城市軌道交通車輛主型電器的研究與發(fā)展-畢業(yè)(完整版)資料

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城市軌道交通車輛主型電器的研究與發(fā)展--畢業(yè)（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）城市軌道交通車輛主型電器的研究與發(fā)展學生姓名：程浩學號：1332310專業(yè)班級：城市軌道交通車輛P1602班指導老師：柴貴蘭摘要目錄1斷路器...........................................................1.1斷路器的概述.................................................1.2UR6型高速直流斷路器.........................................1.3直流開關柜...................................................1.4斷路器維護...................................................2受電弓...........................................................2.1受電弓的概述.................................................2.2QGM-100型受電弓的結構.......................................2.3主要技術參數指標及相關試驗...................................2.4受電弓的特性.................................................2.5QGM-100型受電弓控制原理.....................................2.6受電弓試驗...................................................3司機控制器3.1司機控制器的概述.............................................3.2司機控制器的主要電氣性能指標.................................3.3司機控制器的聯鎖方式.........................................3.4司機控制器的結構.............................................3.5司機控制器的發(fā)展趨勢.........................................引言

1.1斷路器的概述斷路器是指能夠關合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流，并能關合、在規(guī)定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件（包括短路條件）下的電流的開關裝置。[1]斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發(fā)生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。目前，已獲得了廣泛的應用。斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器，和低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。1.2UR6型高速直流斷路器

UR型高速直流斷路器型號名稱 UR36M110D8310E64TDS00高速斷路器 UR額定發(fā)熱電流 1000A6 1200A12 2600A26 3600A36 4000A40 6000A236電保持 E磁保持 M操作線圈的額定電壓（直流） 24V（直流）24 32V（直流）32 36V（直流）36 48V（直流）48 64V（直流）64 72V（直流）72 110V（直流）110 220V（直流）220直接瞬時過電流釋放 D直接過電流和間接電容器釋放 I整定范圍 600–1200A1 900–1800A2 1200–24003 1250–2700A4 2000–5000A5 2000–8000A6 4000–10000A7 4000–15000A8 4000–16000A9 8000–30000A10過電流釋放整定值×10（A） 310例如：310×10＝3100A電動 E氣動 P滅弧罩類型 2 3 6 7額定電壓 1000V1 2000V2 4000V4實施形式：-靜止 S-牽引（機車） T-垂直放置機車上 TDP-垂直懸置機車上 TDS-水平放置機車上 TCP-水平懸置機車上 TCS選裝件：符合特定的說明 01 -99技術術語根據IEC

主要的技術數據 類型： UR4 UR6 UR12 UR26 UR36 UR40 HPB45 HPB60機型：-固定 S S S S S S S S -牽引垂直放置 TDP TDP TDP TDP TDP - - - -牽引垂直懸置 - TDS TDS - - - - - -牽引水平放置 - - TCP TCP - - - - -牽引水平懸置 - - TCS TCS - - - -額定發(fā)熱電流 （A） 500 1000 1200 2600 3600 4000 4500 6000額定電壓Ue （V） - 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 （V） 1500 - - - - - - - （V） - 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 （V） - - 4000 4000 4000 4000 - -滅弧罩型 3 3 2 6/7/8 6/7/8 6/7/8 8 8分斷能力：Icc/t滅弧罩1000VDC 31型 （kA/ms） - 30/15 - - - - - - 21型 （kA/ms） - - 30/10 - - - - - 61型 （kA/ms） - - - 100/10 100/10 100/10 - - 71型 （kA/ms） - - - 160/10 160/10 160/10 - - 81型 （kA/ms） - - - 100/10 100/10 100/10 100/10 100/10滅弧罩1500VDC 30型 （kA/ms） 20/15 - - - - - - -滅弧罩2000VDC 32型 （kA/ms） - 30/15 - - - - - - 22型 （kA/ms） - - 30/10 - - - - - 62型 （kA/ms） - - - 75/10 75/10 75/10 - - 72型 （kA/ms） - - - 110/10 110/10 110/10 - - 82型 （kA/ms） - - - 75/10 75/10 75/10 75/10 75/10滅弧罩4000VDC 24型 （kA/ms） - - 15/10 - - - - - 64S型 （kA/ms） - - - 55/15 55/15 55/15 - - 64T型 （kA/ms） - - - 35/15 35/15 - - -分斷過電壓×Ue 1.5-1.8 1.5-2.1 1.5-2 1.5-2 1.5-2 1.5-2 1.5-2 1.5-2額定范圍 IB （kA） 0.35/0.7 - - - - - - 0 （kA） 0.45/0.9 0.45/0.9 - - - - - - 1 （kA） 0.6/1.2 0.6/1.2 0.6/1.2 - - - - - 2 （kA） 0.9/1.8 0.9/1.8 - - - - - - 3 （kA） - 1.2/2.4 1.2/2.4 - - - - - 1A （kA） - 1.5/3.2 - - - - - - 4 （kA） - - - 1.25/2.7 1.25/2.7 1.25/2.7 - - 5 （kA） - - - 2/5 2/5 2/5 - - 6 （kA） - - - 2/8 2/8 2/8 - - 7 （kA） - - - 4/10 4/10 4/10 - - 8 （kA） - - - - 4/15 4/15 - - 1D （kA） - - - - - - 3/6 3/6 9 （kA） - - - - - - 6/12 6/12 10 （kA） - - - - - - 8/15 8/15 1C （kA） - - - - - - 12/18 12/18機械反應時間：-直流過電流（di/dt≥5.106A/s） （ms） 2 2 5 3 4 4 4 4-間接電容器釋放 （ms） <4 <4 <4 <2 <2 <2 <3 <3-斷電保持線圈 E型 （ms） 5–10 5–10 25–50 40–90 40–90 40–90 8–15 8-15-斷磁保持線圈 M型 （ms） 30 30 25 20 20 20 20 20實驗電壓（介電強度）：-主觸頭之間 （kV） 8 8 15 15 15 15 15 15-主電路至接地 （kV） 10 10 15 15 15 15 15 15機械壽命（動作） 5×100000 5×100000 5×50000 4×50000 4×50000 4×50000 4×50000·4×50000雙觸頭開關 6 6 5–8 5 5 5 6 6：電路時間常數有關更為詳細的信息，請參考具體的出版物允許改進。

