TDZ1主斷路器

1、E-6-11E-6-11 主斷路器一、主斷路器的作用主斷路器連接在受電弓和主變壓原邊繞組之間，安裝在機(jī)車車頂中部。在機(jī)車中起雙重作用，既是機(jī)車電源總開關(guān)，又是機(jī)車總保護(hù)電器。當(dāng)主斷路器閉合時，機(jī)車通過受電弓從接觸網(wǎng)導(dǎo)線上獲得電源，投入工作。若機(jī)車主電路和輔助電路發(fā)生短路、接地、過載及零壓等故障時，均通過主斷路器自動切斷機(jī)車總電源，起著保護(hù)作用。主斷路器屬于高壓斷路器的一種。高壓斷路器按其滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器等。目前在交流電力機(jī)車上使用主斷路器有兩種，一種是壓縮空氣斷路器，另一種是真空斷路器。在 SSSS.SSSS3型 40004000 系、SS3B

2、型電力機(jī)車上使用 TDZ1TDZ1 型空氣斷路器，而在 SSSS4型、SQB型和SSB型電力機(jī)車上使用 TDZ1ATDZ1A 型空氣斷路器。高壓空氣斷路器與油斷路器相比具有滅弧性能好、動作時間快、防爆、使用安全可靠、重量比較輕，而且適用于溫度變化較大的工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求較高，操作時聲音大。二、TDZ1-200/25TDZ1-200/25 型空氣斷路器（一）TDZ1-200/25TDZ1-200/25 型主斷路器的結(jié)構(gòu)和主要部件的作用222圖 E-6-11-1TDZ1-200/25E-6-11-1TDZ1-200/25 型空氣斷路器1-滅弧室；2-非線性電阻瓷瓶；3-

3、非線性電阻片；4-干燥劑，5-彈簧；6-隔離開關(guān)；7-轉(zhuǎn)動瓷瓶；8-控制軸；9-傳動杠桿；10-氣管；11-合閘閥桿；12-啟動閥；13-分閘閥桿；14-主閥活塞；15-延時閥；16-閥門；17-氣管；18-主閥；19-塞門；20-支持瓷瓶；21-儲氣缸；22-傳動氣缸。TDZl-200/25TDZl-200/25 型主斷路器的結(jié)構(gòu)如圖 E-6-11-1E-6-11-1 所示，所有部件分上下兩部分安裝在鑄鋁制成的底板上。底板安裝在機(jī)車頂蓋上，用密封圈使底板同頂蓋間密封。露在車頂上的為高壓部分，主要有滅弧室、非線性電阻、支持瓷瓶、隔離開關(guān)和轉(zhuǎn)動瓷瓶等部件；裝在底板下部的為低壓部分，主要有儲氣缸、

4、主閥、延時閥、傳動氣缸、啟動閥、分閘電磁鐵、合閘電磁鐵、輔助開關(guān)和定位機(jī)構(gòu)等部件。1 1.高壓部分滅弧室的結(jié)構(gòu)如圖 E-6-11-2E-6-11-2 所示，滅弧室的主體是空心瓷瓶，它的一端有氣道接頭，并通過支持瓷瓶與空氣系統(tǒng)相連；另一端裝有法蘭盤，以此將高壓電源引入主斷路器。滅弧室內(nèi)裝有靜主觸頭和動主觸頭。靜主觸頭固裝在觸頭桿的一端，其頭部為球狀并鑲有耐電弧的鋁塊，以提高耐弧性能，靜主觸頭桿的另一端固裝在氣道接頭上，并與隔離開關(guān)的靜觸頭相連，其接觸面有溝梢，以利于靜主觸頭桿可靠接觸。動主觸頭為管狀，工作端的管壁作成弧形成一“噴口”，以利于靜主觸頭球面的良好接觸及產(chǎn)生良好的吹弧作用。動主觸頭的尾

