[机械仪表]SS4改和HXD3型电力机车低压电器柜的论文

1、 ss4改和hxd3型电力机车低压电器柜的 检修与维护学 生 姓 名： 333333 学 号： 33333331 专 业 班 级： 3333333333333333333333 指 导 教 师： 3333333333 ss4改和hxd3型电力机车低压电器柜的检修与维护摘 要由于电力机车电器安装在运行的电力机车上，而电力机车内部空间又极为有限，因此，电力机车电器的工作条件与一般工业企业用电器截然不同。电力机车电器要承受连续而强烈的机械振动和断续的机械冲击，并且电器所处环境的温度和湿度变化很大，电力机车在正常工作时电器操作频繁，所以尽管电力机车电器的工作条件十分恶劣，但也要必须保证他具有最大的可靠

2、性，其要求是：准确可靠、质轻体小、经济耐用、易造易修。在ss4改型电力机车中,电力机车低压电器柜分为号低压电器柜和号低压电器柜。号低压电器柜安装控制端的电器，号低压电器柜安装控制端的电器。、号低压电器柜相邻安装于机车端辅助室，前后均有走廊，这两种电器柜均是前面有门的半封闭结构。在门上设有观察窗，屏柜的底部有安装孔与车体连接固定，顶部通过拉板固定于车体，故检查维修十分方便。hxd3型交流大功率电力机车是以进行大型货运为目的，采用pwm矢量控制技术的最新技术的同时，尽量考虑对环境的保护，具有启动（持续）牵引力大、恒功率、速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。采用微机网络控制系统，电器高度集成化

3、、模块化，实现了逻辑控制、自诊断功能、机车的网络重联功能。机车电器充分考虑能够在中国全境范围内运行为前提，满足环境温度在-40+40下正常工作，大大减少了维修的工作量。关键词：电力机车低压电器；电器的检修；ss4改型电力机车电器；hxd3型电力机车电器- i -目 录摘 要i目 录ii引 言11 绪 论21.1 电力机车电器检修的意义21.2 电力机车电器检修的任务22 hxd3型电力机车低压电器32.1 hxd3型电力机车低压电器结构与布置32.1.1概述32.1.2主变流装置和复合冷却装置（cct）的设备布置32.1.3其他低压、控制类设备的布置32.2 hxd3型电力机车电器控制柜42.

4、2.1结构与布置42.2.2 维护与检查52.3 hxd3型电力机车的变流装置52.3.1概述52.3.2结构与布置62.3.3冷却系统62.3.4检修与维护72.4 hxd3型电力机车tcms/atp柜82.4.1组成82.4.2维护与保养83 ss4改型电力机车低压电器柜93.1 结构与布置93.2检修与维护104 接触器114.1 概述114.1.1 接触器的定义和基本特点114.1.2 接触器的组成114.1.3 接触器的基本参数114.2 电磁接触器124.2.1 直流电磁接触器124.2.2 交流接触器134.3 接触器的选用和维修154.3.1 接触器的选用154.3.2 接触器

5、的简单维护164.3.3 接触器的检修175 继电器195.1 概述195.1.1 继电器的定义及组成195.1.2 继电器的工作原理205.1.3 继电器的特点205.1.4 继电器的基本参数215.2 电磁式继电器225.2.1 直流继电器225.2.2 交流继电器245.3 劈相机启动继电器255.3.1 概述255.3.2 结构原理255.3.3 主要技术参数（表 5-1 ）265.3.4 维修保养265.4 继电器的选用和维修275.4.1 继电器的选用275.4.2 继电器的维修276 低压电器柜其他电器的检修296.1 三相自动开关296.1.1 概述296.1.2 结构296.

6、1.3 主要技术参数296.1.4 维护保养296.2 劈相机启动电阻器306.2.1 概要306.2.2 主要参数306.2.3 构造306.2.4 检修与维护31结 论32致 谢33参 考 文 献34- iii -ss4改和hxd3型电力机车低压电器柜的检修与维护引 言低压电器柜上安装的主要是机车辅助电路和控制电路的一些电器设备，通用型电器包括电磁接触器、真空接触器、中间继电器、时间继电器、三相自动空气开关等，也安装了劈相机启动继电器等机车专用电器。而这些电器设备是否能够正常工作，直接影响主、辅线路能否正常工作，亦即影响机车正常工作。因此，对其性能也提出了相应的要求，主要保证行车的安全、便

7、于操纵、运用、维修，尽量减少电器设备，以达到最佳的经济指标。随着科学技术的发展，这些电气设备已经屏柜化、自动化，提高了其工作可靠性，使检修和维护也变得十分方便与容易。1 绪 论1.1 电力机车电器检修的意义机车在运行过程中，由于高速运行受到冲击、振动、摩擦及腐蚀，经过一段时间的运用以后，各部分构件都会发生磨耗、变形、老化或者损坏。当机车的电器零部件出现耗损失效时，便会发生故障，影响机车的正常使用，严重者甚至危及行车安全。因此，为了保证机车正常工作，延长机车使用期限，对机车进行日常保养和检修是十分必要的。电力机车投入运用一段时间后，要及时在电力机务段或修理厂对电力机车进行必要的处理和检修，以恢复

8、机车零部件的运用技术状态，使电力机车正常运行。做好电力机车检修工作有着极其重要的意义：（1）保证行车安全和正常的运输秩序，避免由于机车质量引起的各种行车事故，避免造成人员伤亡和重大经济损失。（2）提高机车检修质量，可减少机破事故，缩短机车检修时间，使更多的机车能够投入运营，充分发挥电力机车效益，提高铁路运输效益。（3）为电力机车设计、制造、改进提供实践依据，不断提高机车技术水平。随着电力机车检修工作经验的不断积累，总结电力机车零部件损坏和掌握其内在规律，为改进和提高电力机车设计、制造工艺水平、检修制度及制订电力机车检修工艺文件提供可靠详实的依据，使机车的技术质量达到更高的水平。1.2 电力机车

