操縱軸等機構帶動瓷瓶轉動，隔離開關閘刀分閘并通過彈簧定位裝置使隔離閘刀保持于分閘位，同時也帶動輔助開關動作。由于輔助開關動作，切斷了分閘電磁鐵線圈電源，在彈簧作用下分閘電磁鐵復位。分閘閥閥桿在彈簧及壓縮空氣作用下恢復關閉狀態(tài)。壓縮空氣