【正文】 圖 12 DSA200型受電弓 HXD3 電力機(jī)車主型電器分析 4 受電弓動(dòng)作 原理 (1)升弓過(guò)程 由受電弓電空閥控制的壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器、單向節(jié)流閥（升弓）、精密調(diào)壓閥、壓力表、單向節(jié)流閥（降弓）、安全閥，進(jìn)入氣囊，氣囊擴(kuò)張使桁架向左移，帶動(dòng)鋼絲繩繞一 臂弧板運(yùn)動(dòng)，拉起下臂，通過(guò)下導(dǎo)桿，使得上臂升起，弓頭與接 觸網(wǎng)接觸，完成受流過(guò)程。 (2)降弓過(guò)程 壓縮空氣從氣囊經(jīng)安全閥、節(jié)流閥（降弓）、精密調(diào)壓閥、壓力表、單向節(jié)流閥（升弓）、空氣過(guò)濾器和電空閥排出，氣囊收縮使桁架向右移，帶動(dòng)鋼絲繩繞下臂弧板運(yùn)動(dòng)，受電弓靠自重下落并維持在降弓位。降弓時(shí)，在降弓位允許彈跳，以作緩沖。 (3)自動(dòng)降弓過(guò)程 當(dāng)發(fā)生弓網(wǎng)事故引起碳滑板內(nèi)部毛細(xì)氣管泄漏或者中間氣路傳輸通道的毛細(xì)氣管發(fā)生破裂時(shí)，如果該部分氣體的泄漏量大于 ADD 閥體內(nèi)部的補(bǔ)給量，會(huì)導(dǎo)致該部分迅速掉壓，引起 ADD 內(nèi)部?jī)汕惑w的氣壓不平衡，其結(jié)果就是 ADD 閥體迅速打開(kāi)通向 氣囊的腔體，將氣囊內(nèi)部的空氣迅速的直接排向大氣，引起受電弓快速降弓。 主要技術(shù)參數(shù) 設(shè)計(jì)速度 : .............................200km/h 額定電壓 /電流： ........................25kV/1000A 靜態(tài)接觸壓力 : .........................70177。5N 動(dòng)態(tài)接觸壓力 : .........................通過(guò)弓頭翼片調(diào)節(jié) (選裝 ) 輸入空氣壓力 : .........................400～ 1000kPa 正常工作壓力 : .........................360～ 380kPa 自動(dòng)降弓時(shí)間 : .........................（到離網(wǎng) 150mm） 落弓保持 : ............................ ≥ 120N 升弓時(shí)間 : ............................ ≤ 降弓時(shí)間 : .............................≤ 4s 升弓驅(qū)動(dòng)方式 : .........................氣囊裝置 精密調(diào)壓閥耗氣量： .................... 輸入壓力＜ 1MPa時(shí)，≤ 弓頭總長(zhǎng)度 : ...........................1950mm 弓頭寬度 : .............................80177。 2mm 弓頭（弓頭支架、滑板）的垂向移動(dòng)量： ...60mm 滑板工作部分長(zhǎng)度 : .....................1250mm 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 5 滑板原始厚度： .........................22mm（剩 5mm禁用） 折疊長(zhǎng)度： .............................61mm 最大升弓高度： .........................3081mm（含 400mm絕緣子） 落弓位高度： ...........................669mm（含 400mm絕緣子） 質(zhì)量： .................................約 130kg（絕緣子除外） 真空主斷路器 。 圖 器外形圖 1－底板； 2－插座連接器； 3－ 110V控制單元； 4－輔助觸頭； 5－肘節(jié)機(jī)構(gòu)； 6－保持線圈； 7－壓力風(fēng)缸； 8－電磁閥； 9－調(diào)壓閥； 10－儲(chǔ)風(fēng)缸； 11－垂直絕緣子； 12－絕緣操縱桿； 13－傳動(dòng)頭組裝； 14－高壓連接端（ HV1）； 15－水平絕緣子； 16－真空開(kāi)關(guān)管組裝； 17－高壓連接端（ HV2） 基本 結(jié)構(gòu) 該真空斷路器有三個(gè)主要的組成部分：上面是高壓部分；中間是與地隔離的絕緣部分；下面是電空機(jī)械裝置和低壓部分 。 HXD3 電力機(jī)車主型電器分析 6 機(jī)車頂上的高壓回路裝有可以開(kāi)斷交流電弧的真空開(kāi)關(guān)管。滅弧室通過(guò)密封和大氣隔離。兩個(gè)主觸頭安裝在真空管內(nèi)部，一個(gè)是靜觸頭，另一個(gè)為動(dòng)觸頭。動(dòng)觸頭的操作是由電空機(jī)械裝置和合閘過(guò)程中的導(dǎo)向裝置同時(shí)來(lái)完成。 動(dòng)作原理 真空斷路器的主要結(jié)構(gòu)由真空滅弧室、操作機(jī)構(gòu)和絕緣支撐件基架等組成。