9、电器检修的任务电力机车低压电器柜检修的任务是恢复、消除机车电器各零部件在运用中出现的变化和损伤，恢复其工作性能，使机车保持良好的技术状态，以满足铁路运输的需要。目前，检修工作的主要任务包括以下几个方面：（1）对机车电器零部件的损伤规律进行系统的研究和分析，找出损伤的原因，作为制订修理制度、组织机车修理和选择合理修理工艺的依据。（2）制订正确的修理制度，确定各种修程、修理周期和修理范围，正确组织机车电器的日常维护、保养和定期检查修理，以确保运用机车处于良好的技术状态。（3）合理规定机车电器修理的技术条件和质量要求，合理制订修理尺寸限度，以保证机车检修质量和降低修理成本。（4）按照电力机车检修规程

10、，选择先进的修理方法。不断采用新技术、新材料和新工艺，以提高机车检修质量，缩短机车在修停留时间，提高运输经济效益。（5）针对电器各种损伤产生的原因，提出改进机车电器设计、制造方面的建议。2 hxd3型电力机车低压电器2.1 hxd3型电力机车低压电器结构与布置2.1.1概述因为hxd3型电力机车为大功率交流传动电力机车，考虑将主电动机驱动控制相关的1台主变压器以及2组主变流装置配置在机车心脏部位的机车中央部位。质量较重的主变压器悬挂安装在车体下中央部位，主变流装置设置在机械室中央通道的两侧。为了同时对主变压器以及主变流装置进行冷却，在尽可能近的部位设置由轴流通风机和冷却器构成的2组复合冷却器、

11、连接配管，以尽可能有效地进行冷却。为了使机车前后、左右平衡，以机车中央为中心设置质量较大的主变压器、主变流装置、复合冷却装置。2.1.2主变流装置和复合冷却装置（cct）的设备布置主变流装置的输入端子部位最好能直接连接在主变压器的2次端子上。主变压器的2次端子的排列方法（排列顺序）和主变流装置的主回路端子的排列方法要一致。（1）在机械室内将主变流装置和cct作为一个统一的单元进行装配，（装配采用平面写对称布置），是车体中心左右的重量分配平衡。（2）cct和主变流装置相连接的牵引控制系统是左右配置的，按照下述内容可以将顶盖分为两个端部部分、中央部分，即3部分可拆卸的顶盖。两端拆卸顶盖装有受电弓，

12、设计相同，中央拆卸顶盖在保护主变流装置和cct部的顶盖部位，车顶上设置有高压电器设备。2.1.3其他低压、控制类设备的布置如图2-1，在1端侧集中设置的低压、控制类的设备有tcms、低压电器部件、atp等设备。如此设置有利于下述（1）、（2）所示的内容。 图2-1（1）装置间的布线尽量减到最短，方便布线。（2）使特别高压、低压、传送信号类等各种配线不混淆、提高可靠性，从而使故障、错误操作降低到最小限度。2.2 hxd3型电力机车电器控制柜2.2.1结构与布置如图2-2所示，正面上部配置自动开关（mccb）和万能转换开关（sw）类、电压表。上段自动开关（mccb）：送风机、回转机类的大型自动开关

13、（mccb）中段自动开关（mccb）：控制电路等的小型自动开关（mccb）下段自动开关（mccb）：空调等辅助电路用自动开关（mccb）另外，机车启动的时候，为了便利，与蓄电池电压表相同的段的左端配置蓄电池用的自动开关（mccb），辅助压缩机启动按钮。主变换装置、辅助电源装置用的接地开关和配置外部电源切换开关的部分，为了安全，设置了带连锁装置的平开门。vcb断开，受电弓降下后，在屋顶的接地开关向接地侧旋转手柄，将主电路在车体上接地，只有处于安全的状态时，能够从接地装置上拔出黄色的钥匙，就能够打开平开门。功率表安置在正上面左下的罩内。 图2-2装置的背面侧排列了辅助电路用的负荷接触器，为了安全，

14、设计了螺纹止回式的罩。装置的背面和侧面的上部，配置了6个控制电路的单手柄式27芯接头。装置背面的下部，配置了主电路、辅助电路用的端子台。2.2.2 维护与检查除蓄电池等的普通操作自动开关外，基本上所有的自动开关置于接通位置，要避免不需要的接通断开。关于自动开关，不需要通常的保养。要确认配线状态和安装状态没有异常。尤其自动开关的电线连接部的螺丝，通过线的磨合，有松动的可能，所以配线的状态，如果发现松动，要立刻上紧。有关接触器、继电器类，要按照另行规定的交换周期进行交换。其他电器，要按照各自的电器保养说明进行维护。2.3 hxd3型电力机车的变流装置2.3.1概述 每台机车装有两台变流装置，每台变

15、流装置内含有三组牵引变流器和一组辅助变流器，使其结构紧凑，便于设备安装。 为了提高装置的小型化及冷却性能，牵引变流器采用强制循环水冷方式。这种方式具有冷却效果好、无污染、重量轻、结构上维修方便等特点，是国际上流行的冷却方式。冷却液采用亚乙基二醇纯水溶液，确保在零下四十度不冻结。另外，牵引变流器的冷却液和主变压器（mtr）的冷却油经过复合冷却器循环，依靠复合冷却器风机进行强制风冷。辅助变流器（apu）单独采用强制风冷方式。 每组牵引变流器由一个四象限和一个逆变器组成。整流器单元使用了模块化igbt元件，采用脉宽调制(pwm)方式、两点式电压型，通过高次谐波整流和错开各组控制载波的相位，从而降低高

