城市轨道交通车辆-4.3电气主回路设备认知

目

录知识点1高速断路器的结构与工作原理知识点2高速断路器的日常检修知识点3接触器的原理与作用知识点4接触器日常检修高速断路器的结构与工作原理知识点1高速断路器的结构与工作原理

电气主回路是轨道列车驱动的核心系统，控制并提供给轨道列车足够的动能。高速断路器(HSCB)为牵引系统的总开关,在许多车辆制造厂中会将高速断路器安装在含有受流装置车辆的底部高压电气箱体内。例如,中车公司生产的列车的每个高压电器箱内都有一个高速断路器,为单极设备,可以提供双向通断,给车上的牵引设备提供过流和短路保护。一般交流传动车高速断路器(HSCB)安装在B车的逆变器箱中,集成安装在箱中的主要优点是可以节省车下空间用于其他设备安装,并且使HSCB与外界环境隔离。在正常运行时,HSCB用于接通、关断电源回路和保护牵引设备。图4-29高速断路器高速断路器的结构与工作原理

高速断路器(HSCB)用来接通和分断电动客车的高压电路,是电动车辆的主要保护装置。当主电路发生短路、过载、牵引电动机环火等故障时,快速切断主电源。为了防止事故的扩大,要求高速开关动作迅速、可靠,并具有足够的断流容量。高速断路器为具有电磁控制和自然冷却的单极直流断路器。高速断路器可以因过流自动跳闸,也可以由DC110V电源控制跳闸,还可以在两个电流方向上过流自动跳闸。

高速断路器(HSCB)用来接通和分断电动客车的高压电路,是电动车辆的主要保护装置。当主电路发生短路、过载、牵引电动机环火等故障时,快速切断主电源。为了防止事故的扩大,要求高速开关动作迅速、可靠,并具有足够的断流容量。高速断路器为具有电磁控制和自然冷却的单极直流断路器。高速断路器可以因过流自动跳闸,也可以由DC110V电源控制跳闸,还可以在两个电流方向上过流自动跳闸。图4-29高速断路器一、高速断路器(HSCB)的主要性能指标及特点高速断路器的结构与工作原理

(1)机械响应时间。机械响应时间是指从通过断路器的电流达到动作值,到主触头打开的时间。一般来说,电流增长率越大,机械响应时间越短。

(2)分段能力。分段能力是指该断路器安全切断故障电流的能力。分段能力强,响应时间短。图4-30机械响应时间与电流增长速率关系主要指标主要特点

(1)对地有很高的绝缘等级。

(2)分断能力强,响应时间短。

(3)不受气候条件的影响。

(4)使用寿命长。

(5)易于维护。二、高速断路器(HSCB)的结构高速断路器的结构主要由基架、短路快速跳闸装置（KS）、过载跳闸装置（S型）、合闸装置和灭弧栅等组成，具体零部件如图所示。

1—上接线端;2—静触头;3—动触头;4—动触头臂;5—弹性连接板;6—下界限端;7—过载跳闸装置(S型);8—拉杆;9—释放锁件;10—转换机构;11—转换轴;12—短路快速跳闸装置(KS);13—撞击螺钉;14—转换杆;15—滚轴;16—连接杆;17—传动机构;18—灭弧机构图4-31高速断路器高速断路器的结构与工作原理三、高速断路器工作原理类型电磁控制自然冷却的单极直流断路器额定电压1500V+20%额定电流1250A短时允许电流1400A,2h;2000A,2min;3000A,20s额定分断能力35kAKS—释放的分断时间di/dt≥3kA/ms5ms机械反应时间2ms机械寿命20000次控制电压DC110V电寿命1000次分断频率