5、端與一圓環(huán)形彈簧座相貼。彈簧座接有張力較大的壓縮彈簧。彈簧的另一端通過圓筒固定在法蘭盤上。此彈簧一方面使動、靜主觸頭間具有一定的接觸壓力，另外還能使動靜主觸頭開斷后能自行恢復(fù)閉合狀態(tài)。在動主觸頭的外面套有與它既有相對滑動也有良好電接觸的導(dǎo)電管。導(dǎo)電管是由銅管銃成多瓣形，彈性地套裝在動主觸頭上的，具尾端固定在法蘭盤上，因此從法蘭盤引入的高壓電源通過導(dǎo)電管傳至動主觸頭。緩沖墊是用來緩和動主觸頭開斷時彈簧對圓筒的撞擊。網(wǎng)罩在動主觸頭開斷過程中起消音作用，而外罩可防止外界臟物沾污主觸頭，其下部有一排氣孔。圖 E-6-11-2E-6-11-2 滅弧室1-網(wǎng)罩；2-外罩；3-擋圈；4-緩沖墊，5-彈簧；6

6、-彈簧座；7-法蘭盤；8-固定圈；9-接觸管；10-彈簧；11-滅弧室瓷瓶；12-動觸頭；13-靜觸頭；14-靜觸頭桿；15-風(fēng)道接頭；16-套筒；17-隔離開關(guān)靜觸頭。在平時，動主觸頭借彈簧的壓力壓在靜主觸頭上。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入滅弧室 A A腔時，氣壓使動主觸頭克服彈簧之彈力向左移動，靜主觸頭間產(chǎn)生的電弧由進(jìn)入動主觸頭“噴口”內(nèi)的壓縮空氣強(qiáng)迫熄滅。 廢氣通過網(wǎng)罩由外罩下方孔排入大氣。非線性電阻的結(jié)構(gòu)如圖 E-6-11-1E-6-11-1 所示，由 1010 片非線性電阻片串聯(lián)而成的非線性電阻并聯(lián)在動、靜主觸頭兩端，用以防止主斷路器分閘時的過電壓。這種電阻采用碳化硅和結(jié)合劑燒結(jié)而成，并置于空心瓷

7、瓶腔中，內(nèi)裝有干燥劑。右端裝有彈簧，保證電阻之間以及與外部連接之間的接觸壓力，減小接觸電阻。主斷路器分閘時，動、靜主觸頭間產(chǎn)生電弧，在熄弧過程中觸頭間的電壓將急劇增加。當(dāng)電壓增加到一定值時，非線性電阻值迅速下降，主觸頭上的電弧電流迅速轉(zhuǎn)移到非線性電阻上，既可防止產(chǎn)生過電壓，又有利于主觸頭上的電弧熄滅，減少觸頭電磨損。隨著非線性電阻兩端電壓的降低，其阻值又迅速增大，以減小殘余電流，利于隔離開關(guān)分閘。隔離開關(guān)是主觸頭滅弧之后用來隔離主電路的，它裝在轉(zhuǎn)動瓷瓶上，轉(zhuǎn)動瓷瓶經(jīng)操縱軸與傳動裝置連接。當(dāng)操縱軸轉(zhuǎn)動時可使隔離開關(guān)產(chǎn)生分閘或合閘動作。隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖 E-6-11-3E-6-11-3 所示，由

8、動觸指、彈簧裝置、隔離開關(guān)閘刀、法蘭盤、銅滾珠、連接件及彈簧裝置組成。它的靜觸頭如圖 E-6-11-1E-6-11-1 中的 2121 所示。隔離開關(guān)閘刀一端套裝動觸指，并用螺釘緊固，在動觸指磨耗到限時，可拆下更換或反面繼續(xù)使用。在閘刀上還裝有彈簧裝置，以保證觸頭間具有足夠的接觸壓力。閘刀另一端緊固在法蘭盤上，法蘭盤是轉(zhuǎn)動的，而安裝引出線連接件是不動的，它們之間通過銅滾球連接并導(dǎo)電，相互間還通過法蘭盤中的彈簧裝置保持一定的接觸壓力。法蘭盤用螺栓緊固在轉(zhuǎn)動瓷瓶上。1-隔離開關(guān)閘刀；2-法蘭盤；3-彈簧裝置；4-鋼球；5-連接件；6-彈簧裝置；7-觸指。2 2.低壓部分圖 E-6-11-4TDZ1