16、次谐波和提高功率因数。 逆变器单元同整流器单元一样使用模块化igbt元件、实现单元的标准化。 通过采用igbt元件和32bit高速演算控制装置的配合，采用矢量控制方式，来实现电机转矩的控制，达到快速响应，提高粘着利用率和实现空转滑行保护控制。辅助变流器是辅助电动机供电电路的核心。apu向牵引通风机电机和压缩机电机等辅助机器供给三相交流电，具有变压变频（vvvf）控制和恒压恒频（cvcf）两种控制方式。两台复合冷却器风机和六台牵引通风机电机为了确保适应机车状况的冷却风量和降低运转声音，按照vvvf控制模式进行设定。apu通过使用igbt的pwm整流器单元把从主变压器三次线圈供电的交流电转换为恒定

17、电压的直流电，在供给由igbt构成的逆变器单元，通过逆变器转换为三相交流。 机车共设有两套辅助变流器ua11、ua12。在正常情况下辅助变流器ua11、ua12全部工作，基本上以50%的额定容量工作，辅助变流器ua11工作在vvvf方式，辅助变流器ua12工作在cvcf方式，分别为机车辅助电动机供电。当某一套辅助变流器发生故障时，不需要切除任何辅助电动机，另一套辅助变流器可以承担机车全部的辅助电动机负载。此时，该辅助变流器按照cvcf方式工作，从而确保机车辅助电动机供电系统的可靠性。2.3.2结构与布置 两台变流装置分别布置在机车中部、中间走廊的两侧。变流装置采用封闭的箱型结构，除复合冷却器相

18、连接的管路外，其他器件都安装在箱体内部。 在装置的左上段，从上依次为1组、2组、3组设备，从左至右依次设置着逆变器单元、滤波电容、整流器单元。 在装置的左下段，设置着泵、储存箱等循环水冷用品。 在装置的中央下段，设置着主回路装备端子台，在上面设置着保险丝、电磁接触器、交流接触器；在里面为充电电阻器及主回路线配线空间。 在装置的右上段，设置着ovtr单元、dcpt盘、apu控制单元、i/f单元、非保险丝断路器；在里面设置着gr盘、同步变压器、噪音过滤器。另外在apu控制单元、i/f单元、dcpt单元、ovtr单元的下侧设置着加热盘，当周围温度比较低时，为各零件加暖。 在装置的右中段，设置着ci控

19、制单元；在里面设置着ovre盘、继电器盘。最右侧的里面是风洞，向电动送风机供风。另外在ci控制单元的下侧设置着风扇加热盘、在右侧面设置着加热盘，当周围温度比较低时，为各零件加暖。 在装置的右下段，设置着apu逆变器单元、apu整流器单元及滤波电容。另外、里面是风洞，通过在右侧里面设置的电动送风机进行apu逆变器单元和apu整流器单元的强制风冷。在apu逆变器单元和apu整流器单元的下侧，设置着加热盘。 在装置右侧设置着控制回路连接器（从cn1到cn5）。2.3.3冷却系统（1）整流器单元、逆变器单元的冷却 冷却方式：强制循环水冷方式 冷却介质：纯水45%亚乙基二醇55%溶液 冷却液通过设置在变

20、流装置内的泵（wp）进行循环。通过在变流装置外部的复合冷却器冷却的冷却液从变流装置左侧的入口流回变流装置，沿配管进入存储容器（sttank）。通过存储容器的冷却液，在经过泵之后被分为三路，分别流入1至3组的分流管。每路冷却液在每一组在分成7个分支，通过与散热片交换热量来冷却半导体元件。冷却半导体元件的冷却液在一根总管内汇集，从装置左侧面的出水口流出变流装置，返回复合冷却器，在冷却。通过冷却液反复的循环，来冷却半导体元件。（2）apu整流器单元和apu逆变器单元的冷却 冷却方式：强制风冷方式 冷却风通过设置在变流装置内的送风机(apbm)来提供。从变流装置天棚侧进入的冷却风，被装置右下部的电动送

21、风机吸入，向左侧吹出，按照apu整流器单元散热片apu逆变器单元散热片的顺序冷却，从装置中央内底部面的排风口吹出装置外部。在各散热板上，直接安装igbt，起防止温度上升的作用。2.3.4检修与维护 在维护保养时，常伴有危险发生，所以在事前一定要充分注意执行人员的安全和设备的保护，特别是对充电部件的检查中，确认确认切断电路并已经可靠接地，请切实进行残留电荷的放电工作。检修时要注意以下几点：（1）试验和作业前必须切断高压电路。切断主电路器，受电弓下降后，闭合变流装置试验开关，通过运行显示器确认装置内的电容器放电（15v以下）。（2）为了机器内部的散热，在本装置背面上部盖以及背面下部盖上设置1212

22、的方孔。因为有高压触电的危险，所以在高压充电中要充分注意绝对禁止将突出物等物件插入方孔的行为。（3）机器装置停止运转后，仍有暂时过热的部件，一旦触摸就有被烧伤的危险。虽然根据气温而有所不同，但是请充分冷却后（30分以上）在开始作业。（4）装置内也包含较重的设备。20kg以上的重物要恰当使用起重机等，请留意重心位置进行安全作业。（5）检查后如需要更换零件、机器时，请使用规定的产品。（6）检查、维护保养、修理后，请检查确认在装置内是否遗留了使用的工具等物件。（7）请不要坐在装置、配管上。（8）根据标准紧固扭矩进行螺栓的紧固。（9）请不要用手直接触摸组装在安装座上的部件和连接器端子。请慎重使用电路板

