本章重點(diǎn)互感器

1、本章重點(diǎn)：互感器本章難點(diǎn)：傳感器第五章其他電器第一節(jié)自動(dòng)開關(guān)一、概述1、自動(dòng)開關(guān)的定義和分類自動(dòng)開關(guān)又稱自動(dòng)空氣斷路器，能自動(dòng)切斷短路、嚴(yán)重過載、電壓過低等故障電路，有效地保護(hù)接在它后面的電氣設(shè)備；同時(shí)也可用它來手動(dòng)非頻繁地接通和分?jǐn)嗾ｋ娐贰?自動(dòng)開關(guān)種類繁多，可按下列方式分類： 、按用途分：保護(hù)配電線路用、保護(hù)電動(dòng)機(jī)用、保護(hù)照明用和漏電保護(hù)用自動(dòng)開關(guān)等。 、按結(jié)構(gòu)形式分：框架式（萬能式）和塑料外殼式（裝置式）自動(dòng)開關(guān)。、按極數(shù)分：?jiǎn)螛O、兩極、三極和四極自動(dòng)開關(guān)。 、按限流性能分：不限流型和快速限流型自動(dòng)開關(guān)。 、按操作方式分：直接手柄操作式、杠桿操作式、電磁鐵操作式和電動(dòng)機(jī)操作式自動(dòng)開關(guān)。

2、2、自動(dòng)開關(guān)的基本結(jié)構(gòu) 根據(jù)各類自動(dòng)開關(guān)的共同功能，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上必然具備以下基本部分：、觸頭系統(tǒng) 、滅弧系統(tǒng) 、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 、自由脫扣機(jī)構(gòu) 、脫扣器 ：自動(dòng)開關(guān)通常采用電磁脫扣器和熱脫扣器兩種。3、自動(dòng)開關(guān)的工作原理在正常工作情況下，自由脫扣機(jī)構(gòu)的鎖鉤3扣住觸頭桿，使主觸頭4保持在合閘位置。1為過電流脫扣器，它的電磁線圈與被保護(hù)電路串聯(lián)，在正常電流下，脫扣器的彈簧力使銜鐵釋放；當(dāng)過載或短路時(shí)，強(qiáng)大的電磁吸力使銜鐵吸合，帶動(dòng)銜鐵另一端的頂桿向上運(yùn)動(dòng)，頂開自由脫扣機(jī)構(gòu)中的鎖鉤3，在開斷彈簧5的作用下，主觸頭4迅速開斷，將故障電路分?jǐn)唷?2為失壓脫扣器，它的電磁線圈與被保護(hù)電路并聯(lián)。在正常電壓下，銜鐵

3、吸合，鎖鉤3不脫扣；當(dāng)失壓時(shí)，電磁吸力很小，在失壓脫扣器彈簧力的作用下，銜鐵釋放，其頂桿頂開鎖鉤3，主觸頭4在開斷彈簧5的作用下迅速開斷，切斷電路。4、自動(dòng)開關(guān)在電力機(jī)車中的作用及應(yīng)用情況二、SS4改型電力機(jī)車中的自動(dòng)自動(dòng)開關(guān)1、TH-5SB型自動(dòng)開關(guān) SS4改型電力機(jī)車采用TH-5SB型自動(dòng)開關(guān)作為輔助 電路單相負(fù)載過載和短路保護(hù)，SS8型電力機(jī)車采用TH-5SB型自動(dòng)開關(guān)作為控制電源各輸出電路的過載和短路保護(hù)。TH-5SB型自動(dòng)開關(guān)塑殼式單極自動(dòng)開關(guān)由手柄、操作機(jī)構(gòu)、脫扣裝置、滅弧裝置及觸頭系統(tǒng)等組成。2、TO系列自動(dòng)開關(guān) SS8型電力機(jī)車采用TO-100BA型和TO-225BA型相自動(dòng)開