9、E-6-11-4TDZ1 型啟動閥圖1-閥體；2-閥桿；3-密封圈；4-螺母；5-彈簧；6-延時閥。啟動閥是主斷路器分?jǐn)鄷r使主閥動作，合閘時使傳動氣缸動作的裝置，TDZ1TDZ1 型主斷路器啟動閥如圖 E-6-11-4E-6-11-4 所示，由分閘閥和合閘閥兩部分組成。左邊閥桿為分?jǐn)嚅y桿，右邊閥桿為閉合閥桿，均由相應(yīng)的電磁鐵來操縱。在電磁鐵未撞擊閥桿時，閥門在彈簧和壓縮空氣作用下關(guān)閉著，E E 和 D D 腔都充滿來自儲風(fēng)缸的壓縮空氣，E E 腔和主閥相通。當(dāng)分閘電磁鐵撞塊撞擊分?jǐn)嚅y桿并向上移動時，閥門打開,E E 腔內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)閥門和排氣孔向大氣排出，由于壓縮空氣從儲風(fēng)缸進(jìn)入 E E 腔的

10、管徑只有 2mm,2mm,而排氣孔徑為 8mm,8mm,因此進(jìn)風(fēng)慢排風(fēng)快，E E 腔氣壓驟減導(dǎo)致主閥動作使主觸頭分?jǐn)?。?dāng)合閘電磁鐵撞塊撞擊閉合閥桿并向上移動時，閥門打開，D D 腔壓縮空氣經(jīng)閥門從 F F 腔進(jìn)入傳動氣缸，使隔離開頭閉合。F F 腔內(nèi)有直徑為 2mm2mm 的排氣孔，進(jìn)入 D D 腔的壓縮空氣管徑為 8mm,8mm,所以 F F 腔仍能保持相當(dāng)高的氣壓使傳動氣缸動作。主閥屬于差動閥，在主斷路器中起著供氣閥的作用，TDZ1TDZ1 型主閥如圖 E-6-11-5E-6-11-5 所示，主要由閥體、閥門、閥塊止擋、彈簧、閥桿和活塞等組成。閥門通過閥桿和活塞等組成一體，利用閥門和活塞間

11、的壓力差來開啟與關(guān)閉氣道。正常情況下，閥桿兩端都受到壓縮空氣的作用，由于活塞的直徑大于閥門的直徑，再加上彈簧力的作用，使閥桿向左有個合成力，該力使閥門緊閉。主斷路器進(jìn)行分?jǐn)鄷r，啟動閥 E E 腔向大氣迅速排氣降壓，活塞作用到閥桿的力迅速減小，閥桿的合成力指向右側(cè)，使閥門打開，儲風(fēng)缸的壓縮空氣迅速經(jīng)主閥、支持瓷瓶進(jìn)入滅弧室進(jìn)行分?jǐn)鄤幼?。圖 E-6-11-5E-6-11-5 差動式主閥1-主閥體；2-密封圈；3-襯套；4-閥門；5-彈簧，6-閥桿，7-活塞。延時閥如圖 E-6-11-6E-6-11-6 所示。在分?jǐn)噙^程中，儲風(fēng)缸的壓縮空氣通過主閥進(jìn)入滅弧室，也進(jìn)入延時閥，經(jīng)過一定的延時控制后，再進(jìn)

12、入傳動氣缸裝置，使隔離開關(guān)分閘動作。延時功能由延時閥實(shí)現(xiàn)。從主閥來的壓縮空氣，經(jīng)延時閥閥蓋上的進(jìn)氣管路、閥體上的通道、調(diào)節(jié)螺釘與閥座通孔之間的間隙進(jìn)入到膜片下部的閥體空腔內(nèi)。因為管路截面小，風(fēng)阻大，膜片下部的氣壓上升得較慢，經(jīng)過一定延時后，膜片下部氣壓所產(chǎn)生的推力足以推動閥桿，打開閥門，這時大量壓縮空氣通過閥口進(jìn)入傳動氣缸裝置。延時長短可以用調(diào)節(jié)螺釘改變氣路風(fēng)阻大小來改變。圖 E-6-11-6E-6-11-6 延時閥l-閥座；2-密封環(huán)；3-膜片；4-閥桿；5-閥體；6-閥；7-彈簧；8-閥蓋；9-調(diào)節(jié)螺釘。傳動氣缸結(jié)構(gòu)如圖-6-11-7-6-11-7 所示。左邊氣缸體和主活塞是驅(qū)動隔離開關(guān)分

