1、 第五章接触器 学习目标与要求： (1)熟悉各接触器的功能及作用 (2)掌握电空接触器、电磁接触器的结构 (3)掌握各接触器的工作原理和工作特点 (4)了解电力机车常用接触器的技术参数主要内容 本章主要介绍电力机车上常用的几种接触器的类型、作用、型号、结构、工作原理、特点和主要技术参数，并简要介绍接触器的选用和维修方法。电力机车应用案例 目前，在韶山系列电力机车的主电路内，广泛采用电空式接触器。TCKl4001500型电空接触器如图（a）所示。TCKl型电空接触器在韶山系列电力机车上，用于接通或分断与牵引电动机励磁绕组并联的磁场削弱电阻电路实现磁削调速。图（b）为SS4G型电力机车磁场削弱电路
2、原理图。电空接触器电空接触器 第一节第一节 概述概述 一、接触器的用途和基本特点 在电力机车上用于频繁地接通或切断正常工作情况的主电路和辅助电路.它的特点是：1动作次数频繁，每小时开闭次数可达1501500次；2能通、断较大电流。一般情况只开断正常额定电流，而不能开断短路或故障电流；3可以实现一定距离的控制。二、接触器的组成二、接触器的组成接触器的结构种类很多，但对于任何一种接触器来说，一般均由以下几部分组成： 1传动装置2触头装置3灭弧装置4支架和固定装置1传动装置包括驱使触头闭合的装置和开断触头的弹簧机构以及缓冲装置。用来可靠地驱使触头按规定要求动作，完成接触器本身的职能。2触头装置由主触
3、头和联锁触头两部分。主触头由动、静主触头和触头弹簧支持件等组成。它是接触器的执行部分，用于直接实现电路的通、断。联锁触头（又称辅助触头），通常由两对以上常开联锁触头和两对以上常闭联锁触头组成。用于控制其它电器、信号或电气联锁等。3灭弧装置灭弧系统一般与主触头配合使用，主要用于熄灭触头开断电路时产生的电弧，减少电弧对触头的破坏作用，保证触头可靠地工作。根据电流的性质、灭弧方法和原理，可以制成各种灭弧装置。4支架和固定装置属于非工作部分，用于合理的安装和布置电器各部件，使接触器构成一个整体。支架和固定装置应有足够的机械强度，并能对内部部件起到保护作用，保证接触器达到一定的寿命。三、接触器的分类三、
4、接触器的分类接触器的用途很广，种类繁多，一般有以下几种分类方法：1按传动方式分主要有电磁接触器和电空接触器之分。电磁接触器采用电磁传动装置，电空接触器采用电空传动装置。电磁接触器一般应用于机车的辅助电路中，电空接触器应用于主电路中。 2按通断电流的种类分有交流接触器和直流接触器之分。这里指的是主触头通、断电流的种类，它与传动方式无关，如主触头通、断的是交流电，则不管它是采用的是直流电磁机构传动、交流电磁机构传动还是电空传动，都称交流接触器。3按主触头所处的介质分可分为空气式接触器、真空式接触器和油浸式接触器。空气式接触器的主触头敞在大气中，采用的是一般的、常用的灭弧装置。而真空式接触器的主触头
5、却密封在真空装置中，它利用的是真空灭弧原理，具有很高的切换能力。4按接触器同一传动机构所传动的主触头数目分可分为单极接触器和多极接触器。单极接触器只有一对主触头，多极接触器有两对以上的主触头，它们分别用于控制单相和多相电路。 四、接触器的基本要求四、接触器的基本要求l 根据接触器的用途和工作特点，对接触器有以下几种主要的基本要求： 1切换能力l 又称开闭能力、通断能力，是指接触器的主触头在规定条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下接通和分断负载时，不应发生熔焊、飞弧和过分磨损等现象。保证接触器能在较坏的条件下可靠地工作。 2动作值和释放值l指接触器的动作电压（或电流、气压等）和释放电压
