城市轨道交通车辆电机电器（第二版）课件：车辆牵引系统电器认知

车辆牵引系统电器认知能力目标①能够进行受流装置的检查与保养；②能够进行高速断路器的检查与保养；③能够进行制动电阻的检查与保养；④能够进行避雷器检查与保养；知识目标①掌握受流装置的结构、工作原理；②掌握高速断路器的结构、工作原理；③掌握制动电阻器的结构、工作原理；④熟悉避雷器的结构；⑤熟悉熔断器的结构；⑥熟悉接地装置的结构。素质目标①培养学生系统思考的能力；②培养学生团队合作能力；③培养学生的责任意识、安全意识、规范意识；④培养学生自觉遵守操作规范和服务规范的意识；⑤培养学生的爱国主义情怀；⑥培养学生的民族自豪感和自尊心。任务一认识受流装置【任务导入】城市轨道交通车辆在电能的驱动下在线路上高速运行，城市轨道交通供电系统一般采用直流供电，我国城市轨道交通将DC750V和DC1500V列为直流牵引供电系统的标准电压等级。那么，供电系统的电能是如何到达城市轨道交通车辆的呢？我国城市轨道交通车辆采用的受电形式有哪些呢？它们是如何工作的呢？任务一认识受流装置【任务准备】1．设备受电弓、试验台等；2．仪表测力用重锤（60N，70N，80N，100N）、s表、高度量尺（0mm~2500mm）、游标卡尺、千分尺；3．工量具钢丝刷、拔轴器、勾扳手、铜锤（lkg）、铜棒、风动扳手等。学习活动一认识受电弓一、受电弓的位置及作用位置：电动车辆车顶上安装有受电弓。作用：当受电弓升起时，其滑板便与接触网的接触导线发生接触，从而将电流引入电动车辆。在电动车辆运行时，受电弓的滑板则沿接触导线滑动，并保持良好的接触，使电流源源不断地流入电动车辆。学习活动一认识受电弓二、受电弓的分类及型号1．受电弓按结构型式分类受电弓按其结构型式可分为双臂和单臂两种。单臂受电弓的优点：单臂受电弓具有结构简单、质量轻、便于调整等优点。一般地铁车辆、轻轨车辆大多釆用单臂受电弓。学习活动一认识受电弓二、受电弓的分类及型号2．受电弓按驱动形式分类分为气动式受电弓和电动式受电弓，即两种受电弓的升弓动力分别依靠压缩空气和电动机。3．受电弓按压缩空气驱动方式分类分为气缸驱动式受电弓和气囊驱动式受电弓。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理1.气缸驱动式受电弓（1）气缸驱动式受电弓的结构气缸驱动式受电弓主要由底架、支持绝缘子、下部框架、上部框架、滑板机构、传动气缸、控制机构等组成。①底架：由方形管或型钢焊接而成，用于支撑整个框架。②支持绝缘子：安装在车顶，一方面用于支撑底架，另一方面可将车体与受电弓进行电气隔离。③下部框架：由下臂杆、转轴、下部导杆等组成。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理1.气缸驱动式受电弓（1）气缸驱动式受电弓的结构④上部框架：用于支撑滑板机构，传递向上的作用力，保证受电弓的工作高度。⑤滑板机构（弓头）：弓头是受电弓与架空导线接触受流的部分。⑥传动气缸：安装在受电弓底架上，由电磁阀控制。传动气缸内有活塞、活塞杆和降弓弹簧。⑦控制机构：用于控制气缸的动作，主要由单向节流阀、电磁阀、调压阀、安全阀和空气过滤器组成。1-底架；2-高度止挡；3-绝缘子；4-构架；5-下臂杆；6-下部导杆；7-上臂杆；8-上部导杆；9-弓头；10-接触滑板；11-端角；12-升降弓装置；13-电流传输装置；14-锁钩；15-最低位置指示器学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理1.气缸驱动式受电弓（2）气缸驱动式受电弓的工作原理①升弓过程：在列车激活及驾驶台激活的前提下，司机按下升弓按钮，受电弓电磁阀得电，打开风源至传动气缸的进气口。