1.概述UR6型高速直流斷路器是單極、雙向裝置，具有電磁吹弧，直接瞬時過電釋放，自然空氣冷卻和電氣操作系統(tǒng)。UR6型高速直流斷路器的主要特性和保護如下：-發(fā)熱電流額定值1000A（直流）-絕緣水平2000V（直流）-額定電壓1000V和2000V（直流）-限制切斷弧電壓-直接瞬時過電流釋放-機械和電氣強度高-觸頭損耗小-高效消弧-抗振動和機械沖擊-耐熱性能-結構緊湊，重量輕-簡單的機械結構-維修少-符合IEC77標準。2.應用UR6型高速直流斷路器是為機車、工業(yè)領域半導體流體裝置和鐵路小型饋電直流裝置的分級斷路器的保護而設計的。3.技術數據3.1定義圖1?cc ＝瞬態(tài)短路電流Icc ＝穩(wěn)態(tài)短路電流Ids ＝過電流釋放的電流整定值di/dt ＝電流初始率上升?d ＝分斷電流Ud ＝恢復電壓?d ＝最大弧電壓Tm ＝機械反應時間Ttot ＝全分斷時間 ＝短路電流的時間常數3.2額定發(fā)熱電流和瞬時過載特性額定發(fā)熱電流是最大持續(xù)電流。環(huán)境溫度為40℃時，該電流為1000A。UR6在20℃時啟動時，可以承受下列電涌電流：5分鐘1400A2分鐘1500A1分鐘1600A20秒2000A

周期性和累積過載可以用熱阻抗方法計算，計算程序適用于復雜情況。。3.3直接瞬時過電流釋放周期性和累積過載可以用熱阻抗方法計算，計算程序適用于復雜情況。。3.3直接瞬時過電流釋放整定范圍：600A–1200A900A–1800A1200A–2400A3.4電壓額定值UR6型高速直流斷路器的額定電壓如下：-帶31型滅弧罩的額定電壓為1000V-帶32型滅弧罩的額定電壓為2000V3.5分斷過電壓分斷操作期間，過電壓達到下列峰值：UR6…31 ?d＝2100VUR6…32 ?d＝4000V3.6機械反應時間3.6.1直接過電流釋放圖2顯示機械反應時間與電流初速上升率之間的關系。當電流上升率為2KA/ms時，機械反映時間是3ms。3.6.2切斷命令的操作機械反映時間取決于保持形式，輔助電源電壓和控制方式：E型電保持：5-10msM型磁保持：30-60ms3.7分斷總時間圖3顯示在電流初始上升率與分斷總時間的相互關系。電流上升速度為2kA/ms時，分斷總時間大約為15ms。3.8分斷能力分斷能力是最高允許短路電流，在額定電壓時快速斷路器可以斷開。Ud（V）Icc（kA）（ms）UR6…31UR6…321000200030301515如果UR6安裝在保護罩（參閱第6節(jié)）或間隙符合第5節(jié)考慮的間隙，則上述值是有效的。3.9分斷特性（圖4a和4b）短路電流?d取決于下列參數：-電流初始上升速度di/dt-過電流釋放的整定值-負載特性?cc、Icc、圖5：示波圖：UR6…32