當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在操作機(jī)構(gòu)的作用下分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生電弧，觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出蒸汽，由于觸頭設(shè)計(jì)為特殊形狀，在電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生一磁場(chǎng)，電弧在此磁場(chǎng)作用下沿觸頭表面切線方向快速運(yùn)動(dòng)，在金屬圓筒上凝結(jié)了部分金屬蒸汽，電弧在自然過(guò)零時(shí)就熄滅了，觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度又迅速恢復(fù)起來(lái)。 （ 一）合閘操作 只有滿足如下 條件，斷路器才能閉合 : 1．主斷路器必須是斷開(kāi)的； 2．必須有充足的氣壓。 具體合閘過(guò)程如下： 1．按“開(kāi) /關(guān)”鍵； 2．電磁閥得電，氣路打開(kāi)； 3．壓縮空氣由儲(chǔ)風(fēng)缸通過(guò)電磁閥流入壓力氣缸，推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)； 4．主動(dòng)觸頭隨著活塞的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)； 5．恢復(fù)彈簧壓縮； 6．主觸頭閉合； 7．觸頭壓力彈簧壓縮； 8．活塞到達(dá)行程末端； 9．保持線圈在保持位置得電； 10．電磁閥失電； 11．壓力氣缸內(nèi)的空氣排出。 （二）分閘操作 1．保持線圈失電； 2．活塞在彈簧力作用下（恢復(fù)彈簧、肘節(jié)機(jī)構(gòu)等）移動(dòng)； 3．主觸頭打開(kāi)，真空開(kāi)關(guān)管滅弧； 4． 行程結(jié)束，活塞緩沖。 主要技術(shù)參數(shù) 標(biāo)稱電壓 .......................................25kV 額定電壓 ........................................30Kv（工作范圍 ~31kV） 額定頻率 ........................................50~60Hz 額定工作電流 ....................................1000A 額定短路接通能力 ................................40kA 額定短路開(kāi)斷能力 ................................30kA 額定短時(shí)耐受電流 ................................25kA（ 1s） 機(jī)械壽命 ........................................25萬(wàn)次 熱電流 ..........................................1000A. 開(kāi)斷容量 ........................................600MVA 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 固有分閘時(shí)間 ....................................20~60ms 標(biāo)稱控制電壓 ....................................DC 110V 標(biāo)稱閉合功率 ....................................50~200W 標(biāo)稱保持功率 ....................................15~50W 額定工作氣壓 ....................................450~1000kPa 每次合閘的耗氣量 ................................ 絕緣子爬電距離： A．垂直絕緣子 ...................................≥ 1020mm B．水平絕緣子 ...................................≥ 1067mm 絕緣間隙 ........................................≥ 310mm 檢查和維護(hù) （ 1） 外觀檢查 進(jìn)行斷路器的外觀檢查和絕緣子（更專業(yè)的 ）檢查（ A）（裂紋或瓷釉損害）和 BTE接地開(kāi)關(guān)連接裝置的檢查（ B），如圖 ， 表 外觀檢查更換條件 。 圖 真空斷路器外觀檢查點(diǎn)示意圖 表 外觀檢查更換條件 部件 檢 查 A 裂紋或絕緣子的瓷釉和密封件的損壞 B 接地絕緣子（參考易損件）的連接件的損壞（觸頭彈簧） 用軟制品或布把斷路器外部清理干凈。根據(jù)用戶的推薦，絕緣子的外部可以用硅樹(shù)脂油脂進(jìn)行清洗。 注意：禁止使用任何含有氟酸鹽或氯酸鹽成分或鈉硅酸鹽產(chǎn)品清洗部件。 （ 2） 檢查扭緊力矩 HXD3 電力機(jī)車主型電器分析 8 用力矩扳手檢查下 面部件的扭緊力矩，如圖 ， 表 件 ： 圖 表 部件 檢 查 扭緊力矩（ N） A 高壓連接部分 67 B 接地連接部分 50 C 斷路器固定螺栓 67 （ 3） 氣路檢查 為了保證氣路元件的正常動(dòng)作，必須找到機(jī)車上管路中容易積水的器件并排除積水。如調(diào)壓閥內(nèi)、 BVAC 儲(chǔ)風(fēng)缸的底部。