压缩空气经过空气管路进入传动气缸后压缩降弓弹簧，并推动活塞、活塞杆移动，活塞杆在升弓弹簧的作用下带动转轴、下臂杆做旋转运动，上部框架在下部导杆的作用下向上抬起，使滑板与接触网导线接触，升弓完成。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理1.气缸驱动式受电弓（2）气缸驱动式受电弓的工作原理②降弓过程：在列车激活及驾驶台激活的前提下，司机按下降弓按钮，受电弓电磁阀失电，风源停止向传动气缸供风，压缩空气从传动气缸排向大气，受电弓在降弓弹簧及自身重力的作用下，使下臂杆转动，上部框架落下，带动滑板离开接触网导线降至最低位置，降弓完成。降弓初期受电弓与接触网快速分离，可以避免降弓过程中产生电弧，灼伤受电弓滑板；降弓后期速度变慢，可避免受电弓对车顶造成过大冲击。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理1.气缸驱动式受电弓（2）气缸驱动式受电弓的工作原理③紧急操作：遇紧急情况需要升弓，则有以下两种情况。a.当总风缸气压低于400kPa时，受电弓无法正常升弓，起动辅助压缩机，当辅助升弓缸气压大于800kPa或辅助压缩机起动3min后，断开辅助压缩机的电源。b.当车载蓄电池或供电故障，无法满足正常升降弓的供电需求时，司机可釆用脚踏泵泵风进行升弓操作。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理1.气缸驱动式受电弓（3）气缸驱动式受电弓主要技术参数项目参数值额定电压/VDC1500弓头宽度/mm1550额定电流/ADC800碳滑板长度/mm1050最大工作高度/mm1800接触滑板长度/mm800±1折叠高度/mm175滑板材料石墨自由高度/mm2050带绝缘子的最小高度/mm342±10静态接触压力/N120±10升、降弓时间/s7~8工作接触压力/N100~140使用运行速度/（km/h）100及以下额定压力范围/kPa750~900总质量/kg190~195学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理2.气囊驱动式受电弓（1）气囊驱动式受电弓的结构气囊式受电弓主要由底架、框架、气囊升弓装置和弓头组装等组成。①底架：由4根矩形无缝钢管组焊而成。②铰链系统：由下臂杆组装、上框架组装和拉杆组装构成。③气囊升弓装置：主要由两组在受电弓横向上对称布置的气囊、蝴蝶座以及钢丝绳构成。④弓头：由滑板、弓角、弓头转轴和弓头悬挂装置构成。1-绝缘子组装；2-底架电流连接装置；3-底架组装；4-阻尼器组装；5-下臂杆组装；6-拉杆组装；7-肘接电流连接组装；8-平衡杆组装；9-上框架组装；10-弓头电流连接组装；11-弓头组装；12-气路；13-降弓位置指示器；14-升弓装置组装；15-气阀箱学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理2.气囊驱动式受电弓（1）气囊驱动式受电弓的结构⑤气阀箱与气路：气阀箱安装在受电弓底架上，是受电弓气路的控制装置，主要集成了过滤阀、精密调压阀、单向节流阀和安全阀，用于对受电弓气路的过滤、压力调整、流量控制及安全保护，可以用来精确调整受电弓的升、降弓时间和与接触线之间的接触压力。由车辆进入受电弓的压缩空气在经过气阀箱后被分为两条支路：一条支路通向升弓气囊，用于控制受电弓的升、降弓；另一条支路通向ADD，用于监测和反馈滑板运行状态，执行故障情况下的自动保护功能。1-过滤阀；2-升弓节流阀；3-调压阀；4-压力表；5-安全阀；6-降弓节流阀；7-气囊；8-快排阀；9-ADD截止阀；10-ADD试验阀；11-滑板；12-压力开关学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理2.