1、主断路器（Main circuit-breaker） 1PPT学习交流主断路器主断路器1.主断路器连接在主断路器连接在 与与 之间，安装在车顶或高压机器之间，安装在车顶或高压机器箱内，它是动车组电源的箱内，它是动车组电源的 和动车组的和动车组的 。 2. TDZ1A-10/25主断路器：主断路器：T ；D ；Z ；1A ；10一一 ；25一一 。3. BVAC.N99交流真空主断路器用于开断、接通动车组交流真空主断路器用于开断、接通动车组 ，同时用于，同时用于动车组的动车组的 、 和和 。BVAC.N99交流真空主断路器是交流真空主断路器是利用利用 进行操作并利用进行操作并利用 进行灭弧的高压
2、电器。进行灭弧的高压电器。2PPT学习交流u主断路器连接在受电弓与牵引变压器原边绕组之间，安装在车主断路器连接在受电弓与牵引变压器原边绕组之间，安装在车顶或高压机器箱内，它是动车组电源的总开关和动车组的总保护顶或高压机器箱内，它是动车组电源的总开关和动车组的总保护电器。当主断路器闭合时，动车组通过受电弓从接触网导线上获电器。当主断路器闭合时，动车组通过受电弓从接触网导线上获得电源，投入工作；若动车组主电路和辅助电路发生短路、超载、得电源，投入工作；若动车组主电路和辅助电路发生短路、超载、接地等故障时，故障信号通过相关控制电路使主断路器自动开断，接地等故障时，故障信号通过相关控制电路使主断路器自
3、动开断，切断动车组总电源，防止故障范围扩大。切断动车组总电源，防止故障范围扩大。u主断路器属于高压断路器的一种，按其灭弧介质不同可分为油主断路器属于高压断路器的一种，按其灭弧介质不同可分为油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器和真空断路器等。断路器、空气断路器、六氟化硫断路器和真空断路器等。概述概述3PPT学习交流u目前，在目前，在SS1SS1型、型、SS3ASS3A型、型、SS3BSS3B型等电力机车上采用的是型等电力机车上采用的是TDZ1-TDZ1-200/25200/25TT铁路电力机车用；铁路电力机车用；D D断路器；断路器；Z Z主；主；1 1设计序号；设计序号；200200额定分断容
4、量额定分断容量(MV(MVA)A)；2525额定电压额定电压(kV)(kV)型空气断路器。型空气断路器。u在在SS4SS4型、型、SS4GSS4G型、型、SS7CSS7C型、型、SS7DSS7D型、型、SS8SS8型等电力机车上采用的型等电力机车上采用的是是TDZ1A-10/25TDZ1A-10/25TT铁路电力机车用；铁路电力机车用；D D断路器；断路器；Z Z主；主；1A1A设设计序号；计序号；1010一额定电流一额定电流(kA)(kA)；2525一额定电压一额定电压(kV)(kV)型空气断路器。型空气断路器。u目前很多电力机车上采用了真空断路器。目前很多电力机车上采用了真空断路器。uCR
5、HCRH系列高速动车组均采用真空断路器。系列高速动车组均采用真空断路器。4PPT学习交流u与其它类型的断路器相比，空气断路器具有下列优点：与其它类型的断路器相比，空气断路器具有下列优点：1压缩空气具有可压缩性，对灭弧室各零部件所产生的机械应力较小；压缩空气具有可压缩性，对灭弧室各零部件所产生的机械应力较小；2开断能力大，燃弧时间短，动作快；开断能力大，燃弧时间短，动作快；3防爆，使用安全可靠；防爆，使用安全可靠；4适用于温度变化较大的工作环境。适用于温度变化较大的工作环境。u它的不足之处主要是：它的不足之处主要是：1操作时噪音较大；操作时噪音较大；2分断能力受电压恢复速度的影响较大；分断能力受
6、电压恢复速度的影响较大；3在气压和分断能力一定的情况下，在分断小电感电流时，常因灭弧能力在气压和分断能力一定的情况下，在分断小电感电流时，常因灭弧能力过大而产生截流过电压；过大而产生截流过电压； 4结构复杂，制造工艺要求较高。结构复杂，制造工艺要求较高。上述不足之处在采取了若干措施后，可以得到改善，加之在电力机车上有现上述不足之处在采取了若干措施后，可以得到改善，加之在电力机车上有现成的压缩空气气源，因此，在韶山系列电力机车上广泛采用了空气断路器。成的压缩空气气源，因此，在韶山系列电力机车上广泛采用了空气断路器。5PPT学习交流TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器u主要技术参数主要技术