13、閘和合閘的動力部件， 緩沖氣缸體和緩沖活塞是在活塞行程將結(jié)束時起緩沖作用，減緩隔離開關(guān)動作過程中的沖擊。在分?jǐn)噙^程中，主活塞左側(cè)和緩沖活塞右側(cè)進(jìn)入壓縮空氣。主活塞向右運(yùn)動碰到套筒時，使套筒隨之右移，迫使緩沖活塞右移，緩沖活塞右側(cè)的壓縮空氣的壓縮和釋放，就起緩沖作用。同理，在合閘過程中主活塞右側(cè)和緩沖活塞左側(cè)進(jìn)入壓縮空氣，隨著主活塞向左運(yùn)動，連桿銷碰到套筒繼續(xù)向左運(yùn)動，迫使緩沖活塞左移，緩沖活塞左側(cè)的壓縮空氣的壓縮和釋放，同樣起到緩沖的作用。分合閘電磁鐵為螺管直動式結(jié)構(gòu)。當(dāng)電磁鐵線圈接到信號后，銜鐵被吸入線圈，帶動撞塊去撞擊相應(yīng)的閥桿使啟動閥動作。當(dāng)電磁鐵線圈接到信號使線圈斷電時，在彈簧的作用下

14、銜鐵又恢復(fù)到原來的位置。輔助開關(guān)由萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)改裝而成的，是控制分、合閘電磁鐵線圈通電或斷電的低壓聯(lián)鎖裝置，它通過不完全齒輪與操縱軸齒輪嚙合。隔離開關(guān)的分、合閘對應(yīng)它的兩個工作位置，根據(jù)控制電路的需要，用了 6 6 個聯(lián)鎖觸頭，其中 1 1 個常開和 1 1 個常閉觸頭分別串人分閘和合閘電磁鐵線圈電路里。在主斷路器動作完成后立即切斷相應(yīng)的電磁鐵線圈電路，以防線圈通電時間過長而燒毀，并為下次動作作準(zhǔn)備。它的引出線通過插座與插銷同有關(guān)控制電路相連接。圖 E-6-11-7E-6-11-7 傳動氣缸1-套筒；2-主活塞；3-桿；4-氣缸體；5-隔板；6-緩沖氣缸體;7-緩沖活塞；8-套筒；9-連桿銷定

15、位機(jī)構(gòu)如圖 E-6-11-1E-6-11-1 所示，它利用彈簧隨隔離開關(guān)分、合閘具有兩個作用方向的力，使隔離開關(guān)移到分閘或合閘位置后不得自行變位，以防誤動作。（二）主斷路器分、合閘動作原理主斷路器在正常工作時，機(jī)車總風(fēng)缸的壓縮空氣進(jìn)入主斷路器的儲氣缸并達(dá)到額定值，儲氣缸的壓縮空氣分別進(jìn)入啟動閥的 E E 腔與 D D 腔。由于 E E 腔與主閥 C C腔相通，所以此時主閥閥門關(guān)閉，只有微量的壓縮空氣通過通風(fēng)塞門進(jìn)入滅弧室，以保持外部空氣不得侵入。1 1 .主斷路器的分閘動作原理當(dāng)分閘信號通過輔助開關(guān)的常開聯(lián)鎖觸頭（主斷路器在合閘下該聯(lián)鎖觸頭閉合的）送到分閘電磁鐵的線圈，分閘電磁鐵動作而鐵心上的

16、撞塊撞擊啟動閥的分閘閥桿時，閥口打開。于是主閥 C C 腔和分閘閥 E E 腔內(nèi)的壓縮空氣迅速通過排氣孔排向大氣，C C 腔內(nèi)壓力驟減，主閥活塞兩邊產(chǎn)生很大壓力差，活塞右移動作，閥門打開，大量壓縮空氣經(jīng)主閥閥口進(jìn)入支持瓷瓶 B B 腔至滅弧室 A A 腔，迅速將動主觸頭推至開斷狀態(tài)。進(jìn)入動主觸頭“噴口”的壓縮空氣將電弧迅速熄滅。與此同時，壓縮空氣也進(jìn)入延時閥經(jīng)延時后，再進(jìn)入傳動氣缸使其動作。通過連桿、操縱軸等機(jī)構(gòu)帶動瓷瓶轉(zhuǎn)動，隔離開關(guān)閘刀分閘并通過彈簧定位裝置使隔離閘刀保持于分閘位，同時也帶動輔助開關(guān)動作。由于輔助開關(guān)動作，切斷了分閘電磁鐵線圈電源，在彈簧作用下分閘電磁鐵復(fù)位。分閘閥閥桿在彈簧及壓縮空