气囊驱动式受电弓（2）气囊驱动式受电弓的工作原理①升弓过程：司机按下升弓按钮后，供风单元内的升弓电磁阀得电动作，压缩空气通过受电弓进入气阀箱，进入气阀箱的压缩空气依次经过空气过滤器、单向节流阀、调压阀、气压表、单向节流阀、安全阀，进入气囊升弓装置。气囊膨胀抬起，并带动钢丝绳对下臂杆产生升弓转矩，弓头在下臂杆的驱动下向上升起，直到受电弓弓头上的滑板与接触线接触并保持在设定的接触压力下。同时，压缩空气通过管路经快排阀向带有气道的受电弓滑板供气。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理2.气囊驱动式受电弓（2）气囊驱动式受电弓的工作原理②降弓过程：司机按下降弓按钮后，电磁阀失电，向受电弓供应的压缩空气被切断并将受电弓气路与大气连通，则气囊升弓装置排气，受电弓靠自重下降，脱离与接触线的接触，从而使接触网与车辆之间的电源供应被切断。受电弓最后下降至弓头转轴，保持在受电弓底架的两个橡胶止挡上。同样该受电弓也设置了降弓到位指示装置，采用机械行程开关提供降弓到位信号。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理2.气囊驱动式受电弓（2）气囊驱动式受电弓的工作原理③自动降弓：当受电弓滑板破裂或磨损到极限时，通向滑板的气压下降，而通向气囊的气压不变。当压力差达到快排阀的动作值时，快排阀打开，将通向滑板和气囊的气路与大气连通，同时压力开关常开触点由闭合状态跳转为断开状态，DDU显示受电弓故障。由于升弓气囊的压缩空气排向大气，受电弓迅速自动降下。滑板若存在微小裂缝和少量漏气，但能够正常升弓，则属于正常允许范围，不影响受电弓的正常工作。学习活动一认识受电弓三、受电弓的结构与工作原理2.气囊驱动式受电弓（3）气囊驱动式受电弓的主要技术参数项目参数值额定电压/VDC1500额定电流/A1680工作高度范围内静态接触压力/N100±10升弓时间/s≤8降弓时间/s≤8额定工作气压/kPa550工作高度/mm150~1950最大升弓高度/mm≥2550弓头长度/mm1550±5滑板长度/mm800±1运行速度/km/h≤90重量（包括支持绝缘子和传动气缸）/kg≤140学习活动二检查与保养受电弓一、受电弓的接触压力及特性1.受电弓的接触压力受电弓的受电性能在很大程度上取决于接触压力。列车运行时，受电弓滑板沿接触导线滑动，若接触压力太小，则接触电阻增大且易跳动，使供电时断时续，导致接触不良甚至引起火花或电弧；但若接触压力太大，则摩擦加剧，增加滑板和导线的磨损，缩短使用寿命。2.受电弓的静特性在静止状态下，接触压力同受电弓升弓高度之间的关系，称为受电弓的静特性。车辆运动速度不大时，接触压力可视为静态接触压力。学习活动二检查与保养受电弓一、受电弓的接触压力及特性3.受电弓的动特性在动能相等的情况下，把受电弓运动系统的质量归化到滑板上，该质量称为归化质量。受电弓的归化质量，与受电弓提升高度的关系称为受电弓的动特性。4.工作高度指在此高度范围内，弓头滑板对接触网导线的静态接触压力为额定值，也即在此高度范围内，可以保证正常受流。5.升、降弓时间升降弓时间指在传动风缸处在额定工作气压时，由落弓位升到最大工作高度和由最大工作高度降至落弓位所需的时间。学习活动三认识集电靴集电靴受流装置主要应用于第三轨供电方式的线路，集电靴安装于车辆转向架构架两侧靠车辆外侧中部的位置。动车转向架构架均装有两套受流器，而拖车仅一台转向架装有两套受流器。每个受流器的安装托架用4个螺栓固定在转向架构架的侧梁下面。接触轨是沿轨道线路敷设的与轨道平行的附加导电轨，所以又称第三轨或简称三轨。第三轨一般安装在线路行车方向的左侧。接触轨材料一般采用低碳钢或钢铝复合材料，滑板材料为石墨。