7、参数 额定电压额定电压25kV额定电流额定电流 400A额定频率额定频率50Hz额定分断电流额定分断电流 10kA额定分断容量额定分断容量250MVA额定工作气压额定工作气压700900kPa固有分闸时间固有分闸时间30ms延时时间延时时间3555 ms合闸时间合闸时间0.1 s额定控制电压额定控制电压DC110V总质量总质量150kg6PPT学习交流TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器7PPT学习交流TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器1灭弧室；灭弧室；2非线性电阻瓷瓶；非线性电阻瓷瓶；3非线性电阻；非线性电阻；4干燥剂；干燥剂；5弹簧；弹簧；6隔离开关；隔离开关；7转动瓷瓶
8、；转动瓷瓶；8控制轴；控制轴；9传动杠杆；传动杠杆；10气管；气管；11合闸阀杆；合闸阀杆；12起动阀；起动阀；13分闸阀杆；分闸阀杆；14主阀活塞；主阀活塞；15延时阀；延时阀；16阀门；阀门；17气管；气管；18主阀；主阀；19塞门；塞门；20支持瓷瓶；支持瓷瓶；21储风缸；储风缸；22传动风缸；传动风缸；23辅助开关辅助开关 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器8PPT学习交流u基本结构及主要部件的作用基本结构及主要部件的作用uTDZlA-10/25型空气断路器结构以安装在电力机车车顶盖上铸铝制成型空气断路器结构以安装在电力机车车顶盖上铸铝制成的底板为界，分上、下两大部分。的底板
9、为界，分上、下两大部分。u露在车顶上的为高压部分，主要有露在车顶上的为高压部分，主要有灭弧室灭弧室1、非线性电阻瓷瓶非线性电阻瓷瓶2、支持支持瓷瓶瓷瓶20、隔离开关隔离开关6和和转动瓷瓶转动瓷瓶7等部件。等部件。u装在底板下部的为低压部分，主要有装在底板下部的为低压部分，主要有储风缸储风缸21、主阀主阀18、延时阀延时阀15、传动气缸传动气缸22、起动阀起动阀12、辅助开关辅助开关23等部件。等部件。u(一一)高压部分高压部分u1灭弧室灭弧室u灭弧室是主断路器安装主触头、熄灭电弧的重要部件。其主体为灭弧室是主断路器安装主触头、熄灭电弧的重要部件。其主体为空心空心瓷瓶瓷瓶11，一端装，一端装风道
10、接头风道接头15，通过支持瓷瓶的中心空腔与主阀的气路相，通过支持瓷瓶的中心空腔与主阀的气路相连；另一端装连；另一端装法兰盘法兰盘7，以此将高压电引入主断路器。，以此将高压电引入主断路器。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器9PPT学习交流灭弧室1网罩；2外罩；3挡圈；4缓冲垫；5触头弹簧；6弹簧座；7法兰盘；8固定圈；9导电管；10弹簧；11灭弧室瓷瓶；12动触头；13静触头；14静触头杆；15风道接头；16套筒；17隔离开关静触头。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器10PPT学习交流u2非线性电阻非线性电阻u在非线性电阻瓷瓶内，装了在非线性电阻瓷瓶内，装了10个串联的个串联
11、的非线性电阻片非线性电阻片3和和干燥剂干燥剂4等主要部件，并联等主要部件，并联在动、静主触头两端，用以防止主断路器分闸时的过电压。这种电阻采用碳化硅和结在动、静主触头两端，用以防止主断路器分闸时的过电压。这种电阻采用碳化硅和结合剂烧结而成，其电阻值随外加电压的升高而下降，置于空心绝缘子腔中，内装有干合剂烧结而成，其电阻值随外加电压的升高而下降，置于空心绝缘子腔中，内装有干燥剂，以防潮。为了保证非线性电阻片之间及与外部连接之间的接触压力，减小接触燥剂，以防潮。为了保证非线性电阻片之间及与外部连接之间的接触压力，减小接触电阻，在其一端装设了电阻，在其一端装设了弹簧弹簧5。u主断路器主断路器分闸时，
12、动、静主触头间产生电弧，在熄弧过程中，触头间的电压将急剧分闸时，动、静主触头间产生电弧，在熄弧过程中，触头间的电压将急剧增加。当电压增加到一定值时，非线性电阻值迅速下降，主触头上的电流迅速转移到增加。当电压增加到一定值时，非线性电阻值迅速下降，主触头上的电流迅速转移到非线性电阻上，既可限制过电压，减小电压恢复速度，又有利于主触头上电弧的熄灭，非线性电阻上，既可限制过电压，减小电压恢复速度，又有利于主触头上电弧的熄灭，减少触头电磨损。随着非线性电阻两端电压的降低，其阻值又迅速增大，以减小残余减少触头电磨损。随着非线性电阻两端电压的降低，其阻值又迅速增大，以减小残余电流，保证隔离开关几乎在无电流下