4、關(guān)作為輔助電路單相堵轉(zhuǎn)、短路等故障保護(hù)。 TO系列三相自動(dòng)開關(guān)由機(jī)構(gòu)、脫扣裝置、滅弧裝置及觸頭系統(tǒng)等組成。三個(gè)動(dòng)觸頭通過支架固裝于同一個(gè)絕緣方軸上，三個(gè)動(dòng)觸頭同時(shí)開斷。每相都有一獨(dú)立滅弧室，滅弧罩采用鐵柵片式。采用熱動(dòng)電磁式脫扣器作為過載和短路保護(hù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第二節(jié)互感器一、概述在電力系統(tǒng)中，高電壓和大電流是不能直接測(cè)量的，一般只能借助于類似變壓器的電壓互感器或電流互感器，把高電壓、大電流變換成低電壓、小電流，再供給測(cè)量?jī)x表及繼電器的線圈使用。這樣，就可以使測(cè)量?jī)x表與高壓電路絕緣，保證工作人員的人身安全，擴(kuò)大儀表量程?；ジ衅髦饕腥缦绿攸c(diǎn)：1、電流互感器的原邊繞組同主電路串聯(lián)，通過原邊的電流就

5、是主電路的負(fù)載電流，與副邊電流無關(guān)；而電力變壓器的原邊電流卻是隨副邊電流的改變而改變的。2、由于串接在電流互感器副邊的測(cè)量?jī)x表或繼電器電流線圈的阻抗都很小，所以，電流互感器正常工作狀態(tài)接近于短路狀態(tài)，這也是同變壓器不同的。二、TBL125型高壓電流互感器 TBL1-25型高壓電流互感器與JL14-20J型交流電流繼電器配合，作機(jī)車主電路原邊短路保護(hù)。它是一種穿墻式電流互感器，位于機(jī)車車頂，處于主變壓器原邊繞組的進(jìn)線端。其原邊繞組（一次線圈）與主變壓器原邊繞組A端串聯(lián)，將車外高壓電引入車內(nèi)，副邊繞組（二次線圈）接JL14-20J型交流電流繼電器。三、LQG-0.5型低壓電流互感器LQG-0.5型

6、低壓電流互感器與電度表配合，用于繞組的接地端X端子串聯(lián)后接地，即該互感器一次側(cè)流過的電流為網(wǎng)側(cè)繞組的電流，副邊繞組接電度表。 四、LMZJ系列電流互感器LMZJS-0.5和LMZJ-0.5（Y）型電流互感器是在LMZJ-0.5型電流互感器的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而派生的，主要是將互感器的二次電流信號(hào)輸出改為電壓信號(hào)輸出。五、TBY1-25/100型高壓電壓互感器在SS4、SS4改、SS5、SS6B、SS7及SS8型機(jī)車上用于監(jiān)測(cè)電力機(jī)車行駛過程中接觸網(wǎng)電壓。1、型號(hào)及意義2、結(jié)構(gòu)（1）、線圈：有高壓線圈和低壓線圈兩部分，在高、低壓線圈之間放有靜電屏。（2）、鐵芯：鐵芯用晶柱取向冷軋硅鋼片疊積成間柱旁軛

7、式疊鐵芯。（3）、油箱：既是互感器身的支撐體，同時(shí)也是其他附件的安裝巨基座。3、主要技術(shù)參數(shù)4、使用注意事項(xiàng)、高壓電壓互感器一次側(cè)繞組要與被測(cè)負(fù)荷并聯(lián)，二次側(cè)所有測(cè)量?jī)x表的電壓線圈要與二次側(cè)繞組并聯(lián)。若不接儀表時(shí)，應(yīng)使二次側(cè)繞組處于開路狀態(tài)，要絕對(duì)避免二次側(cè)短路。因此，在電壓互感受器二次電路中有保護(hù)用自動(dòng)開關(guān)。、電壓互感器在使用中，二次側(cè)繞組的一端和外殼要可靠接地，以防一次側(cè)放電或擊穿時(shí)，高電壓進(jìn)入二次側(cè)測(cè)量電路，危及儀表和人身安全。 第三節(jié)傳感器一、概述1、傳感器的定義和分類 傳感器是借助于檢測(cè)元件接收一種形式的信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。它獲取的信息可以為各種物理量、化學(xué)