学习活动三认识集电靴一、受流形式电动客车转向架构架伸出的集电靴通过与第三轨接触而取得电能。根据集电靴受流位置的不同，可分为上部受流、下部受流和侧部受流三种形式。国内应用较多的是上部受流和下部受流方式。学习活动三认识集电靴一、受流形式1.上部受流上部受流的特点是：集电靴从上向下压向第三轨轨头，从第三轨顶面受取电流。受流器的接触力是由下作用弹簧进行调节的，受流平稳。学习活动三认识集电靴一、受流形式2.下部受流下部受流的特点是：第三轨的轨面朝下安装，车辆受流器通过与接触轨的下底面接触而受取电流。学习活动三认识集电靴二、集电靴的结构集电靴主要由绝缘座、起复装置（包括回位压板、回位臂、回位控制杆和弹簧）、受流支撑、弹性轴承、扭簧、碳滑板、受流臂、电缆线、熔断器以及熔断器箱等零件组成。1.绝缘座绝缘座釆用的是一种绝缘材料，它的作用是确保载流、受流器与转向架之间绝缘，它还负责承载受流器的其他元件。2.弹性轴承弹性轴承釆用橡胶材料，可确保受流臂的平稳进行。1-起复装置；2-熔断器箱；3-熔断器；4-小熔断器；5-电缆线；6-绝缘座；7-保护挡板；8-扭簧；9-受流支撑；10-受流臂；11-碳滑板学习活动三认识集电靴二、集电靴的结构3.起复装置起复装置的作用是当受流器发生故障时，保证受流器与第三轨脱离。4.受流臂经受过弯轨等正常工作状态下的冲击,同时当受流臂遭遇意外的障碍撞击时，能够在设置的薄弱点处断裂，从而保护列车。5.熔断器熔断器盒带有透明视窗，内装直流熔断器。6.受流器机械部分受流器机械部分安装在一个绝缘支架上。学习活动三认识集电靴三、集电靴技术参数项目参数值额定电压/VDC1500最大瞬时电压/VDC1980电压范围/VDC1000~1800额定电流/A600工作压力/N120±24滑靴下极限位置/mm参照工作位置下51滑靴上极限位置/mm参照工作位置上70最大升弓高度/mm碳合金任务二认识与检查高速断路器【任务导入】在城市供配电系统中，每套住房均作为一个单元，在入户门处设置空气断路器，对套内电源及用电器进行控制和保护。如果把城市轨道交通车辆看作一套住房的的话，它是否也有类似于空气断路器的设备对车辆进行控制和短路、过载、接地保护，以防止故障范围扩大。该设备在列车上什么位置？由哪些部件组成？是如何进行工作的？如何对其进行维护和保养？任务二认识与检查高速断路器【任务准备】1．设备高速断路器、试验台等；2．仪表万用表、兆欧表、游标卡尺；3．工量具专用风枪、吹风筒、38件套、力矩扳手、塞尺、抹布、螺丝刀、酒精、绝缘胶带若干、封条若干、划线笔、砂纸等。学习活动一认识电磁式高速断路器一、高速断路器的位置及作用高速断路器一般安装在动车逆变器箱内。每个牵引逆变器都分别设有一个高速断路器，牵引逆变器从高速断路器处获得供电。当高速断路器闭合时，车辆将获得由受电弓（或集电靴）从接触网（或第三轨）引入的电源，从而投入工作。当牵引电路发生短路、过载、接地等故障时，相关控制电路使高速断路器自动断开，切断车辆总电源，以防止故障范围扩大。学习活动一认识电磁式高速断路器二、高速断路器的特征①对地有很高的绝缘等级。②有较高的分断能力。③有较短的响应时间。④不受气候条件影响。⑤使用寿命长。⑥易于维护。学习活动一认识电磁式高速断路器三、电磁式高速断路器电磁式高速断路器是一种用来通、断高压电气回路电流的保护电器，当列车主回路出现故障时，高速断路器能快速将电流断开，以保护设备的安全。1.结构电磁式高速断路器由触头系统、操作机构电磁系统、脱扣电磁系统、传动杠杆以及灭弧系统组成。触头系统由静、动触头，可动触头台和触头弹簧等组成；操作机构电磁系统由电磁铁芯、电磁线圈和杠杆等组成；脱扣电磁系统由脱扣电磁铁、可动铁芯和脱扣杆等组成；传动杠杆由控制杆、连杆和挂钩等组成。