23、和端子，并特别注意不要污损。检查电路板时请充分注意静电。请将电路板放入防静电袋中进行保管和搬运。（10）不要轻易用手触摸光纤。请不要将光纤过度弯曲，弯曲半径不能再50mm以下。请不要将光纤接近照明设备等发热物体。2.4 hxd3型电力机车tcms/atp柜2.4.1组成此装置有上下2层构成，上层为tcms装置，下层atp装置。装置正面通过合页形成了可开闭，上下独的平开门。打开上半部分的平开门，有tcms装置的控制单元主体和继电器盘。背面是螺钉固定式罩，打开这个盖后，接口盘在上下2层配置。下层的atp装置，除lkj2000型以外，配置了tax2，jt1.z2-a,cs.jh-s9，jhjy1-k

24、25。配线用的连接端子总括在装置背面上部，全部采用一次操作式的27芯连接端子。而且，关于atp装置用的导线的一部分，不通过装置上部的27芯连接端子，直接连接。2.4.2维护与保养目视确认连接器，配线等是否松动。通常不需要其他维护。卸下tcms的控制单元时，拆下连接器后，不可以有作业干扰，一旦在装置上部的架子上抬起了连接器，两个人作业要慎重取出。另外，为了不让灰尘进入装置内部，控制单元要存放在清洁的场所。再次安装装置的时候，将连接器同样地抬到上部的架子上，两人作业时要慎重装载。连接器要按照编号顺序和颜色顺序正确地插入。详细内容按照tcms装置、atp装置的各自维护标准。 3 ss4改型电力机车低

25、压电器柜3.1 结构与布置ss4改型电力机车低压电器柜包括时间继电器、中间继电器、劈相机启动继电器、万能转换开关、升降弓电空阀、自动开关、交流继电器、电流继电器以及其他保护和控制用电器。柜内电器按控制电路在上、辅助电路在下的方式布置。 图3-1 图3-2 ss4改型电力机车号低压电器柜的设备布置如图3-1所示，号低压电器柜的设备布置如图3-2所示。低压电器柜中控制电路用安装于柜顶的20芯插座与外部电路连接，辅助电路通过接线端子板与外部连接。3.2检修与维护不需要特殊工具及试验器材，拆卸、组装时，注意在进行检查作业前必须要检查全部线路是否已切断电源。将各电器从骨架中拆下时，注意不要碰伤配线或其他

26、部件。维护检查后检查核对主电路和控制电路的接线。按下表进行检查试验。检查项目检查内容注意事项备注外观用肉眼检查骨架、各电器设备有无损坏及灰尘附着修理或更换，用气吹或用干净布清扫紧固件检查有无松动加固接线用肉眼检查有无污损、损伤及接线松动清扫或更换，有松动则加固绝缘物用肉眼检查有无污损、损伤及裂纹清扫或更换试验动作性能及气密性标准的额定电压、额定气压及其波动范围各接触器及位置装换开关动作正常耐电压试验主电路对地及控制电路3.9kv，1min无击穿闪络现象控制电路对地1.3kv，1min无击穿闪络现象4 接触器4.1 概述4.1.1 接触器的定义和基本特点接触器是在工业控制中应用非常广泛的一种电器

27、。在电力机车上用来频繁的接通或切断带有负载的主电路、辅助电路或大容量的控制电路。与其他开关电器相比，它具有可动作频繁，能通断较大电流，可以实现一定距离的控制等特点。4.1.2 接触器的组成接触器一般由以下几部分组成：1、触头装置分主触头和联锁触头。主触头一般由动静主触头等组成，用以直接控制相应电路的通断。联锁触头用以控制其他电器、信号或电气联锁等。2、 传动装置包括驱使触头闭合的装置和开断触头的弹簧机构以及缓冲装置，用来可靠的驱使触头按规定要求动作。3、 灭弧装置灭弧装置一般与主触头配合使用，在主触头断开电路产生电弧时，用来及时地熄灭电弧，切断电路并保护触头。根据电流的性质、灭弧方法和原理，可

28、以制成各种灭弧装置。4、 安装固定装置属于非工作部分，用以合理的安装和布置电器各部件。4.1.3 接触器的基本参数1、切换能力又称开闭能力、通断能力，是指触头在规定条件下接通和切断负载的能力。在此电流值下通断负载时，不应发生熔焊、电弧和过分的磨损等现象，保证接触器能在较恶劣的条件下可靠地工作。2、 动作值和释放值对电磁接触器主要是指电压和电流的动作值和释放值。对电空接触器包括电空阀的动作电压（及气缸相应的气压值）。3、 操作频率指接触器在每小时内允许操作的次数。接触器的操作频率越高，每小时开闭的次数就越多，触头及灭弧室的工作任务也就越重，对交流接触器来说，线圈受到的冲击电流及衔铁铁芯受到的冲击

29、次数也就越多，操作频率对常用得交、直流接触器来说，常采用每小时150、300、600、1200次的规定。4、 机械寿命和电气寿命机械寿命是指接触器在无负载操作下无零部件损坏的极限动作次数。电气寿命是指接触器在规定的操作条件下，且无零部件损坏的极限动作次数。目前，接触器的机械寿命一般可达数百万到千万次以上，而电气寿命则按不同的使用类别和不同的机械寿命级别有一定的百分比，一般为机械寿命的1/5左右。5、 动作时间、释放时间动作时间（又称闭合时间）是指从电磁铁吸引线圈通电瞬间起到衔铁完全闭合所需要的时间；释放时间（又称断开时间）是指从电磁铁吸引线圈通电瞬间起到衔铁完全打开所需要的时间。为了对有关电路