13、断开，提高断路器的分断可靠性。电流，保证隔离开关几乎在无电流下断开，提高断路器的分断可靠性。 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器11PPT学习交流u3隔离开关隔离开关u隔离开关由隔离开关由静触头静触头、动触指动触指、弹簧装置弹簧装置、隔离开关闸刀隔离开关闸刀1(动触杆动触杆)、法兰盘法兰盘2(下转动下转动座座)、铜滚珠铜滚珠4、连接件连接件5(上转动座上转动座)及及弹簧装置弹簧装置3等组成。等组成。u隔离开关静触头隔离开关静触头固定在弯接头上，它与灭弧室内的静主触头相连。其接触面有沟槽，固定在弯接头上，它与灭弧室内的静主触头相连。其接触面有沟槽，以便与动触指良好的接触。动触杆紧固在下
14、转动座上。动触指套装在动触杆上，并用以便与动触指良好的接触。动触杆紧固在下转动座上。动触指套装在动触杆上，并用螺钉紧固，便于在动触指磨耗到限时拆下更换，或反过面来继续使用。螺钉紧固，便于在动触指磨耗到限时拆下更换，或反过面来继续使用。u弹簧装置弹簧装置6设在动触杆上，用来保证动触指能夹紧隔离开关静触头，并保持一定的接设在动触杆上，用来保证动触指能夹紧隔离开关静触头，并保持一定的接触压力。下转动座、转动瓷瓶与操纵轴用螺钉固为一体。上转动座通过铜滚珠、轴承触压力。下转动座、转动瓷瓶与操纵轴用螺钉固为一体。上转动座通过铜滚珠、轴承及弹簧固定在下转动座上。上、下转动座之间的铜滚珠用来减小摩擦，同时又用
15、作上、及弹簧固定在下转动座上。上、下转动座之间的铜滚珠用来减小摩擦，同时又用作上、下转动座之间的电联接。下转动座之间的电联接。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器12PPT学习交流u在主断路器动作过程中，在主断路器动作过程中，连接件连接件5不转动，它与变压器原边绕组不转动，它与变压器原边绕组相连接。相连接。u隔离开关自身不带灭弧装置，不具有分断大电流的能力，它与主隔离开关自身不带灭弧装置，不具有分断大电流的能力，它与主触头协调动作，完成主断路器的分、合闸动作。触头协调动作，完成主断路器的分、合闸动作。u主断路器分闸时的动作顺序是：主触头分断电路并在灭弧室内熄主断路器分闸时的动作顺序是：
16、主触头分断电路并在灭弧室内熄灭主动、静触头之间的电弧，隔离开关打开，主触头重新闭合。灭主动、静触头之间的电弧，隔离开关打开，主触头重新闭合。u此时，隔离开关保持在打开位置，从而保持主断路器处于分闸状此时，隔离开关保持在打开位置，从而保持主断路器处于分闸状态。即主断路器分闸时，隔离开关比主触头延时动作，待主触头断态。即主断路器分闸时，隔离开关比主触头延时动作，待主触头断开并熄弧后再无电断开，主断路器合闸时，主触头不再动作，仅需开并熄弧后再无电断开，主断路器合闸时，主触头不再动作，仅需操纵隔离开关闸刀闭合即可。操纵隔离开关闸刀闭合即可。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器13PPT学习交流
17、TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器14PPT学习交流隔离开关隔离开关1隔离开关闸刀；2法兰盘；3弹簧装置；4铜球； 5连接件；6弹簧装置；7触指。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器15PPT学习交流u（二）低压部分（二）低压部分u1起动阀起动阀u起动阀由左边的分闸阀和右边的合闸阀两部分组成，呈对称分布，如图715所示。两阀有各自的阀杆3、弹簧5和密封垫4，由各自的电磁铁控制，共用阀体2、密封垫1和盖板6。D、E、F三个空腔分别与储风缸、主阀C腔、传动风缸相通。u当分、合闸线圈失电时，D腔充满了来自储风缸的压缩空气，分闸阀和合闸阀在弹簧5和D腔压缩空气的共同作用下处于关闭状态
18、。u当合闸电磁铁线圈得电时，合闸电磁铁撞块撞击合闸阀阀杆，使阀杆克服弹簧5的作用向上移动，阀门打开，D腔内的压缩空气经阀门从F腔进入传动气缸，带动主断路器闭合。F腔内有直径为2mm的排气孔，进入D腔的压缩空气管径为8mm，所以，F腔仍能保持相当高的气压使传动气缸装置动作。u当分闸电磁铁线圈得电时，分闸电磁铁撞块撞击分闸阀阀杆，使阀杆克服弹簧5的作用向上移动，阀门打开，D腔内的压缩空气经阀门从E腔送往主阀的C腔，主阀动作，带动主断路器分闸。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器16PPT学习交流起动阀起动阀 1密封垫；2阀体；3阀杆；4密封垫；5弹簧；6盖板。TDZ1A10/25型空气断路