1-电磁线圈；2-轴；3-杠杆；4-连杆；5-控制杆；6-挂钩；7-磙子；8-可动触头台支架；9-可动触头台；10-触头；11-触头弹簧；12-脱扣电磁铁；13-可动铁芯；14-脱扣杆；15-磙子；16，17-轴；18-固定主触头学习活动一认识电磁式高速断路器三、电磁式高速断路器2.工作原理（1）合闸动作操作机构的电磁线圈1得电，可动铁芯2（衔铁）被固定铁芯3吸引，可动铁芯端部的转轴4和杆5绕转轴6旋转，连杆7向上移动，使控制杆8旋转的同时，可动触头台支架11、可动触头台12、动触头13随着旋转，使动触头13与固定主触头14处于闭合状态。学习活动一认识电磁式高速断路器三、电磁式高速断路器2.工作原理（2）正常分断动作按下分闸按钮，操作机构吸引线圈断电，在反力弹簧7的作用下，可动触头台5、可动触头台支架4、控制杆3一起逆时针旋转，使动触头6与固定主触头11分离，完成了正常分断动作。学习活动一认识电磁式高速断路器三、电磁式高速断路器2.工作原理（3）过流分断动作当流过触头及脱扣电磁铁线圈电流超过整定值时，脱扣电磁铁16吸引动铁芯17，使脱扣杆18沿顺时针方向旋转，其端部磙子19撞击挂钩9的端部，造成挂钩9绕轴20为中心逆时针旋转，致使与磙子10解锁。这样可动触头台支架11、可动触头台12在反力弹簧14的作用下逆时针旋转，使动触头13与固定主触头22分开，完成了过电流脱扣的动作过程。学习活动一认识电磁式高速断路器三、电磁式高速断路器2.工作原理（4）复位动作按分闸按钮，操作机构的电磁铁吸引线圈断电，在反力弹簧14作用下，杠杆5绕着轴6旋转。连杆7向下移动，使控制杆8以转轴21为中心旋转，回到正常分断状态，为再次合闸动作做好准备。学习活动二认识UR6-31/32型高速断路器一、作用正常情况下，根据需要接通和断开接触网和电动车辆主电路之间的高压电路；在发生故障时，快速切断主电路，防止事故扩大，保护车辆和人身安全。二、结构每个牵引逆变器都分别设置一个高速断路器，安装在逆变器箱中，集成安装。UR6-32E型高速断路器的基本结构包括基架、主触头、脱扣装置、闭合装置、灭弧罩和辅助触头。1-基架；2-主触头；3-脱扣装置；4-闭合装置；5-辅助触头；6-灭弧罩1-固定绝缘架；2-主电路（21-下连接铜排；22-动触头；23-上连接铜排；24-带引弧角的静触头；25-引弧角）；3-过电流脱扣装置；4-灭孤罩；5-驱动装置；6-辅助触头组件学习活动二认识UR6-31/32型高速断路器二、结构基架用于安装主触头、脱扣装置、闭合装置、灭弧罩、辅助触头等部件。主触头包括动触头和静触头，用于接通车辆主电路。脱扣装置也称为短路快速跳闸装置，用于过载保护，它的跳闸值可通过刻度盘来调整。闭合装置包括磁铁、线圈、圆筒、连杆压簧、前后极、叉头等，用于开关的正常吸合和分断。灭弧罩由一组抗电弧的绝缘板、灭弧片和引弧片组成，用于吸引动、静触头分断时产生的电弧，并进行分割、冷却。学习活动二认识UR6-31/32型高速断路器三、工作原理1.合闸过程按下高速断路器“合”按钮，闭合装置的线圈得电，带动连杆推动动触头与静触头接触。电流从上接线排通过闭合动、静触头流向动触头臂，然后流至下接线排，使接触网与车辆主电路电气设备连通。主电路正常工作时，流过高速断路器主触头的电流为正常值，脱扣装置电磁铁的电流也为正常值，因此跳闸装置不动作。学习活动二认识UR6-31/32型高速断路器三、工作原理2.分断过程分闸有手动和自动两种方式。发生短路时，若电流值达到其跳闸整定值，该装置动作，通过转换机构带动动触头移动，与静触头分开，使高速断路器处于“分”状态。正常分断时，闭合装置的线圈失电，压簧复位，动、静触头断开，使高速断路器处于断开状态。高速断路器的动、静触头接通或断开时，通过连杆带动辅助触头跟随接通或断开，用于显示和监控高速断路器的状态。注：高速断路器分断之后再合闸，必须间隔2s以上。