8、量和生物量，轉(zhuǎn)換后的信息也可以有多種形式。目前的傳感器大多為電信號(hào)，因此，從狹義上講，傳感器也可定義為把外界的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。 2、磁平衡式霍爾電傳感器 磁平衡式霍爾電傳感器是采用霍爾器件磁平衡原理制成的電傳感器。二、電流傳感器電流傳感器是一種通過霍爾發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電流進(jìn)行測(cè)量的檢測(cè)設(shè)備。串接在牽引電動(dòng)機(jī)電樞回路和勵(lì)磁電路中，將相應(yīng)電流反饋信號(hào)輸入到微機(jī)控制柜。1、結(jié)構(gòu)及工作原理2、使用注意事項(xiàng)3、故障判斷4、主要技術(shù)參數(shù)三、電壓傳感器電壓傳感器安裝在高壓電器柜內(nèi)，跨接在牽引電動(dòng)機(jī)的兩端，將牽引電動(dòng)機(jī)端電壓反饋信號(hào)輸入到微機(jī)柜。1、結(jié)構(gòu)及工作原理2、使用注意事項(xiàng)3、故障判斷4、

9、主要技術(shù)參數(shù)四、速度傳感器1、測(cè)速原理FD型永磁單相測(cè)速電機(jī)是一只單相16極永磁測(cè)速電機(jī)。當(dāng)機(jī)車的輪軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生與電機(jī)轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系的單相交流電壓，供電測(cè)量?jī)x表進(jìn)行速度、轉(zhuǎn)速、顯示與機(jī)車控制用。2、里程顯示原理3、主要技術(shù)參數(shù)4、使用、維護(hù)與檢驗(yàn)五、壓力傳感器1、工作原理CZY1型壓力傳感器采用直接固定平圓膜片作為彈性變形元件。在壓力作用下膜片產(chǎn)生彈性變形，粘貼在膜片一面的箔式組合電阻應(yīng)變計(jì)也感受該變形。從而引起電壓輸出變化，經(jīng)電子線路放大輸出。2、安裝與使用（1）、安裝（2）、使用注意事項(xiàng)第四節(jié)避雷器一、概述避雷器是一種限制過電壓的保護(hù)措施，它通常由火花間隙和非線性電阻組成。它

10、與被保護(hù)物并聯(lián)，當(dāng)出現(xiàn)的過電壓危及被保護(hù)物時(shí)，避雷器放電，使高壓沖擊電流泄入大地，而后，它仍能恢復(fù)原工作狀態(tài)，截止伴隨而來的正常工頻電流使電路與大地絕緣。過電壓越高，火花間隙擊穿越快，從而限制了加于被保護(hù)物上的過電壓。二、保護(hù)火化間隙在SS1、SS3和SS4電力機(jī)車上，采用了在主變壓器的原邊裝棒形保護(hù)火化間隙。并在主變壓器的副邊加阻容保護(hù)的方法來限制由于大氣內(nèi)雷電感應(yīng)或由接觸網(wǎng)傳來的供電系統(tǒng)上因跳閘、短路、接地等原因所產(chǎn)生的沖擊過電壓侵入電力機(jī)車，避免電氣設(shè)備絕緣受到損壞。保護(hù)火化的間隙結(jié)構(gòu)應(yīng)保證：1、間隙距離穩(wěn)定不變。2、間隙動(dòng)作時(shí)，電弧不危及其他設(shè)備。3、間隙正常動(dòng)作時(shí)，電極不燒壞。三、氧

11、化鋅避雷器1、工作原理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，并附以多種精選過的、能產(chǎn)生非線性特性的金屬氧化物添加劑，用高溫?zé)Y(jié)而成。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，且大部分為電容電流，這樣小的電流不會(huì)燒壞氧化鋅閥片，可視為絕緣體，從而實(shí)現(xiàn)無間隙。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)超過某一電壓動(dòng)作值的電壓時(shí)，閥片呈低電阻，使流過閥片的電流急劇增加，此時(shí)，電流的增加抑制了電壓的上升，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(hù)了與其并聯(lián)的電力機(jī)車電氣設(shè)備的絕緣。電壓恢復(fù)到正常工作范圍時(shí)，電流又非常小，避雷器又呈絕緣狀態(tài)。