6、（或电流、气压等）。电磁式接触器的动作电压应不低于80%倍线圈额定电压；释放电压要有较低的上限值（不高于70%倍线圈额定电压）和较高的下限值（交流接触器不低于20%倍线圈额定电压，直流接触器不低于5%倍线圈额定电压）。3操作频率l指接触器在每小时内允许操作的次数。接触器的操作频率越高，每小时开闭的次数就越多，触头及灭弧室的工作任务也就越重，对交流接触器来说，线圈受到的冲击电流及衔铁铁心受到的冲击次数也就越多。l操作频率直接影响到接触器的电气寿命和灭弧室的工作条件，对于交流接触器还影响到线圈的温升，所以，这是一个重要的技术指标。目前，常用的接触器操作频率有每小时150次、300次、 600次和1
7、200次等几种规格。 4机械寿命和电气寿命l机械寿命指的是接触器在无负载操作下无零部件损坏的极限动作次数。电气寿命指的是接触器在规定的操作条件下经（带负载操作），且无零部件损坏的极限动作次数。由于接触器的操作频率较高，为了保证一定的使用年限，应有较长的机械寿命和电气寿命。目前，接触器的机械寿命一般可达数百万次以至一千万次以上，而电气寿命则按不同的使用类别和不同的机械寿命级别有一定的百分比，一般为机械寿命的5%20%。二、交流接触器二、交流接触器 （一）CJ20系列三相交流接触器1型号及含义CJ20100Z CJ20160ZC接触器；J交流；20设计序号；100(160)主触头额定电流(A)；Z
8、直流控制。2作用在SS4型(1158号)和SS6型机车辅助电路中，用来接通和断开三相异步电动机或起动电阻(起动电容)等电路。3结构CJ20系列三相交流接触器的结构形式为直动式，立体布置、双断点、开启式，并采用压铸铝底座，增强耐弧塑料底板和高强度陶瓷灭弧罩组成三段式结构，使接触器结构紧凑，便于检修和更换线圈。主要由触头装置、传动装置和灭弧装置等组成，如图52。 图52CJ20型交流接触器结构简图1主动触头；2主静触头；3灭弧栅片；4压缩弹簧；5衔铁； 6静铁心；7线圈；8绝缘支架；9、11缓冲件；10缓冲硅橡胶管； 12灭弧室；13联锁触头；14反力弹簧；15、16弧角；17分磁环。3动作原理类
9、似于电磁铁的工作原理，不再详述。4参数CJ20系列电磁铁接触器的主要技术参数见表515特点其参数、特性出厂时已调好，一般可直接使用，不必调整。 （二）3TB系列三相交流接触器1型号及含义3TB5217OBF4型、3TB4817OBF4型3TB3TB系列；48级别代号；17辅助触头规格与数量(17代表二常开二常闭)；OB直流操作(OA表示交流操作)；F4线圈电压与频率代号(F4为直流110V)。2作用曾用在SS4G型机车的辅助电路中，用来接通和断开三相异步电动机等电气设备。3结构如图53所示，3TB系列接触器采用体积小，重量轻的双断点直动式结构，3TB48、 3TB52接触器均采用单U形双绕组磁
10、系统。 图53 3TB52型交流接触器结构简图1底座；2线圈；3弹簧；4静触头；5灭弧室；6灭弧片；7导板；8指示件；9触桥；10触头支持件；11弹簧；12衔铁；13磁轭。 3TB5217OBF4型 外观图触头装置：采用接触电阻稳定、抗熔焊、耐磨的银氧化镉、银氧化锡及镍等材料，触头支持件与底板均用特别的耐热耐弧的塑料制成。辅助触头安装在基座两侧，为二常开二常闭。传动装置：采用单U形双绕组直流磁系统，线圈按长期工作制设计，寿命长、无噪音、无冲击电流。在U形磁系统磁轭中部有一不变气隙，可保证衔铁可靠释放。灭弧装置：灭弧室中装有桥形灭弧导板，两旁各有带齿形的缺口栅片，使电弧能快速拉出熄灭。接触器采用
11、机械强度高，导热性能好的铝合金基座。4工作原理类似电磁铁工作原理。（三）6C系列交流接触器 1型号及含义 6C180型、6C110型6序号；C接触器；180、110主触头额定电流(A)。2作用在SS4、SS7、SS8型电力机车的辅助电路中，控制辅助电机等设备。6C110、180型接触器外形 图546C系列三相接触器外形及线圈组件示意图1底座；2静触头；3桥式整流器；4接线柱；5动触头；6辅助触头；7灭弧罩。3结构两种型号的结构基本相同，其外形及结构如图54所示。触头装置：主触头采用常开直动式桥式双断点。传动装置：磁系统为单E型直动式，具有较陡的吸力特性，控制线圈由起动线圈和保持线圈并联组成，并