学习活动二认识UR6-31/32型高速断路器四、UR6-32E型高速断路器的特性学习活动二认识UR6-31/32型高速断路器五、UR6-32E型高速断路器的主要技术参数项目参数值UR6-31UR6-32主触头额定工作电压Ue/V9001800最大工作电压/V10002000分断过电压/V21004000最大电弧电压/V1.5~2.1Ue额定绝缘电压/V2000绝缘耐压试验电压（50Hz，1min）/kV8额定工作电流/A1000直流瞬时过电流整定范围/A1200~2400分断时间/ms15机械寿命在清洗和润滑保养操纵下的机械寿命是5×105次开关（无电流）。在100000次开关之后，更换磨损的零件。辅助触头标称电压（DC）/V24，36，72，87，96，110，220绝缘耐压试验电压（50Hz，1min）/kV2学习活动三检查高速断路器一、检查高速断路器1.合闸装置检查（1）测量螺管线圈的阻值，若阻值与标称值不相符应更换线圈。（2）检查线圈与铁芯之间是否有喷擦痕迹，检查铁心是否动作自如。（3）对机械联锁机构进行润滑，正常情况下润滑能延长高速开关寿命，润滑脂应是专用油脂，不准有其他油脂。2.动、静触点检查（1）检查动、静触点的“熔化”程度，如“熔化”程度厉害，应更换触点。（2）触点应成对更换，更换完毕后还应检查动、静接触面接触情况。学习活动三检查高速断路器一、检查高速断路器3.接线端检查清洁、打磨主要线端及电缆的接触面，使两接触面的接触保持密贴，防止接触电阻增大而损坏电揽及主接线端。4.灭弧罩检查将灭弧罩分解，检查灭弧栅片的情况。对于烧灼厉害的灭弧栅片应更换。在灭弧栅片组装过程中，应注意栅片的安装角度。5.辅助开关检查检查辅助开关时应测量开关触点的接触阻值，同时还需检查机械部件的工作情况。学习活动三检查高速断路器二、测试高速断路器（1）连接吸合装置电源。（2）把大电流发生器输出线分别接到断路器进线端和出线端。（3）把大电流发生器输入端插头插进AC380V电源插座。（4）分别合上DC110V和AC380V电源开关。（5）合上吸合装置闸刀开关，使断路器吸合，确认延时0.5s后吸合继电器断开，并检查机械连锁装置。（6）合上大电流发生器电源开关。（7）转动电流调节旋钮，慢慢改变流进断路器的电流大小。（8）一旦达到规定整定值，断路器自动分断，如不分断，调节断路器电流整定值，按以上步骤重复操作。任务三认识制动电阻器【任务导入】城市轨道交通车辆在运行过程中，为了减少机械摩擦的损耗，提高电能的利用率，实现低碳环保，应尽量采用无污染的制动方式，目前最好的方法就是使用电制动，电气制动作为主要制动已成为潮流。城市轨道交通车辆制动时，牵引电机作为发电机运行，产生的电能优先回馈到电网，由辅助电源或同一电网中相邻运行列车使用，如果能量不能被电网完全吸收时，多余的能量去哪了呢？任务三认识制动电阻器【任务准备】1．设备制动电阻器、试验台等；2．仪表兆欧表；3．工量具棉布、砂纸、棉纸、酒精（或吸钠水）、绑扎带等。学习活动认识制动电阻器结构一、制动电阻器的位置及作用每个牵引系统包括一个制动电阻箱，吊挂在车辆底架上。在列车制动时，牵引电机作为发电机运行，产生的电能优先回馈到电网，实现回馈制动，如果能量不能被电网完全吸收，则多余的能量将被转化为热能消耗在制动电阻上。学习活动认识制动电阻器结构二、制动电阻器的结构制动电阻器主要由主单元和通风风扇两部分组成。1.主单元（条状电阻箱）条状电阻箱包括制动电阻外壳、制动电阻框架、压力监控器、温度监控器、制动电阻安装框架、接线盒。1-制动电阻外壳；2-制动电阻安装框架；3-接线柱；4-接线盒；5-温度监控器；6-通风风扇；7-制动电阻带；8-制动电阻连接铜排学习活动认识制动电阻器结构二、制动电阻器的结构2.通风风扇通风风扇包括电机、外壳、风叶。制动电阻通风风扇的作用是降低制动电阻箱内的温度，使制动电阻在制动电阻风扇强追通风方式下正常工作。