12、 2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)3、安裝4、一般性維護(hù)保養(yǎng)5、預(yù)防性試驗(yàn)6、主要技術(shù)參數(shù)第五節(jié)蓄電池一、概述蓄電池是化學(xué)能與電能互相轉(zhuǎn)換的裝置，它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來，使用時(shí)再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，而且變換的過程是可逆的。以上兩個(gè)過程前者叫做充電，后者叫做放電。 根據(jù)極板所用材料和電解液性質(zhì)的不同，蓄電池一般可分為酸性（鉛）蓄電池和堿性蓄電池兩大類。堿性蓄電池按其極板活性物質(zhì)的不同，又可分為鐵鎳蓄電池和鎘鎳蓄電池等系列。韶山系列電力機(jī)車均采用GN100型鎘鎳堿性蓄電池組，它由74個(gè)蓄電池串聯(lián)而成，每個(gè)蓄電池的標(biāo)稱電壓為1 . 25V，容量為100Ah，所以蓄電池組的標(biāo)稱電壓為92.5V。電力機(jī)車的蓄

13、電池組是機(jī)車上直流電源的輔助電源，并兼作可控硅穩(wěn)壓電源的濾波元件。在升弓前及可控硅穩(wěn)壓電源發(fā)生故障時(shí)，由蓄電池組向機(jī)車控制電路供電?？煽毓璺€(wěn)壓電源正常工作時(shí)，蓄電池處于浮充電的工作狀態(tài)。 蓄電池主要由兩種不同金屬組成的正、負(fù)極板和電解液及容納極板和電解液的電槽組成。蓄電池的正、負(fù)極板用穿孔鋼帶制成的匣子分別裝入正、負(fù)活性物質(zhì)構(gòu)成，帶上的小孔用于排出充電時(shí)所形成的氣體，便于電解液的流通。電槽用鍍鎳鋼板制成。電解液是根據(jù)使用蓄電池的環(huán)境配制的，使用合理，可以延長(zhǎng)蓄電池的壽命，保證其額定容量。二、蓄電池的使用與檢修1、蓄電池的使用（1）蓄電池使用時(shí)，最好采用正常的充放電制度，急用時(shí)方可采用快速充電。

14、（2）啟用新的或短期存放的蓄電池組，流入電解液后應(yīng)浸泡2H以上，然后采用過充電制充電。（3）一般使用一年左右，更換新電解液。（4）環(huán)境溫度升高或降低，蓄電池組容量和在任何情況下均會(huì)降低。（5）如確需低溫下充電，宜采用快速充電制或過充電制充電。（6）蓄電池正極與外殼相接。（7）在25度以下干燥通風(fēng)的地方存放。2、蓄電池的檢修（1）日常維護(hù)（2）定期檢修第六節(jié)熔斷器一、熔斷器的用途及分類1、按結(jié)構(gòu)形式分類（1）開啟式熔斷器（2）半封閉式熔斷器（3）封閉式熔斷器2、封閉式熔斷器按外殼內(nèi)有無填料分類（1）無填料式熔斷器（2）填料式熔斷器3、按動(dòng)作時(shí)間分類（1）慢動(dòng)作熔斷器（2）快動(dòng)作熔斷器二、熔斷器的

15、結(jié)構(gòu)原理熔斷器主要由熔斷器（座、盒）和熔體（金屬絲或金屬片）兩部分組成。熔斷管用來容納熔體和填料，同時(shí)滅弧滅弧室；熔體既是熔斷器的測(cè)量元件，又是它的執(zhí)行元件，它串聯(lián)于被保護(hù)電路之中。熔斷器斷開電路的過程可分為四個(gè)階段：（1）熔體通過過載或短路電流使熔體達(dá)到熔化溫度階段；（2）熔體的熔化和蒸發(fā)階段；（3）間隙擊穿和電弧產(chǎn)生階段；（4）電弧燃燒和熄弧階段。三、熔斷器的主要特性熔斷器的熔斷時(shí)間t 與熔斷電流I的關(guān)系曲線叫做熔斷器的保護(hù)特性，又稱“安秒特性”。當(dāng)電流為時(shí)，熔斷時(shí)間趨近于無窮大，與此對(duì)應(yīng)的電流叫做最小熔化電流或臨界電流。即當(dāng)通過熔體的電流為最小熔化電流時(shí)，熔體應(yīng)能熔斷；當(dāng)通過熔體的電流小