12、串加一个桥式整流器，使控制电源为交、直流两用，整流器输入、输出端都加有压敏电阻进行过电压保护。灭弧装置：灭弧罩采用高强度耐弧塑料制成，罩内设有割弧栅片。6C180接触器的灭弧室与触头支持件之间设有机械联锁装置，当灭弧罩取下后，其联锁装置会将触头支持件销住，此时即使有人操作，触头系统也不会动作，能可靠保证维修人员的安全。在控制线圈引线边有一红色指示器，指示接触器的闭合或断开。4动作原理类似电磁铁的工作原理。5特点6C180型交流接触器具有操作频率高，主触头压力大，抗熔焊性好，耐电弧等优点，应用较多。在许多电力机车上，原用的3TB系列、6C110型都改用6C180型。6C系列接触器结构为模块化设计
13、，配件通用性大，便于维护及更换。 7软连接；8杠杆出线座；9杠杆支架；10绝缘杆；11传动气缸；12联锁板；13联锁触头；14联锁支架；15灭弧室支板；16动触头弹簧；17动触头弧角；18动触头座；19动触头；20右侧板；21电空阀；22左侧板。表表54TCK7型电空接触器使用情况型电空接触器使用情况电磁铁。接通控制电源时，电磁铁对压力弹簧作功。释放动触头支杆，动触头支杆借助外部作用力使动静触头闭合。图58EVS630/1110DC型真空接触器剖视图1机座；2真空开关管；3连接卡圈；4下连接板；5软连接6上连接板；7磁驱动机构；8辅助开关；9联轴节。n机械寿命(次)5106n电寿命0.6105
14、n最大机械操作频率(次/h) 3 000n辅助电路技术参数辅助电路技术参数n额定工作电流DC0.4An额定工作电压直流220V 第五节接触器的选用和维修第五节接触器的选用和维修w一、接触器的选用一、接触器的选用w接触器是现代工矿企业电力拖动和自动控制系统中使用量最大的一种电器。由于接触器的可靠性及其使用寿命与使用的电压、电流、控制功率、操作频率的大小密切相关，所以，随着使用场合及控制对象的不同，其操作条件和工作的繁重程度也有很大差异。因此，选用时不能只按铭牌数据，而应比较全面地了解被控对象的工作情况和接触器的使用类别及产品性能，才能正确地选用相应品种和规格的接触器，以保证接触器在控制系统中长期
15、可靠运行，充分发挥其经济技术效益。2按重任务选用w所谓重任务使用条件是指接触器需要接通或分断较额定电流大很多倍的起动电流，并频繁运行于点动、反接制动、反向和在低速时断开的使用条件。w接触器在该使用条件下操作，其触头会发生严重的电磨损。所以，必须选用适应重任务工作的接触器才能满足其要求。如电力机车辅助电路所选用的CJ8Z-105Z、CJ20、3TB、6C180等型交流接触器就属于重任务使用条件选用的接触器。 3按降容量选用w降容量选用一般有两种情况，一种是操作频率高，工作相当繁重，可靠性要求很高的场合，可以适当的选用大“马”来拉小“车”，以延长使用寿命，提高可靠性；第二种是按轻任务使用类别设计的接触器用于繁重任务使用类别时，也应降容量使用。w在接触器的选用中，原则上要以可靠性为前提，因为运行中的安全可靠包含着经济因素。而经济性则要根据使用条件、设备的设计要求，以及用户的重要程度诸多因素来综合考虑，只有兼顾才能做到合理，主要应根据实际情况而定。 小 结l接触器的用途很广，种类也很多，是自动控制中不可缺少的组件。l在电力机车上采用了直流、交流接触器、电空接触器及真空接触器。对于交流接触器，因为机车本身有直流电源，所以采用了直流控制的方法。l对于机车用的接触器，应掌握其型号、作用及结构上的特点，理解其工作原理，以作为机车运用及检修的基础。