制动电阻通风风扇的监控由风量监控压力传感器和制动电阻出口温度监控传感器完成。风量监控压力传感器通过监控通风风扇的进风口与出风口间的压力差来确认风扇的工作状态是否正常。温度监控传感器用于监控制动电阻箱的出口温度，以确认风扇的工作状态是否正常。学习活动认识制动电阻器结构三、制动电阻器的工作原理及要求列车制动时，电机工作在发电机状态，产生了制动电流，车辆过剩的电能通过电缆和母排从牵引逆变器传输到电阻单元上转化为热能，使电阻单元发热，把电能转化成热能消耗掉。制动电阻要具有良好的热容量，耐振动，抗腐蚀，在高温下不生成氧化层。特别要注意，在正常使用周期内，条状电阻不能断裂。学习活动认识制动电阻器结构四、制动电阻器的技术参数项目参数值额定电压/VDC1500额定电流/A360持续时间/s10(R8)/18(R9)工作温度/℃400最高温度/℃<600冷却方式强迫风冷额定通风量/（m3·s-1）1.8带式制动电阻R8/Ώ1.04带式制动电阻R9/Ώ1.74电阻带与电阻组件架可承受/（V·min-1）5800组件构架与电阻箱之间可承受/（V·min-1）3000电气间隙/mm>32爬地距离/mm>50任务四认识避雷器【任务导入】雷雨天气的时候，我们发现城市轨道交通车辆仍然能够安全的运行在轨道交通线路上，雷电对车辆有什么危害呢？为什么城市轨道交通车辆不怕雷电呢？它是如何进行自我保护的呢？【任务准备】1．设备金属氧化物避雷器、试验台；2．仪表兆欧表、专用测试仪、阻性电流仪；3．工量具螺丝刀、钢丝刷、扳手、油盘、毛刷等。学习活动认识氧化锌避雷器一、避雷器的位置及作用避雷器也称浪涌吸收器，其作用是防止来自城轨车辆外部的过电压对车辆电气设备的破坏，是一种限制过电压幅值的保护电器。雷电侵入时由于过电压的作用使避雷器放电，雷电流经避雷器泄入大地，从而限制了雷电过电压的幅值，使避雷器上的残压不超过被保护电器冲击放电电压。避雷器并联在被保护电器与地之间。避雷器的主要类型有保护间隙避雷器、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。学习活动认识氧化锌避雷器二、火花间隙避雷器1.结构火花间隙避雷器通常由火花间隙和非线性电阻两部分组成。非线性电阻的作用是利用电阻同电流之间的非线性关系，一方面在击穿瞬间很大的冲击电流作用下，限制避雷器上的电压，防止被保护设备的绝缘在高电压下被损坏；另一方面又可以在火花间隙被击穿后，限制由工频电压所引起的流过避雷器的电流，从而使火花间隙能很容易地切断它。学习活动认识氧化锌避雷器二、火花间隙避雷器2.工作原理由于避雷器与被保护电气设备并联，当出现过电压危及被保护设备时，避雷器放电，使高压冲击电流泄入大地。随后，避雷器仍能恢复原工作状态，截止伴随而来的正常工频电流，使电路与大地绝缘。过电压越高，火花间隙击穿越快，从而限制了加于被保护电气设备上的过电压。击穿电压的幅值与击穿时间的关系称为伏秒特性。学习活动认识氧化锌避雷器三、氧化锌避雷器1.结构氧化锌避雷器是一种新型避雷器，这种避雷器的阀片是以氧化锌（ZnO）为主要原料，掺以少量其他金属氧化物添加剂，经高温烧结而成。该装置用上下铁壳盖及密封橡胶圈将氧化锌阀片密封在瓷套内，内部装有弹簧将阀片压紧，以防止内部零件移动，保证零件间可靠的电气连接。学习活动认识氧化锌避雷器三、氧化锌避雷器2.工作原理氧化锌避雷器的工作原理为：在正常工作电压下，阀片具有极高的电阻而呈绝缘状态,使流过阀片的电流非常小，这样小的电流不会烧坏氧化锌阀片，从而实现了“无间隙”；当系统出现超过某一电压动作值的电压时，阀片“导通”呈低阻状态，释放电流，“导通”后阀片上的残压与流过它的电流大小基本无关，而为一定值；当电压降到动作电压以下时，阀片“导通”终止，迅速恢复高电阻而呈绝缘状态。