TDZ1主断路器要点.pdf
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1、E-6-11 主断路器 一、主断路器的作用 主断路器连接在受电弓和主变压原边绕组之间,安装在机车车顶 中部。在机车中起双重作用,既是机车电源总开关,又是机车总保护 电器。 当主断路器闭合时,机车通过受电弓从接触网导线上获得电源, 投入工作。若机车主电路和辅助电路发生短路、接地、过载及零压等 故障时,均通过主断路器自动切断机车总电源,起着保护作用。 主断路器属于高压断路器的一种。 高压断路器按其灭弧介质可分 为油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器和真空断路器等。目 前在交流电力机车上使用主断路器有两种,一种是压缩空气断路器, 另一种是真空断路器。 在 SS1.SS3型 4000系、SS3B型
2、电力机车上使用TDZ1 型空气断路 器,而在 SS 4型、SS6B 型和 SS 8型电力机车上使用 TDZlA 型空气断路 器。 高压空气断路器与油断路器相比具有灭弧性能好、动作时间快、 防爆、使用安全可靠、重量比较轻,而且适用于温度变化较大的工作 环境等优点。其缺点是结构复杂, 制造工艺要求较高, 操作时声音大。 二、TDZ1-200/25 型空气断路器 (一) TDZl-200/25 型主断路器的结构和主要部件的作用 图 E-6-11-1 TDZ1-200/25 型空气断路器 1-灭弧室; 2-非线性电阻瓷瓶; 3-非线性电阻片; 4-干燥剂, 5-弹簧; 6-隔离开关; 7-转动瓷瓶;
3、8-控制轴; 9-传动杠杆; 10-气管; 11-合闸阀杆; 12-启动阀; 13-分闸阀杆; 14-主阀活塞; 15-延时阀; 16-阀门; 17-气管; 18-主阀; 19-塞门; 20-支持瓷瓶; 21-储气缸; 22-传动气缸。 TDZl-200/25 型主断路器的结构如图E-6-11-1 所示,所有部件分 上下两部分安装在铸铝制成的底板上。底板安装在机车顶盖上, 用密 封圈使底板同顶盖间密封。 露在车顶上的为高压部分, 主要有灭弧室、 非线性电阻、支持瓷瓶、隔离开关和转动瓷瓶等部件;装在底板下部 的为低压部分,主要有储气缸、主阀、延时阀、传动气缸、启动阀、 分闸电磁铁、合闸电磁铁、辅
4、助开关和定位机构等部件。 1.高压部分 灭弧室的结构如图E-6-11-2所示,灭弧室的主体是空心瓷瓶, 它的一端有气道接头, 并通过支持瓷瓶与空气系统相连;另一端装有 法兰盘,以此将高压电源引入主断路器。灭弧室内装有静主触头和动 主触头。静主触头固装在触头杆的一端,其头部为球状并镶有耐电弧 的钼块,以提高耐弧性能,静主触头杆的另一端固装在气道接头上, 并与隔离开关的静触头相连, 其接触面有沟槽, 以利于静主触头杆可 靠接触。动主触头为管状,工作端的管壁作成弧形成一“喷口”,以 利于静主触头球面的良好接触及产生良好的吹弧作用。动主触头的尾 端与一圆环形弹簧座相贴。 弹簧座接有张力较大的压缩弹簧。
5、弹簧的 另一端通过圆筒固定在法兰盘上。此弹簧一方面使动、 静主触头间具 有一定的接触压力, 另外还能使动静主触头开断后能自行恢复闭合状 态。在动主触头的外面套有与它既有相对滑动也有良好电接触的导电 管。导电管是由铜管铣成多瓣形,弹性地套装在动主触头上的,其尾 端固定在法兰盘上, 因此从法兰盘引入的高压电源通过导电管传至动 主触头。缓冲垫是用来缓和动主触头开断时弹簧对圆筒的撞击。网罩 在动主触头开断过程中起消音作用,而外罩可防止外界脏物沾污主触 头,其下部有一排气孔。 图 E-6-11-2 灭弧室 1-网罩; 2-外罩; 3-挡圈; 4-缓冲垫, 5-弹簧; 6-弹簧座; 7-法兰盘; 8-固定
6、圈; 9-接触管; 10-弹簧; 11-灭弧室瓷瓶; 12-动触头; 13-静触头; 14-静触头杆; 15-风道接头; 16-套筒; 17-隔离开关静触头。 在平时,动主触头借弹簧的压力压在静主触头上。当压缩空气进 入灭弧室A 腔时,气压使动主触头克服弹簧之弹力向左移动,静主 触头间产生的电弧由进入动主触头“喷口”内的压缩空气强迫熄灭。 废气通过网罩由外罩下方孔排入大气。 非线性电阻的结构如图E-6-11-1 所示,由 10 片非线性电阻片 串联而成的非线性电阻并联在动、静主触头两端, 用以防止主断路器 分闸时的过电压。 这种电阻采用碳化硅和结合剂烧结而成,并置于空 心瓷瓶腔中,内装有干燥剂
7、。右端装有弹簧,保证电阻之间以及与外 部连接之间的接触压力,减小接触电阻。 主断路器分闸时, 动、静主触头间产生电弧,在熄弧过程中触头 间的电压将急剧增加。 当电压增加到一定值时, 非线性电阻值迅速下 降,主触头上的电弧电流迅速转移到非线性电阻上,既可防止产生过 电压,又有利于主触头上的电弧熄灭,减少触头电磨损。随着非线性 电阻两端电压的降低,其阻值又迅速增大,以减小残余电流,利于隔 离开关分闸。 隔离开关是主触头灭弧之后用来隔离主电路的,它装在转动瓷 瓶上,转动瓷瓶经操纵轴与传动装置连接。当操纵轴转动时可使隔离 开关产生分闸或合闸动作。 隔离开关的结构如图E-6-11-3所示,由动 触指、弹
8、簧装置、隔离开关闸刀、法兰盘、铜滚珠、连接件及弹簧装 置组成。它的静触头如图E-6-11-1中的 21 所示。 隔离开关闸刀一端套装动触指,并用螺钉紧固, 在动触指磨耗到 限时,可拆下更换或反面继续使用。在闸刀上还装有弹簧装置,以保 证触头间具有足够的接触压力。闸刀另一端紧固在法兰盘上, 法兰盘 是转动的,而安装引出线连接件是不动的,它们之间通过铜滚球连接 并导电,相互间还通过法兰盘中的弹簧装置保持一定的接触压力。法 兰盘用螺栓紧固在转动瓷瓶上。 图 E-6-11-3 隔离开关 1-隔离开关闸刀; 2-法兰盘; 3-弹簧装置; 4-钢球; 5-连接件; 6-弹簧装置; 7- 触指。 2.低压部
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