3.10低電流分斷UR6型高速直流斷路器的可以分斷電流低至0A。特殊的吹弧裝置能夠綜合改善完成在兩個方向切斷小安培電流（圖6）。3.11實驗電壓（介電強度）UR6型高速直流斷路器的實驗是電壓為：-主電路接地和控制電路：10kV，50Hz，1min-主觸頭之間：8kV，50Hz，1min-控制電路接地：2kV，50Hz，1min3.12機械壽命UR6型高速直流斷路器的機械壽命是5X105（沒有電流）與正常的清潔和潤滑所不同的是不需維修。在105次以后，磨損零件可以更換。3.13機械強度UR6型高速直流斷路器可承受1g的振動和±3g的沖擊，符合IEC77標準。3.14輔助觸頭，圖7UR6型高速直流斷路器裝有6對雙轉換開關的觸頭。開關容量：220V（交流）時為10A，110V（直流）時為1A。每次換向可通過帶3條導線的雙路開關接線并橋接，或使用4條導線，提供獨立的斷開/接通觸頭。接線：閉合線圈：2.5mm2導線。開關：1.5mm2導線。3.15控制電路和閉合裝置閉合裝置線圈可適用于下列直流電壓：24-32-36-48-64-72-110V和220VDC，誤差為＋25％－30％。可提供交流或直流輔助電源給線圈。根據不同的保持形式，控制電路不同： E型 M型－額定閉合功率 835W 835W－閉合脈沖持續(xù)時間 0.5至1秒 0.5至1秒－機械閉合時間 150ms 150ms－額定保持功率 2.5W 0W－額定斷開功率 0W 35W－斷開脈沖持續(xù)時間 - 0.5至1秒

Af：輔助觸頭Bs：吹弧線圈F：保險絲R：電阻K：接觸器V：自由輪轉式二極管Ua：輔助電壓

A 閉合接觸器（M型具有延時斷開）B 保持接觸器（具有延時閉合）C 轉換接觸器A 閉合接觸器（M型具有延時斷開）B 保持接觸器（具有延時閉合）C 轉換接觸器D1 二極管（僅用于交流）D2 二極管E 斷路器閉合和保持線圈I 閉合（ON）按鈕O 斷開（OFF）按鈕R1 節(jié)能電阻器（E型）R2 串聯切斷電阻（M型）R3 并聯切斷電阻（M型）S 自動斷路器圖a：E型交流接線圖圖b：E型直流接線圖圖c：M型交流接線圖圖d：M型直流接線圖