如圖 。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 圖 1）調(diào)壓閥的排水 在有氣壓的空氣管路，擰開(kāi)翼形螺釘充分排放積水。當(dāng)氣流 停止，重新擰緊翼形螺釘和檢查是否漏氣。 2） BVAC儲(chǔ)風(fēng)缸排水 ① 裝有排氣閥的儲(chǔ)風(fēng)缸： 當(dāng)儲(chǔ)風(fēng)缸處于有壓力時(shí)打開(kāi)排水閥，排放積水。（注意泄漏） 儲(chǔ)風(fēng)缸排水完畢關(guān)掉排水閥。 檢查是否漏氣，如有必要，清理排放管路。 ② 沒(méi)有排水閥的儲(chǔ)風(fēng)缸： 一旦壓力完全下降，完全打開(kāi)塞門。 慢慢打開(kāi)主氣路的隔離閥，讓空氣從出氣口排出，直到儲(chǔ)風(fēng)缸積水排盡。 關(guān)斷主氣路的隔離閥。 擰緊塞門。 檢查是否泄漏稅。 HXD3 電力機(jī)車主型電器分析 10 注意：在冬季之前排放氣路，以免積水凍結(jié)造成氣動(dòng)元件誤操作。 3） 檢查密封件 在排放斷路器氣路系統(tǒng)后，必須檢查連接斷路器的主要管道的密封性，包括連接器的密封件，塞門密封件和軟管。 避雷 器 避雷器是一種限制過(guò)電壓的保護(hù)裝置，通常由火花間隙和非線性電阻組成，其基本工作原理如圖 8－ 4 所示。它與被保護(hù)物并聯(lián)，當(dāng)出現(xiàn)的過(guò)電壓危及被保護(hù)物時(shí)，避雷器放電，使高壓沖擊電流泄入大地，爾后，它仍能恢復(fù)原工作狀態(tài)，截止伴隨而來(lái)的正常工頻電流，使電路與大地絕緣。過(guò)電壓越高，火花間隙擊穿越快，從而限制了加于被保護(hù)物上的過(guò)電壓。 氧化鋅避雷器的主要元件是氧化鋅閥片，它以氧化鋅為主要成份，并附以 多種精選過(guò)的、能產(chǎn)生非線性特性的金屬氧化物添加劑，用高溫?zé)Y(jié)而成。它具有相當(dāng)理想的伏一安特性 (相當(dāng)于穩(wěn)壓二極管的反向特性 )，其非線性系數(shù)約為 。 該避雷器優(yōu)異的伏一安特性可使其在正常工作電壓下呈現(xiàn)高電阻，流過(guò)的電流非常小，可視為絕緣體，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙。而當(dāng)系統(tǒng)上出現(xiàn)超過(guò)某一電壓動(dòng)作值的電壓時(shí)，則呈低電阻，電流急劇增加，使避雷器殘壓被限制在允許值下，并將沖擊電流迅速泄入大地，從而保護(hù)了與其并聯(lián)的電力機(jī)車電氣設(shè)備的絕緣。待電壓恢復(fù)到正常工作范圍時(shí)，電流又非常小，避雷器又呈絕緣狀態(tài)。因此該避雷器不存在 工頻續(xù)流，也不影響系統(tǒng)的正常工作。無(wú)間隙、無(wú)續(xù)流正是其技術(shù)先進(jìn)性的體現(xiàn)。 高壓互感器 高壓電壓互感器 HXD3 型大功率交流電力機(jī)車采用 型高壓電壓互感器。采用外部防護(hù)套和傘裙采用高溫硅橡膠材料，具有良好的憎水性，大大提高了污閃電壓，能有效地防止污閃故障發(fā)生；具有耐機(jī)械沖擊能力強(qiáng)，重量輕，便于安裝，不易損壞。維護(hù)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。在各項(xiàng)性能方面均優(yōu)越于前者。 連接在特別高壓回路的受電弓斷路器及主斷路器之間，是為了檢測(cè)網(wǎng)壓的儀器用變壓器。為戶外全封閉式電壓互感器，采用環(huán)氧樹(shù)脂與硅橡膠復(fù) 合絕緣支柱式結(jié)構(gòu)，適用于戶外交流 50或 60Hz，額定電壓為 25kV的電力機(jī)車電網(wǎng)中作電壓測(cè)量和繼電保護(hù)使用。本產(chǎn)品外部護(hù)套傘裙采用高溫硅橡膠材料，具有良好的憎水性，大大地提高了污閃電壓，能有效地防止污閃故障的發(fā)生；具有抗老化和耐漏電起痕性能，電蝕損性能達(dá)到西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 11 [等效采用 IEC587（ 1984） ]標(biāo)準(zhǔn)中最級(jí)的 級(jí)，可以連續(xù)承受污閃電壓；具有耐機(jī)械沖擊能力強(qiáng)、重量輕、便于安裝、不易損壞、維護(hù)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。 該產(chǎn)品二次端采用聚碳酸酯防護(hù)蓋板，便于觀察二次接線情況及檢修工作，產(chǎn)品一次接地端 采用接地片直接在底板上。 （ 1） 技術(shù)參數(shù) 表面爬電距離 ........................ 1100mm 功率因數(shù) .............................COSф =（滯后） 絕緣等級(jí) .............................E級(jí) 溫升限值 .............................75K 重量 .................................59kg 表 型號(hào) 規(guī)格（ V） 準(zhǔn)確級(jí)次及額定二次輸出（ VA） 極限輸出（ VA） 額定絕緣水平（ kV） 額定電壓因數(shù) 5A 25000/100 1—— 3 400 30/70/70 (30s) （ 2） 維護(hù)及檢修 在