30、能准确可靠的进行控制，对接触器的动作时间也有一定的要求，如直流接触器的闭合时间一般为0.040.11s，开断时间为0.070.12s；交流接触器的闭合时间一般为0.050.1s，开断时间为0.10.4s。接触器除应满足以上基本参数的要求外，还应满足在85%额定控制电压下保证接触器正常工作。另外在选择电磁接触器时还应考虑工作制的要求。4.2 电磁接触器4.2.1 直流电磁接触器1、cz5-22-10/22型接触器（1）组成该型接触器主要由触头装置、灭弧装置和传动装置等组成。结构图如图4-1所示。 图4-1触头装置：由单相主触头和二常开、二常闭联锁触头组成。静主触头为铜质t形结构，与弧角一起装在支

31、架上；动主触头为铜质指形结构，直接装于衔铁上。动联锁触头为指形结构，亦装于衔铁上；静联锁触头为半球形，装于螺杆上。为提高触头寿命，在联锁触头的紫铜快上镶有耐弧材料银氧化镉片。另外，辅触头上都有触头弹簧，防止触头闭合时产生有害振动。灭弧装置：由带有灭弧罩的磁吹灭弧装置完成，只设在主触头上。磁吹线圈与主触头串联，当主触头在打开过程中产生电弧时，电弧受到磁吹线圈产生的电场力而被拉向灭弧罩，使电弧变长变冷而熄灭。传动装置：由直流合拍式电磁铁组成。为了改善吸力特性，静铁芯端面装有极靴，改变反力弹簧和工作气隙，可改变其动作值。为了防止剩磁将衔铁粘住，在衔铁的磁极端面处装有0.10.2mm厚的紫铜片，亦称非

32、磁性垫片。在铁芯的磁极端面处一般还加装了极靴，以使直流接触器的吸引力特性平坦，减少吸合时的冲击。（2）工作原理其工作原理类同于电磁铁的工作原理。当吸引线圈未通电时，衔铁在反力弹簧的作用下打开，使常开触头打开，常闭触头闭合；当吸引线圈得电时，铁芯与衔铁间产生的吸力将衔铁吸合，使常开触头闭合，常闭触头打开。2、czt-20型直流接触器（1）组成该型接触器主要由触头装置、传动装置和灭弧装置组成。触头装置：二常开、一常闭的主触头和二常开、二常闭的联锁触头组成，联锁触头的通断电流为5a，主触头可通断额定电压dc440v的直流电路，主触头端子有“+”、“-”极性，要按标志接线。传动装置：为一直动式直流电磁

33、铁。灭弧装置：采用灭弧罩和磁吹装置。灭弧室不能装反，不要拆除灭弧室内的磁铁。（2）工作原理其工作原理类同电磁铁工作原理，当吸引线圈得电时，衔铁吸合，带动常开触头闭合，常闭触头打开，当吸引线圈失电时，衔铁在反力弹簧的作用下打开并带动常闭触头闭合，常开触头打开，常开主触头上的电弧被灭弧装置熄灭。4.2.2 交流接触器1、cj20系列三相交流接触器的结构cj20系列三相交流接触器的结构形式为直动式，立体布置、双断点、开启式，并采用压铸铝底座、增强耐弧塑料底板和高强度陶瓷灭弧罩组成三段式结构，使接触器结构紧凑，便于检修和更换线圈。主要由主触头装置、传动装置和灭弧装置组成。触头装置：主触头中的动触桥为船

34、型结构，因而具有较高的强度和较大的热容量。160a以下选用黄铜拉伸触桥。静触头选用型材并配以铁质引弧角，使之既具有形状的稳定性又便于电弧的外运动。触头材料选用银氧化镉，其特点是具有较好的抗熔焊性能和耐电磨损性能。辅助触头安装在主触头两侧，采用无色透明聚碳酯做成封闭式结构，确保防尘，使接触可靠，160a以下等级为二常开、二常闭。传动装置：采用具有双线的u形铁芯磁系统，衔铁为直动式，没有转轴，气隙至于静铁芯底部中间位置，因而释放可靠。磁系统的缓冲装置采用新型的耐高温吸振材料硅橡胶。还选用了耐磨性能好的聚氨酯橡胶做停挡。灭弧装置：采用高强度陶瓷纵缝灭弧罩。2、3tb系列三相交流接触器的结构3tb系列

35、接触器采用体积小、重量轻的双断点直动式结构，3tb48、3tb52接触器均采用单u形双绕组磁系统。触头装置：采用接触电阻稳定、抗熔焊、耐磨的银氧化镉、银氧化锡及镍等材料，触头支持件与底板均用特别的耐热耐弧的塑料制成。辅助触头安装在基座两侧，为二常开、二常闭。传动装置：采用单u形双绕组直流磁系统，线圈按长期工作制设计，寿命长、无噪音、无冲击电流。在u形磁系统磁轭中部有一不变气隙，可保证衔铁可靠释放。灭弧装置：灭弧室中装有桥形灭弧导板，两旁各有带齿形的缺口栅片，使电弧能快速熄灭。接触器采用机械强度高，导热性能好的铝合金基座。3、6c系列交流接触器（1）结构触头装置：主触头采用常开、直动式、桥式、双