1.3直流開關柜⑴軌道交通的變電系統(tǒng)典型的牽引變電所的主變電所來的交流高電壓（典型值：）經整流機組(包括變壓器及整流器)降壓丶整流為直流1500V，再經直流開關柜向接觸網供電。我國上海和廣州地鐵的直流牽引供電系統(tǒng)均是如此，上海和廣州地鐵則是架空接觸網)750V。由于750V饋電電壓供電距離短、雜散電流大，現在多采用1500V。一個供電區(qū)由相鄰的2個牽引變電所同時供電，這種雙邊供電的方式提高了供電的可靠性，同時分區(qū)段的方式使故障被隔離在某個區(qū)段以內，而不致影響其它供電區(qū)段，因而被廣泛采用。運用廣泛的是基于1500V架空接觸網雙邊供電方式。通常軌道交通的供電系統(tǒng)是將5KV-38KV高壓交流電通過變壓器和高負荷牽引整流器轉換為1500V直流電壓，然后將1500V直流電壓引入直流開關柜，通過開關柜分配到各個輸電軌或者頂部接觸供電系統(tǒng)對機車進行供電，示意圖如圖1：⑵直流開關柜的組成直流開關柜按照用途可以分為：進線柜（又稱正極柜）、饋線柜、負極柜和軌電位保護柜四種基本類型。目前主流的直流開關柜的額定工作電壓DC750V及DC1500V，額定工作電流為6000A及6000A以下。直流系列開關設備按結構分類，可分為兩大類：1.由斷路器手車組成的抽出式開關柜；直流開關柜主要由4大部件組成：1.斷路器（主要由意大利MicroelettricaScientifica提供）2.隔離開關（主要由法國FerrzeShawmut提供）3.隔離器變送器（又稱隔離器放大器，主要由德國KNICK公司提供）4.終端保護（又稱繼保、主要由北京四方、南瑞等公司提供）除此之外開關柜內還需要框架電流繼電器（Techno-elec）、接地裝置（Horstman）、電源單元（FGElektronik）等等其他元件組成，關鍵的部件基本上全是國外進口。直流開關柜屬于快速開斷設備它是空氣絕緣、戶內安裝的封閉分隔式成套設備。開關柜由一系列標準化單元組合，開關柜內按用戶要求可隔成不同的功能小室，功能小室通常有低壓控制室、斷路器手車室、主母線室。一次電纜室、隔離開關室等。⑶直流高壓隔離放大器的作用繼電保護裝置是直流開關柜關鍵裝置之一，它集成了測控、保護、自診斷、故障錄波、事件順序記錄和總線通訊等功能，可實現對饋線柜、進線柜、負極柜等設備的全面監(jiān)控和保護。軌道交通使用的直流電壓高達上千伏，這對二次儀表或其他檢測設備帶了危險。所以必須將上千伏的電壓安全隔離轉換成可以接收和測量的標準模擬信號，完成對低壓設備的保護。此時就非常需要能將高壓信號轉換成標準信號的隔離器放大器，同時還應該具備強大的耐壓能力和截止頻率。隔離器的可靠性和穩(wěn)定性對軌道交通的供電系統(tǒng)故障的監(jiān)控和數據分析及其的重要。1.4斷路器維護（1（2）檢查油色。（3（5）檢查斷路器各部接頭是否松動和過熱。（6“吱吱”的放電聲。（7）檢查斷路器的“”（8）夜間檢查斷路器有無放電和電暈現象。9）檢查斷路器的氣體壓力是否正常。10）檢查真空斷路器的真空室是否正常，有無漏氣聲。二、高壓斷路器的維護結合變配電所預防性試驗每年進行一次。1、斷路器接點檢查及松動處理。2、斷路器外觀清掃及滲油處理。3、斷路器換油及解體檢修或更換斷路器。451.（1）油斷路器聲音異常（2）油斷路器油位異常（3）油斷路器油質發(fā)黑（4）斷路器過熱（5（62．真空斷路器常見異常運行（1）電動合不上閘（2）合閘合空（3）電動不脫扣（4）分合閘不可靠（5）合閘線圈燒毀（6）分閘線圈燒毀（7）輔助開關燒毀3（1）泄漏氣體（2

3.1司機控制器的概述1.司機控制器的作用司機控制器是用來操縱軌道車輛運行的主令控制器，是利用控制電路的低壓電器間接控制主電路的電器設備，它倍廣泛應用于各種軌道交通領域。根據應用環(huán)境、牽引系統(tǒng)及操作模式等不同的要求，司機控制器的結構、模式也各不相同。2.司機控制器的分類在司機操控器近年的發(fā)展中，其操作模式基本上沒有什么變化。按控制手柄的操作方式，可分為手輪式、扳把式、平推式等三種；按換向手柄的功能，可分為鑰匙式和非鑰匙式兩種；從司機控制器是否有機械鎖機構，可分為有鎖機構式和無鎖機構式兩種；從是否具有警惕裝置，可分為有警惕裝置和無警惕裝置。當然，上述幾種操作模式也可能同時出現在一臺司機控制器上。比如，一臺司機控制器既是扳把形式，又有警惕裝置，還有鎖機構等等。3.2司機控制器的主要電氣性能指標根據用途的不同，司機控制器的主要電氣性能指標也不相同。1.開關模式的電氣性能參數（1）直接控制方式（用于控制電磁閥或多個繼電器等負載）：其開關模塊的額定電流Ie≥5A，額定電壓Ue≥110V，并具有滅弧功能。（2）邏輯控制方法（用于按系統(tǒng)的邏輯控制要求，控制單個繼電器等負載）：其開關模式額定電流Ie≤1A，額定電壓Ue≤110V，且應有較高的電氣壽命；當負載電流小于0.1A時，開關模塊應有自凈功能。（3）計算機控制方式（用于按系統(tǒng)的邏輯控制要求，向計算機的輸入接口卡提供信號）：其開關模塊應在負載電流Ie≥10mA、額定電壓Ue≥12V時可靠工作，開關模塊必須具備自凈功能。（4）開關模塊的防護等級為IP22、IP40、IP60，應根據系統(tǒng)的使用環(huán)境選擇使用。2.給定信號的電氣性能參數根據控制系統(tǒng)的要求，給定信號有如下分類。模擬量信號輸出模式：根據系統(tǒng)的要求，可輸出模擬量電壓或電流信號。方案1：采用電位器分壓的方式輸出模擬量電