19、器型空气断路器17PPT学习交流u2主阀主阀u主阀采用气动差动式结构，如图所示。u主阀由阀体1、活塞2、阀杆3、阀盘5、弹簧6等部件组成。u主阀共有5条气路：A腔与储风缸相连，B腔经支持瓷瓶通向灭弧室，C腔与起动阀的E腔相连，下方与延时阀进气孔相通，另有一条小气路将储风缸内少量的压缩空气由通风塞门(见图712中的19)经主阀送入支持瓷瓶和灭弧室，保证灭弧室内始终有一个对外的正压力，防止外界潮湿空气进入灭弧室。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器18PPT学习交流主阀主阀1阀体；2活塞；3阀杆；4滑块；5阀盘；6弹簧；7垫圈；8挡圈；9密封圈。 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路
20、器19PPT学习交流u3延时阀延时阀u延时阀的作用是使传动风缸较灭弧室滞后一定时间得到储风缸的压缩空气，确保隔离开关比主触头延时动作，无电弧开断。u延时阀由阀座1、膜片3、阀杆4、阀体5、阀门6、弹簧7、阀盖8、调节螺钉9等部件组成。调节螺钉9用于调整进入膜片3下部空腔的气路大小，改变延时时间。u当延时阀进气孔无压缩空气送入时，延时阀阀门6在弹簧7的作用下处于关闭状态。u当主阀打开时，压缩空气经延时阀进气孔、阀盖8上的进气管路、阀体5上的通道、调节螺钉9与阀座1之间的间隙，进入膜片3下部的空腔。因为管路截面小，膜片3的面积大于阀门6的面积，膜片下部的气压经过一定时间延时达到一定压力后，足以克服
21、弹簧7的作用，推动阀杆4向上移动，阀门6打开，大量的压缩空气进入传动气缸的进气孔。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器20PPT学习交流延时阀延时阀1阀座；2密封环；3膜片；4阀杆；5阀体；6阀门；7弹簧；8阀盖；9调节螺钉 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器21PPT学习交流u4传动气缸传动气缸u传动气缸以隔板5为界，分为左边的工作腔和右边的缓冲腔两大部分，如图所示，活塞杆3上装有工作活塞2、缓冲活塞7和套筒1、8，连杆销9与图712中的传动杠杆9、控制轴8相连。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器22PPT学习交流传动气缸传动气缸1套筒；2工作活塞；3活塞杆；4工
22、作气缸体；5隔板；6缓冲气缸体；7缓冲活塞；8套筒；9连杆销 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器23PPT学习交流u5辅助开关辅助开关u辅助开关由万能转换开关承担，其引出线通过插销或插座同电力机车有关电路相连。u辅助开关的作用如下：u一是接受电力机车整备控制电路的电信号，控制分、合闸电磁铁的动作；u二是作分、合闸之间的电气联锁，即分闸完成后切断分闸线圈电路，接通合闸线圈电路，为下一步合闸动作作好准备，保证下一步只能是合闸动作而非分闸动作，反之亦然；u三是与信号控制电路相连，显示主断路器所处的状态，分闸状态时信号灯亮，合闸状态时信号灯灭 。 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器
23、24PPT学习交流u四、动作原理四、动作原理u主断路器的动作原理用图来说明。u1准备工作准备工作u储风缸充满足够的压缩空气；起动阀的D腔充满压缩空气；另有少量的压缩空气经通风塞门、主阀、支持瓷瓶进入灭弧室，使灭弧室内保持一定的正压力，防止外部潮湿空气的侵入。u2分闸过程分闸过程u司机按下主断路器分闸按键开关，分闸线圈得电，分闸阀阀杆上移，起动阀D腔的压缩空气经起动阀E腔进入主阀的C腔，主阀左移，储风缸内大量的压缩空气经支持瓷瓶进入灭弧室，推动主动触头左移，电弧被吹入空心的动触头，冷却、拉长、进而熄灭。u进入延时阀的压缩空气经一定时间延时后，推动延时阀阀门上移，压缩空气进入传动风缸工作活塞的左侧
24、，推动工作活塞右移，驱动传动杠杆带动控制轴、转动瓷瓶转动，隔离开关分闸。u与控制轴同步动作的辅助开关同时完成如下三项工作：u一是切断分闸线圈电路，分闸线圈失电，分闸阀关闭，D腔的压缩空气不再进入E腔和C腔，主阀关闭，压缩空气停止进入灭弧室，主触头在反力弹簧的作用下重新闭合，分闸过程完成；u二是接通信号控制电路，使主断路器信号灯亮，显示主断路器处于断开状态；u三是接通合闸线圈电路，为下一次合闸作好准备。 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器25PPT学习交流TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器26PPT学习交流u3合闸过程合闸过程u司机按下主断路器合闸按键开关，合闸线圈得电，合闸
