HXD3检修手册_02 -04主断路器及高压开关

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1、第二篇HXD3型电力机车检修说明2.真空主断路器及高压接地开关2.1真空主断路器2.1.1概述HXD3型电力机车采用赛雪龙BVAC.N99型真空断路器，该电器设备是单断点交流断路器，采用真空管(VST)及电空控制，用于机车主电路电源的开断、接通，同时用于过载和短路保护。它具有绝缘性高、环境稳定性好、结构简单、开断容量大、机械寿命长、维护保养简单、与DBTF型空气断路器有互换性等特点。其外形图如图2-1所示。下面对其结构和维护作简单说明，详细内容请参考赛雪龙公司的有关手册。图2-1BVAC.N99型交流主断路器2

2、.1.2结构该真空断路器有三个主要的组成部分：上面是高压部分；中间是与地隔离的绝缘部分；下面是电空机械装置和低压部分(如图2-2所示)。2.1.2.1高压回路机车顶上的高压回路装有可以开断交流电弧的真空开关管。灭弧室通过密封和大气隔离。两个主触头安装在真空管内部，一个是静触头，另一个为动触头。动触头的操作是由电空机械装置和合闸过程中的导向装置同时来完成。2.1.2.2支持绝缘子安装在底板上的支持绝缘子提供绝缘。通过绝缘子中心，绝缘导杆连接电空机械装置和动触头。O形密封圈紧靠在顶板以保证主断路器和车顶的密封。2.

3、1.2.3电空机械装置此装置安装在机车内部的底板上，用于操作动触头。42HXD3型大功率交流传动电力机车检修手册2.1.2.3.1合闸装置本装置带有空气管路，在动触头快速合闸过程中提供必需的压力。该电空管路包含装在储风缸内用以保持恒定空气压力的调压阀。压力开关监控断路器合闸的最小压力。电磁阀控制在传动风缸内的气流量，传动风缸把空气压力转化为机械作用力。通过调压阀的流量保证合适的合闸速度，该流量取决于驱动系统的运动速度。主断路器合闸状态通过保持线圈来维持，在这种情况下，允许高压气体由传动风缸泄放。该系统满足快速脱

4、扣和分断主断路器的要求。2.1.2.3.2分闸装置当保持线圈电流切断（控制电源失电）断路器，断路器分闸，快速脱扣通过恢复弹簧接触压力弹簧来实现。通过此系统，在失电和停气时保证主断路器的开断。为了限制脱扣装置的振动，通过冲程结束时空气的压缩来实现缓冲。图2-2BVACN99真空断路器的剖面图2.1.3操作2.1.3.1合闸操作43第二篇HXD3型电力机车检修说明图2-3为真空断路器处于开断状态时各阀及触头等的状态示意图。只有满足如下条件，主断路器才能闭合：1）主断路器必须是断开的。2）必须有充足的气压。3）必须使

5、保持线圈得电。合闸过程如下（主断路器断开状态如图2-4）。图2-3BVAC.N99恢复阶段（主断路器处于开断状态）1）将主断路器扳键开关置“合”位，电磁阀得电，压缩空气由储风缸流入传动风缸（如图2-5）。2）主动触头随着活塞的移动而运动（如图2-6）。3）恢复弹簧压缩，主触头闭合，触头压力弹簧压缩，活塞到达行程末端，保持线圈在保持位置得电（如图2-7）。4）电磁阀失电，传动风缸内的空气排出，BVAC断路器闭合（如图2-8）。图2-4断开状态图2-5电磁阀打开44HXD3型大功率交流传动电力机车检修手册图2-6主

6、触头移动图2-7触头动作压力图2-8主触头闭合2.1.3.2开断操作（BVAC在闭合状态）在所有情况下，当控制电源失电时，主断路器将开断（主断路器扳键开关置“分”位，参考控制示意图）。分闸步骤如下：1）保持线圈失电（如图2-9）。2）活塞在弹簧力作用下移动（接触压力和恢复弹簧）。3）主触头打开，真空室灭弧。4）行程结束，活塞缓冲。BVAC断路器开断（如图2-10）。图2-9打开保持线圈图2-10主触头开断45第二篇HXD3型电力机车检修说明2.1.4真空开关原理2.1.4.1真空的原理真空因为具有良好的绝缘性，

7、因而带电触头间的距离可以设计得很小。在下一个交流电流过零点，交流电弧很容易开断，在毫秒级的时间内，触头间绝缘可以马上恢复，同时电弧不会重燃。独特形状的触头表面，相当于强加了一个吸引力，使得电弧绕着触头轴心旋转，这样作用可以使电弧的热点缩小，从而保证触头的磨损达到最小。2.1.4.2真空开关管的结构真空开关管由两个铜合金触头组成，一个静触头，另一个是动触头。静触头安装在一个金属法兰上，该法兰安装在灭弧室的陶瓷外壳上。该外壳通常是由两部分组成，中间隔着一个金属筛网。当触头开断时燃弧产生的金属蒸汽会产生沉淀物，这个筛

8、网正是用来防止这些沉淀物黏附在瓷部件上的。动触头是通过一个操纵杆来进行移动的，这样就可以保证它的轴向运动和合适角度。金属波纹管焊接在动触头上，末端法兰（这是封口的一个完整部分）用于密封真空泡。金属筛网同样用于包围在波纹管四周来保护它。图2-11真空泡（VST）2.1.5性能2.1.5.1主要技术参数使用SG310204R2和SG310204R3型真空开关管的真空断路器的参数如表2-1所