16、于最小熔化電流時(shí)，熔體就不會(huì)熔斷。四、熔斷器的熔體常用的熔體材料基本上可以分為兩類：第一類是熔點(diǎn)較低，電阻系數(shù)較大的錫、鉛、鋅及錫鉛合金等，這類材料熔點(diǎn)低，熔化所需的熱量小，故熔化因素小，有利于過載保護(hù)，但它們的電阻系數(shù)較大，熔體截面積較大，熔斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸氣較多，由于金屬蒸氣極易游離，不利于熄弧，故分?jǐn)嗄芰^低，只宜在小電流場(chǎng)合使用；第二類是熔點(diǎn)較高、電阻系數(shù)較小的銀、銅、鋁等，這類材料做成的熔體與上述情況恰恰相反，的導(dǎo)電性能好，熔體截面積較小，有利于熄弧，故分?jǐn)嗄芰^高，一般用于大電流場(chǎng)合，但因熔點(diǎn)較高，熔斷器可能出現(xiàn)過載熔斷前因過熱而不能正常工作及在小過載下反面不動(dòng)作的現(xiàn)象，不利于過載

17、保護(hù)，這是高熔點(diǎn)熔體的缺點(diǎn)。五、常用熔斷器1、瓷插式熔斷器該系列熔斷器的額定電流為5200A，熔體材料可以根據(jù)熔體額定電流的大小選用軟鉛絲、銅絲工變截面沖制的銅片等。2、螺旋式熔斷器熔斷管采用機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性能好的高頻電瓷做成，管內(nèi)裝有填粘石英砂和熔體。3、快速熔斷器快速熔斷器主要用于保護(hù)半導(dǎo)體器件免遭過載和短路故障而燒損。（1）熔體采用變截面的熔片，熔片狹頸窄，狹頸數(shù)目多，極易熔斷，這種結(jié)構(gòu)形式的熔片一方面可在過載故障電流作用下快速熔斷。（2）熔片采用含銀量不小于99.9%的銀片沖制而成，可防止熔斷器在長(zhǎng)期正常工作的情況下因才華而產(chǎn)生誤動(dòng)作。（3）熔斷器導(dǎo)電銅板鍍銀，熔體和導(dǎo)電板間多片接觸

18、，保證接觸良好，減少接觸電阻，這樣既可減少接觸電阻上的損耗，又可改善傳熱性能，以降低正常工作電流時(shí)的溫度。六、熔斷器的選用1、熔體的選擇2、熔斷器的選定第七節(jié)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)及按鍵開關(guān)一、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)韶山系列電力機(jī)車采用LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)作為故障隔離、電氣聯(lián)鎖、電源控制之用。該系列轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種組合式凸輪轉(zhuǎn)換開關(guān)，適用于交、直流電壓500V以下的電路。LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由接觸系統(tǒng)、定位和限位機(jī)構(gòu)、凸輪、轉(zhuǎn)軸、手柄、面板等主要部件組成，用長(zhǎng)螺栓組裝成開關(guān)整體。每一擋接觸系統(tǒng)有一個(gè)獐的接觸元件，每個(gè)接觸元件有一個(gè)膠木接線座，內(nèi)裝兩對(duì)橋式雙斷點(diǎn)觸頭。通過凸輪的操作可以帶動(dòng)觸頭支架動(dòng)作，進(jìn)而控制觸頭的開閉。二、按鍵開關(guān)1、琴鍵式開關(guān)電力機(jī)車的正司機(jī)臺(tái)和副司機(jī)臺(tái)上裝有按鍵開關(guān)組,用于控制各控制電路的得電或斷電。由相同的插銷插座式的琴鍵式開關(guān)單件在鋁制的開關(guān)盒內(nèi)組裝