25、阀阀杆上移，起动阀D腔的压缩空气经起动阀F腔进入传动风缸工作活塞的右侧，推动工作活塞左移，驱动传动杠杆带动控制轴、转动瓷瓶转动，隔离开关合闸。u同理，与控制轴同步动作的辅助开关：u一是切断合闸线圈电路，合闸线圈失电，合闸阀关闭，压缩空气停止进入传动风缸，合闸过程完成；u二是切断信号控制电路，使主断路器信号灯灭，显示主断路器处于闭合状态；u三是接通分闸线圈电路，为下一次分闸作好准备。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器27PPT学习交流u五、使用与维护u为了使主断路器处于良好的工作状态，必须加强维护管理，主要应做到：u1保持气路洁净u压缩空气潮湿或不洁，管道不干净，可能造成以下后果：(1
26、)在电弧作用下分解成氢、氧等混合气体，破坏主触头分断后断口间的绝缘，使熄弧困难或电弧重燃，严重时会造成灭弧室炸裂；(2)使支持瓷瓶和灭弧室内腔绝缘强度降低，造成沿面放电；(3)管道中的漆皮、锈渣等异物可能堵塞气口，使主断路器动作失灵，发生卡位现象；(4)异物若进入灭弧室，可能会造成主触头接触不良，使非线性电阻长期通电而烧损，严重时会造成非线性电阻瓷瓶炸裂。因此，在主断路器储风缸的进气管上装有油水分离器，下部有放水阀，使用维护时应定期排水，保持气路洁净。u2定期更换橡胶件主断路器是一种结构复杂的气动电器，各部件对密封性能要求较高，为保证良好的密封性能，应定期更换橡胶件。TDZ1A10/25型空气
27、断路器型空气断路器28PPT学习交流3定期检查各主要部件，保持各部件良好的技术状态。定期检查各主要部件，保持各部件良好的技术状态。(1)灭弧室灭弧室定期检测主触头超程和动触头复原弹簧的状态。动、静触头由于分、合频繁，会因相互摩擦而磨损，从而造成超程减小，接触压力减小。当超程减小到一定程度时，要更换动、静触头。动触头复原弹簧变形超过一定限度时，必须及时更换。(2)非线性电阻保持非线性电阻瓷瓶内腔清洁，密封良好。定期更换非线性电阻瓷瓶中的干燥剂，检测非线性电阻片的阻值。阻值变化超过一定限度时，必须及时更换。(3)主阀定期检查活塞与阀体间的配合尺寸，尺寸不符合要求应及时更换。(4)传动气缸适当调节好
28、传动气缸的缓冲，保证隔离开关动作良好。定期检查活塞与缸体之间的配合精度，通过修整或更换零部件，保证其良好的动作性能。(5)通风塞门必须定期更换塞门中的填料，检测塞门的通风量，将其调整至允许范围之内。 TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器29PPT学习交流u电力机车乘务员断“主断”前，必须关断所有辅机，特别是劈相机，不允许采用将591QS 打“自起位”，防止主断路器主触头闭合不到位，直接启动劈相机，瓷瓶炸裂。闭合“主断”后必须观察辅助电压，不要单纯依赖主司机台“主断”灯来判断。主司机台故障显示屏中“主断”灯受主断路器隔离开关辅助联锁控制，只要隔离开关闭合到位，主司机台“主断”灯便熄灭，但
29、并不代表主断灭弧室主触头闭合到位，只有观察辅助电压才可判断。合“主断”后，辅助电压低，应立即断电、降弓，然后断、合几次主断路器，再升弓、合闸，仔细观察辅助电压表，若辅助电压上升速度正常，可以进行后续操作，若辅助电压上升速度缓慢，说明主断路器主触头闭合仍不到位，不允许在辅助电压缓慢上升并达到正常值时，进行牵引给流。如果辅助电压一直不稳，确认“主断”在断开位，切除该节车，维持运行。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器30PPT学习交流u2003年6月26日夜，根据调度要求，SS4202电力机车在信阳车站附挂于本务电力机车后，电力机车在运行途中升弓、合主断、开空调。当列车运行至长台关至三关庙
30、间，接触网突然停电，本务及附挂电力机车降弓惰行。在通知有电后，SS4202 电力机车升弓，发现车顶有火光，接触网再次停电。电力机车乘务员下车检查，发现电力机车顶电，造成接触网断线。经登顶检查，发现A 节主断路器故障。此次故障造成中断京广上行线行车1 h 57 min。u电力机车回段后，经检查发现：A 节车主断路器支持瓷瓶与灭弧室瓷瓶连接风道接头上方烧穿2 个直径25 mm孔洞，主静触头杆烧断；支持瓷瓶、灭弧室瓷瓶裂损；主静触头与主动触头间拉弧有铜镏，动触头风道内有铜镏等填充物；主阀排风口下方、牵引变压器上盖上有铜镏排放物；B 节车受电弓滑板有拉弧痕迹。将故障主断路器卸下车，并将高压部分对地施以
31、75 kV 电压进行耐压试验，未出现击穿、闪络现象。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器31PPT学习交流u原因分析：原因分析：u电力机车升弓后，25 kV 单相工频交流电经受电弓、主断路器、避雷器、高压电压互感器、高压电流互感器送至电力机车内部的牵引变压器一次侧线圈，此时主断路器静触头杆电压为交流25 kV，而主断路器主阀安装在主断底板上，且与车体连接为地电位。换言之，25 kV 交流电直接加在高400 mm 的支持瓷瓶两端。如果支持瓷瓶内部绝缘不良或压缩空气质量不高，即可造成主静触头杆对主阀放电。根据故障现象分析，造成顶电原因应为：外界潮湿空气进入支持瓷瓶内腔及灭弧室，支持瓷瓶内部