36、断点。传动装置：磁系统为单e形直动式，具有较陡的吸力特性，控制线圈由启动线圈和保持线圈并联组成，并串加一个桥式整流器，使控制电源为交、直流两用，整流器输入、输出端都加有压敏电阻进行过压保护。控制线圈通电后，启动线圈和保持线圈同时工作，在接触器快吸合时，启动线圈断开，只有保持线圈工作。启动线圈的分断由接触器本身一常闭联锁触头完成。灭弧装置：灭弧罩采用高强度耐弧塑料制成，罩内设有割弧栅片。6c180接触器的灭弧室与触头支持件之间设有机械联锁装置，当灭弧罩取下后，其联锁装置即将触头支持件销住，此时即使有人操作，触头系统也不会动作，能可靠保证维修人员的安全。在控制线圈引线边有一红色指示器，指示接触器的

37、闭合或断开。（2）特点6c180型交流接触器具有操作频率高、主触头压力大、抗熔焊性好、耐电弧等优点，应用较多。在许多电力机车上，原用的3tb系列和6c110型都改用6c180型。6c系列接触器结构为模块化设计，配件通用性大，便于维护及更换。4.3 接触器的选用和维修4.3.1 接触器的选用接触器是现代工矿企业电力拖动和自动控制系统中使用量最大的一种电器。由于接触器的可靠性及其使用寿命与使用的电压、电流、控制功率、操作频率的大小密切相关，所以，随着使用场合及控制对象的不同，其操作条件和工作的繁重程度也有很大差异。接触器的选用一般遵循下列原则。1、 按一般任务选用所谓一般任务使用条件，是指接触器只

38、需要在额定电压下接通或分断较小倍额定电流，其操作频率不高，只伴有少量点动，而且所控制的电动机是直接启动，满速运行下开断电源。这种任务在工作中所占有的比例很大。接触器在该使用条件下操作时，其触头磨损较轻，寿命较长。所以，选配接触器时，只要选择额定电压和额定电流等于或大于电动机的额定电压和电流的接触器即可。2、 按重任务选用所谓重任务使用条件，是指接触器需要接通或分断较额定电流大很多倍的启动电流，并频繁运行于点动、反接制动、反向和在低速是断开的使用条件。接触器在该使用条件下操作，其触头会产生严重的电磨损。所以，必须选用适应重任务工作的接触器才能满足其要求。如电力机车辅助电路所选用的cj8z-105

39、z、cj20、3tb、6c180等型交流接触器就属于重任务使用条件选用的接触器。3、 按降容量选用降容量选用一般有两种情况，一种是操作频率高，工作相当繁重，可靠性要求很高的场合，可以适当的选用大“马”来拉小“车”，以延长使用寿命，提高可靠性；第二种是按轻任务使用类别设计的接触器用于繁重任务使用类别时，也应降容量使用。在接触器的选用过程中，原则上要以可靠性为前提，因为运行中的安全可靠包含着经济因素。而经济性则要根据使用条件、设备的设计要求，以及用户的重要程度诸多因素来考虑，只有兼顾才能做到合理，主要应根据实际情况而定。4.3.2 接触器的简单维护接触器在使用时应经常或定期地检查其运行情况，并进行

40、必要的合理维护，以延长其使用寿命，保证其安全可靠的运行。维护、检修时应首先断开电源，再按如下步骤进行。1、 外观检查用压缩空气清除接触器各部件的灰尘，铁芯极面上的灰尘也可以用毛刷清除。若有油垢，可先用棉布蘸少量酒精擦拭，然后再用干布擦净，并仔细观察接触器外观是否完整无损，注意拧紧所有紧固件。2、 灭弧室维护取下灭弧罩，用毛刷清除罩内落物及金属颗粒，如发现有破裂或严重烧损及零部件（如灭弧栅片）变形、松脱或位置变化等现象而不易修复时，应及时更换新灭弧室。重新安装时，应装回原位，不能随意更换到另一极上，以免影响其灭弧效力。3、 触头的维护定期检查触头的温升是否超过标准（主触头温升75），银或银基粉末

41、冶金制成的触头表面有烧毛发黑的现象是正常的，不会影响其实际工作能力，一般可不必清理。如触头接触处有金属颗粒或毛刺，可以用细锉轻轻锉平，但不能用砂纸或砂布擦拭。对于具有铜触头的转动时接触器，若长时间没使用或连续工作8h以上，在使用前应先开闭12次，以便除去触头的氧化膜。触头如有开焊、裂缝或磨损到原厚度1/3的情况时，则应更换新触头。4、 吸引线圈的维护观察线圈外表层有无过热变色，定期检查线圈温升是否超过所规定的值（一般规定，当环境温度为40，a级绝缘的线圈用温度计测得的表面温升不得超过60），引线与导线是否有松动，开焊或将断的情况，线圈骨架有无碎裂、磨损或固定不正常现象。此外，还应注意缓冲件是否

42、完整。5、 铁芯的维护观察铁芯极端面有无变形、松动现象。可用棉纱蘸少量汽油擦拭极面上的污垢。注意交流电磁铁的分磁环有无断裂，中柱气隙是否保持在0.10.3mm（发现过小可略锉去一些）；直流电磁铁芯的非磁性垫片是否磨损或脱落，缓冲件是否完整，位置是否正确。6、 接触器转轴的维护转轴转动是否灵活，在转轴与轴承处可注入少量润滑油，以保持转动灵活。4.3.3 接触器的检修接触器在闭合过程、闭合状态或断开过程中，都不可避免的会产生机械磨损或疲劳裂损，触头系统产生电磨损，线圈及绝缘件出现过热、老化现象，如不及时检查修理，就会影响其工作的可靠性。因此，对接触器进行预防性的检查、修理，及时更换超过限度的零部件