(1h)30次

按下高速断路器“合”按钮后,通过列车控制线路动作,使螺管线圈得电工作并带动机械锁位装置动作置高速开关于“合”位置,这时高速断路器通过机械联锁装置保持“合”状态而无须电源维持。分断时,欠压脱扣装置动作,使高速断路器分断。表4-5高速断路器的参数举例工作原理高速断路器的结构与工作原理高速断路器的日常检修知识点2高速断路器的日常检修高速开关需要定期检查，检查周期可根据接通或断开操作工作量来定。（1）合闸检查：测量螺管线圈的阻值，对于阻值与标称值不相符时应更换线圈。检查线圈与铁心之间是否有碰擦痕迹，检查铁心是否动作自如。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，不准混有其他油脂。（2）动静触点检查：检查动静触点的“熔化”程度，如“熔化”程度厉害，应更换触点，触点应成对更换，更换完毕后还应检查触点动静点接触面接触情况。（3）接线端检查：清洁、打磨主接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缆及主接线端。高速断路器的日常检修高速断路器的日常检修（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。在高速断路器使用到一定期限时，应更换机构内所有的弹簧部件。高速断路器检修完成后，应进行过载跳闸装置设定值调整，并通过外接电源模拟过载电流，检查高速开关是否能在整定值处断开。高速断路器的日常检修接触器的原理与作用知识点3接触器的原理与作用图4-34电控接触器

接触器能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流，它是用于远距离、频繁地接通和分断交、直流主电路和大容量控制电路的电器。接触器的原理与作用交流接触器直流接触器接触器按通、断电路电流种类可分为：接触器的原理与作用交流接触器的主要结构和工作原理静接点动断接点动合接点绝缘杆压簧线圈铁芯衔铁压簧静接点动接点图4-35交流接触器的主要结构和工作原理

交流接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置及反作用弹簧、缓冲弹簧等其他部件组成。

交流接触器一般利用主触点来开闭电路，用辅助触点来导通控制回路。当电磁机构的线圈和铁芯将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力会带动触点动作。1）主要结构2）工作原理接触器的原理与作用图4-36直流电磁接触器的结构

直流接触器一般由电磁机构、主触点、灭弧装置、辅助触点及支架和固定装置。等组成。1）主要结

1—上接线端;2—静触点;3—动触点;4—触点座;5—软连接;6—转动轴;7—驱动机构;8—活塞杆;9—缓冲器;10—反力弹簧;11—下接线端;12,14,19—螺栓;13—辅助开关;15—静铁芯;16—线圈;17—导向器;18—线圈盖;20—动铁芯;21—开槽螺母﹔22—灭弧罩﹔23—螺钉口;24—手柄接触器的原理与作用O1O2当电气机构的线圈通电后，电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引动铁心，此时常闭触点断开，常开触点闭合；当线圈断电时，电磁吸力消失，触点复原，此时常开触点断开，常闭触点闭合。2）工作原理地铁车辆常用直流接触器来控制主电路的接通和切断常见的有：充电接触器线路接触器接触器的原理与作用接触器日常检修知识点4接触器日常检修1.主触点检修主触点接触面的工作情况应经常检查。对于有少许烧灼或有结瘤的接触面，可进行打磨。对于有较大面积的烧损时，应更换主触点。主触点的更换应成对进行。在更换主触点作业时，首先应对主触点进行配对。在安装时，可使用专用夹具来保证主触点的安装精度，以保证静、动触点接触面接触良好。2.电磁机构检修检查铁心与线圈是否有擦痕；1测量线圈阻值；2清洁、打磨线圈接线端；3检查复位弹簧工作情况，在大修时应更换复位弹簧；4接触器日常检修接触器日常检修2.电磁机构检修5检查辅助触头及弹簧的恢复能力，如图所示竖立拿接触器，用手指按压线圈行程按钮到底部，然后迅速松开手指，观察辅助触头的恢复能力，恢复的声音应为清脆干净，无粘滞现象，观察辅助触点恢复能力，无粘滞现象。接触器日常检修3.传动机构检修O1O2接触器内的传动机构由于绝缘的需要，通常由塑料等绝缘材料制成。在一段时间后，这些材料的性能会发生改变，有时因为受力的原因会出现裂纹、破损的现象，这类受损的部件应及时更换。由于轴和外壳使用的材质不同，通常外壳上的轴孔较易磨损，需定期检查轴孔的工况并及时处理。接触器日常检修4.辅助开关检修O1O2O3O4接触器检修完毕后，应用