32、绝缘不良造成主静触头杆对主阀放电接地；拉弧形成的铜镏在主断路器断开时随压缩空气吹至动、静触头间，使动、静触头接触不良，动静触头间拉弧产生热量造成灭弧室瓷瓶炸裂；因主静触头杆对主阀多次放电，造成主静触头杆烧断，支持瓷瓶裂损；主断路器支持瓷瓶内部绝缘击穿后造成变电所跳闸；当变电所二次合闸后，电力机车升弓时，弓网拉弧造成接触网断线。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器32PPT学习交流uSS40606，6083 电力机车故障现象：当电力机车过分相后，合“主断”发现操纵节辅助电压偏低，一般在200 V 左右（正常情况下，辅助电压表显示的范围为310460 V），电力机车乘务员在没查明具体原因的
33、情况下，盲目起动劈相机,动调速手轮进行牵引给流，电力机车顶有放炮声音；回段后检查发现主断路器灭弧室瓷瓶炸裂，而非线性电阻瓷瓶完好。uSS40548 电力机车故障现象：当正常巡检完毕后，合“主断”，发现非操纵节“ 零压”灯亮，电力机车乘务员在未判明准确故障点的情况下，盲目人为顶死零压继电器286KT，进行牵引给流，电力机车顶有放炮声音；回段后检查发现主断路器灭弧室瓷瓶完好，非线性电阻瓷瓶炸裂。uSS47040 电力机车故障现象：灭弧室瓷瓶断裂，非线性电阻瓷瓶完好；检查发现灭弧室瓷瓶内腔清洁无放电迹象，断口面无污痕，可以判断灭弧室瓷瓶动触头侧法兰盘处已先脱落。uSS40560 电力机车故障现象：灭
34、弧室瓷瓶断裂，非线性电阻瓷瓶炸裂；灭弧室动、静触头烧损，动触头已变形，瓷瓶内腔有严重放电,拉弧迹象，断口面污黑，可以判断为灭弧室动,静触头闭合不到位，产生拉弧、放电。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器33PPT学习交流u瓷瓶爆炸方式与原因瓷瓶爆炸方式与原因u非线性电阻瓷瓶爆炸，而灭弧室瓷瓶良好，其原因为动、静触头根本未闭合，动、静触头间隙大，未形成拉弧、放电。 电力机车进行牵引给流时，电流完全从非线性电阻流过，当大电流流过时，非线性电阻烧损，非线性电阻瓷瓶爆炸。u灭弧室瓷瓶爆炸，而非线性电阻瓷瓶良好，其原因为动、静触头闭合不到位引起接触电阻太大，当进行牵引给流时，动、静触头处产生强大
35、的拉弧、放电，灭弧室内腔温度急剧升高，瓷瓶内腔与外部温差大，灭弧室瓷瓶爆炸。TDZ1A10/25型空气断路器型空气断路器34PPT学习交流u灭弧室瓷瓶断裂，非线性电阻瓷瓶爆炸的原因可分两种：灭弧室瓷瓶断裂，非线性电阻瓷瓶爆炸的原因可分两种：u（） 主断路器动、静触头闭合不到位。该故障的具体原因主要有：动、静触头严重烧损，当烧损程度使动、静触头的接触线占周长小于80或主触头接触面间的电阻大于200 ；灭弧室复原弹簧有朔性变形；动、静触头喷口内表面有金属颗粒飞溅；动触头行程不符合要求；动,静触头同轴度不符合要求，未对中，造成气流不均匀；灭弧室瓷瓶动触头侧法兰盘处断裂。当电力机车进行牵引给流时，动、
36、静触头产生拉弧、放电，灭弧室内腔温度升高，内外温差大，在瓷瓶相对脆弱的根部断裂。u（2） 因灭弧室瓷瓶动触头侧与法兰盘通过水泥连接，瓷瓶、水泥、法兰盘三者热胀冷缩系数不同，水泥、法兰盘受温度影响大，存在制造工艺上缺陷；外加此处受力比较集中（ SS4 改型电力机车主断灭弧空气采用直通式，即储风缸压缩空气经主阀及支持瓷瓶直接进入灭弧室进行分断，空气压力的作用力相当大），该部位相对脆弱易发生裂纹。 主断路器频繁的进行分、合操作易使该部位产生疲劳裂纹，在进行分主断的过程中通过支持瓷瓶上来的压缩空气进入灭弧室，使动触头向左运行，对灭弧室瓷瓶动触头侧法兰盘处产生冲击。灭弧室瓷瓶从动触头侧法兰盘处脱落。TD
37、Z1A10/25型空气断路器型空气断路器35PPT学习交流BVAC.N99BVAC.N99真空断路器真空断路器uBVAC.N99BVAC.N99交流真空主断路器用于开断、接交流真空主断路器用于开断、接通动车组通动车组25kV25kV主电路，同时用于动车组的过主电路，同时用于动车组的过载、短路和接地保护。载、短路和接地保护。BVAC.N99BVAC.N99交流真空主交流真空主断路器是利用压缩空气进行操作并利用真空断路器是利用压缩空气进行操作并利用真空进行灭弧的高压电器。其具有如下特点：进行灭弧的高压电器。其具有如下特点：1 1绝缘性高；绝缘性高；2 2采用真空灭弧，环境稳定性好；采用真空灭弧，环