43、，是十分必要的。接触器是根据电力机车行走公里的长短来确定修程的。电力机车小修时，接触器只做一般的清扫和检查，工作量不大；电力机车中修时，安装接触器的屏柜均吊离车体，在地面作较大范围的解体检修。虽然对不同的接触器有着不同的检修工艺、检修范围和技术要求，但它们在检修过程中还是有很多共同点的。比如说，中修时对接触器提出的检修技术要求就基本上适用于小修时的检查标准。因此，下面只叙述电力机车中修时，接触器的一般检修情况。1、 触头检修触头的工作状态决定了接触器的性能和可靠性，因此，接触器触头的检修，是有触点电器在检修时的一个关键问题。接触器的触头有开距、超程、研距、初压力、终压力等参数，触头的检修就是要

44、注意这几个参数的测定及调试。触头开距：检修时，可在触头处于完全打开状态时，用卡尺测量触头的开距。触头的开距由接触器的结构来决定，有的可进行微量的调整。触头超程：在触头压缩弹簧良好的情况下，检查触头的超程就是检查触头由开始闭合到闭合终了时触头弹簧的压缩量，或者说是衔铁在此期间所走的距离。检修时，若触头片厚度小于规定值，则应当更换。触头初压力：接触器保持适当的初压力，可以减少闭合时由于触头撞击而产生的弹跳，从而防止因触跳而引起拉弧、熔焊的危险。触头的初压力可以认为是动触头弹簧的预压缩力，因此，在动触头弹簧自由长度不变，有无疲劳、断裂的情况下，只要保证组装时的压缩量，触头的初压力也就能够得到保证。触

45、头终压力：只有具备一定的终压力，才能减少触头的接触电阻，从而减少触头的发热。终压力的测定方法是当动、静触头处于完全闭合状态时，在动、静触头之间并联一个带电源的指示灯，并在动触头接线处挂一测力计，保持测力计的拉力方向与触头弹簧轴线方向一致。外施拉力，指示灯熄灭瞬间的拉力值，就是触头的终压力。触头研距：是指转动式触头的动、静触头从刚刚开始接触到完全闭合所滚动和滑动的距离之和。研距的作用是保持触头正常工作点不受到机械碰撞和电弧危害，擦去表面氧化膜，保证良好的电接触。较大型的接触器的动、静触头从初始闭合到终了闭合间应有明显的研磨滚动的踪迹。触头的接触状态：接触器动、静触头的接触面一般为线接触或点接触，

46、检修时应检查其接触面是否清洁，有无金属熔瘤，触头表面被电弧烧伤应给予修整，必要时还应使用细锉锉修表面。锉修时注意保持触头表面的曲率，锉光后用细布擦净。触头的接触状态还包括动、静触头与触头座间的静接触状态。动、静触头的接触表面一般不少于触头面积的80%。灯光法是检查触头接触状态的常用方法，比较简便、直观。除此之外，最近还根据触头接触电阻可以反映触头接触面的状态这一点，采用专用的测试仪，通过测试接触电阻的大小来判断触头的接触状态，这种方法正在试行推广中。触头检修时，cz5系列直流电磁式接触器主触头的开距、超程，可通过调节胶木底板上的垫片来达到。cj8z-150z型交流电磁式接触器的开距、超程，可调

47、节开距调节棒的偏心位置、增减接触器与底座间垫片的厚度来达到；压力调节可配合超程协调进行；无法兼得时，可更换合适的触头弹簧。接触器出头部分检修后，应使用兆欧表检查各带电部分之间及对地的绝缘状态。安装于主电路中的接触器，必要时还需进行对地介电强度的实验。2、 电磁传动机构按工艺要求顺序解体接触器。用毛刷、汽油清扫各部污垢，并用白布擦拭干净。检查吸引线圈，应无过热、变色，骨架应无裂纹，用万用表或电桥测量其电阻值，应符合技术要求，线圈包扎绝缘有局部损伤时，可适当包扎，并涂绝缘漆处理。检查磁路系统，状态应良好，铁芯极面应平整、光洁、e形铁芯可用塞尺检查中间极面低于里两侧极面的间隙，其值应为在0.120.

48、3mm间，衔铁运动应灵活，无卡滞现象。检查线圈、铁芯及衔铁弹性减振元件，应完整，减振作用良好。检查动触头盒安装桥及盒内弹簧，应无过热、变形、转动轴安装牢固。检查灭弧装置，触头与灭弧罩不得相碰，灭弧罩有裂损和电弧灼伤时应更新。检查联锁触头装置，触头有严重烧损应更新。接触器组装后，应测量触头开距、超程及压力。电压为88v时，接触器动作应灵活可靠，传动机构及触头系统的工作正常。5 继电器5.1 概述5.1.1 继电器的定义及组成1、继电器的定义及作用继电器是根据某种输入信号（输入量）接通或断开小电流控制电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。在电力机车上，继电器用于控制电路中，具有控制、保护、

49、或转换信号的作用。2、继电器的组成（1）结构组成对于有触点的接触器，从其结构组成方面可认为是由触头装置和传动装置（一般没有灭弧装置）组成。（2）原理组成继电器根据外界输入的一定信号来控制相应电路中电流的“通”与“断”，为了完成它的特定使命，继电器一般由测量机构、比较机构和执行机构等部分组成。 对于大部分继电器来说，输入量可以使电量，如电压、电流、阻抗、功率等，也可以是非电量，如压力、速度、温度等。输入量可以是一个量，也可以是两个或多个量。测量机构是反映继电器输入量的装置，用于接收输入量，并将其装换成继电器工作所必需的物理量。例如电磁型继电器，测量机构是线圈和铁芯构成的磁系统，用来测量输入电量的