氧化锌避雷器可使避雷器的残压被限制在允许值以下，并将冲击电流迅速泄入大地，从而保护了与其并联的电器。学习活动认识氧化锌避雷器三、氧化锌避雷器3.特点氧化锌避雷器具有以下优点：①无间隙。②无续流。③通流能力大。④残压低。任务五认识熔断器【任务导入】城市轨道交通车辆是由一系列的电气设备通过电路连接组合而成的，如果列车运行过程中电路发生过载或短路时，列车如何进行自我保护？城市轨道交通车辆是如何选择保护措施的呢？【任务准备】1．设备试验台；2．仪表万用表；3．工量具电器钳工常用工具、螺丝刀、扳手等。学习活动选择熔断器一、熔断器的作用及分类1.作用熔断器是一种过载或短路电流导致熔体发热熔断的保护电器。一般接在低压电路或控制电路中。熔断器串联在电路中，当该电路产生过载或短路故障时，熔断器先行熔断，切断故障电路，保护电路和电气设备。任何一种熔断器在电流超过其最小熔断电流时都会熔断，其熔断时间将随电流增加而缩短，即具有反时限过流保护能力。熔体熔断后，必须停电更换熔体。学习活动选择熔断器一、熔断器的作用及分类2.分类（1）插入式熔断器（2）螺旋式熔断器（3）无填料封闭管式熔断器（4）有填料封闭管式熔断器（充石英砂瓷管熔断器）（5）快速熔断器（6）自复式熔断器学习活动选择熔断器二、熔断器的工作原理1.熔断器的熔断过程熔断器熔断过程一般可分为四个阶段：①通过故障电流而发热达到熔化温度的阶段。②熔体熔化和蒸发阶段。③间隙击穿和电弧产生阶段。④电弧燃烧和熄弧阶段。学习活动选择熔断器二、熔断器的工作原理2.熔断器的保护特性熔断器的安-秒特性：熔断器的熔断电流I与熔断时间t的关系。安-秒特性又称为保护特性。熔断器的保护特性必须处于被保护电气设备的允许过载特性曲线之下，才能起到可靠保护的作用。学习活动选择熔断器三、熔断器的使用注意事项①对于插入式熔断器，电源线和负载线分别接在瓷底两端的静触头上，熔体接在瓷盖两端的动触头上，并经过瓷盖中间的凸出部分。插入瓷盖时，要保证动、静触头接触良好，而且熔体不能受到机械损伤。②对于螺旋式熔断器，应将带色标的熔断管一端插入瓷帽，再将瓷帽连同熔管一起拧入瓷套，负载线应接到连接金属螺纹壳的上接线端，电源线应接到瓷座上的下接线端，并保证各处接触良好。当熔体已经熔断或严重氧化时，需要更换熔体，应注意使新换熔体的规格与原熔体保持一致，以保证动作的可靠性。任务六认识接地装置【任务导入】我们发现城市轨道交通车辆转向架的车轴上均安装有一个圆形的设备，仔细观察这些设备又不完全相同，而是按照一定规律均匀分布在每一根车轴的两端，这些设备是干什么的呢？其内部结构是什么样的呢？使用的时候有哪些注意事项呢？【任务准备】1．设备接地碳刷、试验台等；2．工量具力矩扳手、棉布、酒精、专用衬垫等。学习活动认识接地装置结构一、接地装置的作用及位置1.作用接地装置的主要作用是为主电路提供回流通路，使电流经轮对到达钢轨，构成1500V或750V的完整回路，同时防止电流通过轴承造成电腐蚀，延长轴承使用寿命。2.位置安装在轮对的轴端位置，依靠接地碳刷与车轴轴端面转动摩擦受电。学习活动认识接地装置结构二、接地装置的结构接地装置主要由碳刷、碳握和端盖组成。思考练习一、填空题1.受电弓按其结构型式可分为

和单臂两种。2.受电弓的静特性是指受电弓的静态接触压力与

的关系。3.城市轨道交通车辆受流装置一般分为

和

两种。4.我国城市轨道交通将DC

V和DC

V列为直流牵引供电系统的标准电压等级。5.受电弓滑板的常见故障

和

。6.避雷器通常

联在被保护设备与“地”之间。7.气缸驱动式受电弓的升、降弓时间可以通过

的大小来调节。8.高速断路器是车辆

电路的总开关和总保护。9.城轨车辆进行电制动时，牵引电机作为

运行，把机械能转换为电能。10.城轨车辆电制动时，优先采用

制动。思考练习一、填空题11.电