38、境稳定性好；3 3结构简单；结构简单；4 4开断容量大；开断容量大；5 5机械寿命长；机械寿命长；6 6维护保养简单；维护保养简单；7 7与空气断路器有互换性。与空气断路器有互换性。36PPT学习交流BVAC.N99BVAC.N99真空断路器真空断路器u主要技术参数主要技术参数额定电压额定电压30kV30kV额定电流额定电流750A750A额定频率额定频率505060Hz60Hz额定分断容量额定分断容量600MVA600MVA额定分断电流额定分断电流20kA20kA固有分闸时间固有分闸时间252560ms60ms合闸时间合闸时间60ms60ms额定工作气压额定工作气压4504501000kPa
39、1000kPa额定控制电压额定控制电压DC110VDC110V机械寿命机械寿命 25000025000037PPT学习交流BVAC.N99BVAC.N99真空断路器真空断路器u结构及主要部件的作用uBVAC N99交流真空主断路器结构如图所示，分为高压、中间绝缘和控制三个部分。 BVAC N99交流真空主断路器1底板；2插座连接器；3110V控制单元；4辅助触头；5肘节机构；6保持线圈；7风缸；8电磁阀；9调压阀；10储风缸；11垂直绝缘子；12绝缘操纵杆；13传动头组装；14高压连接端（HV1）；15水平绝缘子；16真空开关管组装；17高压连接端（HV2） 38PPT学习交流BVAC.N99
40、BVAC.N99真空断路器真空断路器该真空断路器有三个主要的组成部分：上面是高压电流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电流部分39PPT学习交流u（一）高压部分（一）高压部分u高压部分结构包括水平绝缘子、真空包组装和传高压部分结构包括水平绝缘子、真空包组装和传动轴头组装等。真空包组装安装于水平绝缘子内部，动轴头组装等。真空包组装安装于水平绝缘子内部，构成动车组顶上的高压回路。真空包通过密封与大构成动车组顶上的高压回路。真空包通过密封与大气隔离，真空包包括动触头、静触头和瓷质外罩等。气隔离，真空包包括动触头、静触头和瓷质外罩等。金属波纹管的设置既可保持密封，又可使动触头在金属波
41、纹管的设置既可保持密封，又可使动触头在一定范围内移动，保证动、静触头在一定的真空度一定范围内移动，保证动、静触头在一定的真空度下断开。真空度是真空包最重要的参数之一，和真下断开。真空度是真空包最重要的参数之一，和真空包的开断能力成一定关系。空包的开断能力成一定关系。u真空包的分、合闸操作体现了整个主断路器的分真空包的分、合闸操作体现了整个主断路器的分合闸状况，具体表现为对动触头的操作，通过右端合闸状况，具体表现为对动触头的操作，通过右端传动轴头组装导向来自气动部分产生的机械动力来传动轴头组装导向来自气动部分产生的机械动力来完成，这样就可以保证它的轴向运动。完成，这样就可以保证它的轴向运动。BV
42、AC.N99BVAC.N99真空断路器真空断路器1传动轴头组装；传动轴头组装；2真空包组装；真空包组装；3水平绝缘子。水平绝缘子。1静触头；静触头；2瓷质外罩；瓷质外罩；3动触头；动触头；4导套；导套；5金属波纹管；金属波纹管；6波纹管罩；波纹管罩；7金属罩。金属罩。 40PPT学习交流u（二）中间绝缘部分（二）中间绝缘部分u中间绝缘部分包括垂直绝缘子和底板以及安装于车顶与断中间绝缘部分包括垂直绝缘子和底板以及安装于车顶与断路器之间的路器之间的O形密封圈。形密封圈。u垂直绝缘子安装在底板上用以提供垂直绝缘子安装在底板上用以提供30kV的绝缘要求，同时的绝缘要求，同时绝缘操纵杆通过垂直绝缘子的轴
43、向中心孔，连接电空机械装绝缘操纵杆通过垂直绝缘子的轴向中心孔，连接电空机械装置和真空包的动触头。底板安装于车顶，置和真空包的动触头。底板安装于车顶，O形密封圈用以保形密封圈用以保证断路器与车顶之间的密封。证断路器与车顶之间的密封。BVAC.N99BVAC.N99真空断路器真空断路器41PPT学习交流u（三）控制部分（三）控制部分u控制部分包括储风缸、调压阀、压力开关、电磁阀、压力气缸、保持线圈、肘节机控制部分包括储风缸、调压阀、压力开关、电磁阀、压力气缸、保持线圈、肘节机构、构、110V控制单元等操纵控制部件。控制单元等操纵控制部件。uBVAC.N99交流真空主断路器采用电空控制。该控制通过空