50、大小，并在衔铁上将电量的大小转换成相应的电磁吸力。比较机构的作用是将输入量（或转换量）与预设的整定值进行比较，根据比较结果决定执行机构是否动作。例如电磁型继电器的反力弹簧等。当电磁吸力大于反力弹簧的反力时，衔铁吸合，执行机构动作；当电磁吸力小于反力时，衔铁不吸合，执行机构不动作，没有输出。一般可以在比较环节上调整（整定）继电器的动作值。执行机构是反映继电器输出的装置，它作用于被继电器控制的相关电路中，以得到所必需的输出量。执行机构根据比较的结果决定动作与否。如有触点电器中触点的分、合动作，无触点电器中晶体管的饱和、截止两种状态，执行机构的动作与否能实现对电路的“通”、“断”控制。输出量往往是电

51、量。不管输入是何种形式的物理量，根据比较结果（即执行机构的动作状态）决定是否有输出量。5.1.2 继电器的工作原理现以图5-1所示的有触点电磁式继电器为例，说明继电器的工作原理。 测量机构 执行机构 被控电路图5-1继电器由测量机构、比较机构、执行机构组成。它的电磁机构是测量机构，触头是执行机构。测量机构接收输入量（电流或电压等信号），并将其转变为继电器工作所必须的物理量（电磁吸力）；通过比较机构进行比较，当达到其动作参数或释放参数（电磁吸力大于或小于反力）时，促使执行机构动作（触头的闭合或断开）。接通被其控制的电路，从而得到一个输出电压。继电器的输入量与输出量之间有一特定的关系，这就是继电器

52、最基本的输入输出特性，亦称继电特性。图3-3为具有常开接点继电器的继电特性，输入量用x来表示，输出量用y表示。由上述工作原理分析可见，继电器的继电特性是由连续输入、跃变输出的折线组成，只要某装置有该输入输出特性就称为继电器。图中xdz称为继电器的动作值，xfh称为继电器的返回值。5.1.3 继电器的特点在电力机车上，继电器只用于控制电路，一般不直接控制主电路或辅助电路，而是通过接触器或主、辅电路中的其他电器对主电路及辅助电路进行控制。同接触器相比较，继电器具有以下特点：1、继电器触头容量小，一般采用点接触形式，没有灭弧装置，体积和重量也比较小。2、继电器的灵敏度要求极高，输入、输出量应易于调节

53、。3、继电器能反应多种信号（如各种电量、速度、压力等），其用途很广，外形多样化。4、继电器不能用来开断主电路及大容量的控制电路。5.1.4 继电器的基本参数在继电器的选用、维护、维修等工作中，要求对继电器的一般参数有一定了解和掌握，以下就继电器的常见参数和一些重要参数作一介绍。1、额定参数额定参数是指输入量的额定值及触点的额定电压、额定电流等。2、动作值动作值是指使继电器吸合所需要的最小物理量的数值，如电流继电器的动作电流，电压继电器的工作电压，风压继电器的动作风压等。有时也称整定值。3、释放值释放值是指继电器吸合动作所需要的最大物理量的数值。对于具有常开接点的继电器而言，其释放值也称返回值。

54、4、返回系数返回系数是指继电器输入量的释放值xsf与动作值xdz之比，用kfh表示，即kfh=xsf/xdz返回系数是继电器的重要参数之一，对继电器来说一般kfh1。kfh越接近于1，继电器的动作越灵敏，但抗干扰能力就差，所以返回系数也不完全是越高越好，对控制继电器来说，返回系数要求不高，而保护继电器一般要求有较高的返回系数。5、额定工作制对于继电器，一般具有三种额定工作制，即长期工作制、短时工作制、间断工作制。6、使用寿命使用寿命包括继电器的机械寿命和电气寿命，是继电器的重要技术指标。目前，控制继电器的机械寿命可高达一千万次以上，它与使用条件无关。7、动作时间和释放时间对于电磁式继电器，动作

55、时间是指继电器通电起，到所有触点达到工作状态止所经过的时间间隔。释放时间是指继电器断电起，到所有触点恢复到释放状态止所经过的时间间隔。按动作时间或释放时间的长短，继电器可分为快速动作、正常动作和延时动作三种类型。5.2 电磁式继电器电磁式继电器的测量机构是电磁铁，执行机构是触头。它具有工作可靠，结构简单，易于制造等优点，所以在电力机车上得到了广泛的应用。电磁式继电器可分为电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器和信号继电器等。按照电流种类的不同，电磁式继电器还可以分为直流电磁式继电器和交流电磁式继电器。电压继电器是指当继电器线圈两端电压达到规定值时动作的继电器，其吸引线圈与电路并联，故线

56、圈直径较细，匝数较多，主要作控制用。电流继电器是指当继电器线圈流过的电流达到规定值时动作的继电器，其吸引线圈与电路串联，故线圈直径较粗，匝数较少，多作过载或短路保护之用。中间继电器是指用来增加控制电路数目或将信号放大的继电器，它实际上也属于电压继电器。时间继电器是指从接受信号至触头动作（或使输出电路的电参数产生跳跃或改变）具有一定的延时，该延时又符合其准确度要求的继电器。5.2.1 直流继电器1、jz15-44z型中间继电器的组成jz15-44z型中间继电器为整体式结构，布置紧凑，其结构如图3-5所示，主要由传动装置和触头（接点）装置组成。传动装置：由直动螺管式电磁铁构成，铁芯和线圈布置在继电器中央，铁芯采用锥形止铁（可