44、气管路，在动触头快速交流真空主断路器采用电空控制。该控制通过空气管路，在动触头快速合闸过程中提供必需的压力。储风缸是实现断路器气动控制的气压源，能够满足在动合闸过程中提供必需的压力。储风缸是实现断路器气动控制的气压源，能够满足在动车组对断路器不供气的状态下，其残存压缩空气至少能使断路器完成一次动作；调压车组对断路器不供气的状态下，其残存压缩空气至少能使断路器完成一次动作；调压阀安装在断路器进气口与储风缸之间，通过对其气压值的整定，保证进入储风缸内的阀安装在断路器进气口与储风缸之间，通过对其气压值的整定，保证进入储风缸内的气压值，同时，调压阀上安装有一空气过滤阀，以保证进入储风缸气体的清洁与干燥
45、；气压值，同时，调压阀上安装有一空气过滤阀，以保证进入储风缸气体的清洁与干燥；压力开关安装于储风缸上与调压阀相对一侧，与储风缸内气体相连，用以监控断路器压力开关安装于储风缸上与调压阀相对一侧，与储风缸内气体相连，用以监控断路器合闸的最小气压值，当储风缸内气压低于其整定值时，就会自动断开，并通过低压控合闸的最小气压值，当储风缸内气压低于其整定值时，就会自动断开，并通过低压控制线路将信息反馈给制线路将信息反馈给110V控制单元，以使断路器拒绝进行操作；电磁阀控制储风缸内控制单元，以使断路器拒绝进行操作；电磁阀控制储风缸内的气流的通断。压力气缸把空气压力转化为机械作用力；保持线圈安装于气缸上部，的气
46、流的通断。压力气缸把空气压力转化为机械作用力；保持线圈安装于气缸上部，通过对气缸活塞的吸合，实现对断路器合闸状态的保持；肘节机构用以实现真空断路通过对气缸活塞的吸合，实现对断路器合闸状态的保持；肘节机构用以实现真空断路器分闸时的快速脱扣，保证断路器快速地分断；器分闸时的快速脱扣，保证断路器快速地分断；110V控制单元安装在真空断路器底板控制单元安装在真空断路器底板下部，通过其对断路器的动作进行整体控制。下部，通过其对断路器的动作进行整体控制。BVAC.N99BVAC.N99真空断路器真空断路器42PPT学习交流u动作原理u合闸装置u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。压力
47、开关监控断路器合闸的最小压力。电磁阀控制气缸内的气流量，操作机械装置汽缸把空气压力转化为机械作用力。通过调压阀的流量来保证合适的合闸速度。u断路器合闸状态通过保持线圈来保证。电磁阀得电后允许高压气体由压力汽缸泄放。u合闸操作（BVAC在断开状态）只有在满足如下条件，断路器才能闭合：断路器必须是断开的；必须有充足的气压；保持线圈必须处于得电状态。BVAC.N99BVAC.N99真空断路器真空断路器43PPT学习交流合闸步骤1. 按“开/关”键；2. 电空阀得电，气路打开 ； 压缩空气由储风缸经电空阀流入压力气缸，推动活塞向上运动； 主动触头随着活塞的移动而运动； BVAC.N99真空断路器真空断
48、路器44PPT学习交流3. 恢复弹簧压缩； 主触头闭合； 触头压力弹簧压缩；4. 活塞到达行程末端； 保持线圈在保持位置得电；电空阀失电；压力气缸内的空气排出。BVAC N99断路器闭合。合闸步骤BVAC.N99真空断路器真空断路器45PPT学习交流分闸步骤 u分闸装置u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。u为了限制脱扣装置的振动，冲程结束时，必须通过空气的压缩来实现缓冲。1.保持线圈失电；2. 活塞在弹簧力下移动（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。
49、BVAC断路器开断。BVAC.N99真空断路器真空断路器46PPT学习交流C-CB201S真空断路器真空断路器47PPT学习交流C-CB201S真空断路器真空断路器48PPT学习交流额定电压：AC30kV，瞬间最大电压AC31kV）额定电流：AC200A。额定频率：50Hz。额定开断容量：100MVA。断路时间：3周以下（50Hz）。额定闭合电流：10000A。额定瞬间电流：4000A（2s）。额定断路电流：3400A。无负荷闭合时间：0.15s以下。额定开断时间：0.06s以下。额定断路时间：0.08s以下。操作方法：电磁控制空气操作额定操作电压：DC100 +10-30 V额定操作压力：7
50、.84105Pa（8kgf/cm2） C-CB201S真空断路器真空断路器49PPT学习交流C-CB201S真空断路器真空断路器50PPT学习交流C-CB201S真空断路器真空断路器51PPT学习交流C-CB201S真空断路器真空断路器52PPT学习交流C-CB201S真空断路器真空断路器53PPT学习交流C-CB201S真空断路器真空断路器54PPT学习交流機械的開閉動作(1/3)機械的開閉動作(2/3)C-CB201S真空断路器真空断路器55PPT学习交流機械的開閉動作(3/3)C-CB201S真空断路器真空断路器56PPT学习交流VCBVCB不能闭合不能闭合2008年年7月月17日，日，
