【正文】 爭(zhēng)與不斷探索，真 空電弧理論終于有了新的突破，尤其在人們發(fā)現(xiàn)了觸頭磁場(chǎng)對(duì)電弧的影響后，大批新穎有效的觸頭形式紛紛出現(xiàn)，由最初的圓柱形觸頭到螺旋槽式以及后來(lái)的杯狀和縱磁場(chǎng)觸頭，其分?jǐn)嚯娏鞯哪芰σ延蓴?shù)千安增大到幾十千安。隨著真空管的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及技術(shù)的成熟，其穩(wěn)定性不斷上 升，成本不斷下降，這樣也使得它在機(jī)車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越受到人們廣泛的注意。到 1989 年 1 月，他們銷(xiāo)售到木國(guó)鐵路及印 度、加掌大、南 非、臺(tái)灣等地的 VCB 已達(dá) 1546 臺(tái)。 ④盡可能小的維護(hù)工作量 。對(duì)于 25kV 電力機(jī)車(chē)，其短路電流值與接觸網(wǎng)線路參數(shù)、機(jī)車(chē)線路參數(shù)短路點(diǎn)有關(guān)，按照傳統(tǒng)的方法，一般將其值選擇在 8 到 10千安左右。其一，如果試驗(yàn)條件不同，雖然結(jié)論一樣，無(wú)疑實(shí)際情況也會(huì)不一徉。其二，由于真空電弧金屬等離子體高的導(dǎo)電性，電弧電壓很低，斷口間的能量消耗小，比起空氣電弧來(lái)容易熄滅得多。 一臺(tái)運(yùn)用中的干線電力機(jī)車(chē)，其主斷路器的年通斷次數(shù)為 8,000~14,000 次左右，而按照電力機(jī)車(chē)的整體工作壽命 35 年 (英國(guó)標(biāo)準(zhǔn) )計(jì)算，斷路器的壽命最少將需要二十萬(wàn)至三十萬(wàn)次。而對(duì)于真空斷路器來(lái)說(shuō)，要滿足這樣的 要求也許會(huì)容易一些。這樣 VCB 動(dòng)觸頭的行程在 8mm 左右 (相對(duì)應(yīng)電壓 ,英國(guó) GE 公司產(chǎn)品 )，而接觸器則只需3mm 的開(kāi)距便已足夠。后一種辦法受真空管體積的制約，但顯而易見(jiàn)，如果 VCB 的體積許可，將波紋管適當(dāng)延一長(zhǎng)，則其相對(duì)壓縮量也可接近 VCC 的水平，那么，不難想象 VCB 的機(jī)械壽命提高到數(shù)十萬(wàn)次并非是不可能的。用于 8K 型電力機(jī)車(chē)及部分歐洲市場(chǎng)。因此，固有分閘時(shí)間是考核主斷路器的重要參數(shù)之一。因此，盡管表 1中的固有分閘時(shí)間基本相同，實(shí)際上切斷電流的時(shí)間 YCS 要比 ABB 小。但是對(duì)子真空斷路器來(lái)說(shuō)，由于它不帶 有隔離開(kāi)關(guān)，因而分?jǐn)嗍t意味著負(fù)載將要面臨承受短路電流的危險(xiǎn)。至今筆者還未見(jiàn)到過(guò)關(guān)于此類(lèi)事故的報(bào)導(dǎo)。防止因波紋管破裂造成氣壓上升引起不能切斷線路的危險(xiǎn)。 C39。 工 作壽命 30 年。 此外，據(jù)英國(guó)東部鐵路負(fù)責(zé)英國(guó)國(guó)鐵斷路器維修的 ILFORD 段的統(tǒng)計(jì)資料，以人工工時(shí)計(jì)，真空斷路器與空氣斷路器的大修工時(shí)分別為 和 。 . . 第一章 真空斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 結(jié)構(gòu) 真空斷路器 主要由操動(dòng)機(jī)構(gòu)、支撐用的絕緣子和真空滅弧室組成。真空滅弧室主要由絕緣外殼，屏蔽罩，波紋管和動(dòng)、靜觸頭等組成。 真空滅弧室常用的屏蔽罩有主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓屏蔽罩。 波紋管屏蔽罩包在波紋管四周，防止金屬蒸汽濺落在波紋管上，妨礙波紋管工作并影響其使用壽命。觸頭的最大開(kāi)距由波紋管允許的伸縮量來(lái)決定。因此真空滅弧室的機(jī)械壽命主要決定于波紋管。滅弧室內(nèi)為不低于 102Pa的高真空狀態(tài)。整個(gè)過(guò)程大約持續(xù)了兩分多鐘 。損壞的斷路器情況如圖 21和圖 22 所示。所以這起事故是由于真空滅弧室耐壓性能不夠引起的。以下是廈門(mén) ABB 開(kāi)關(guān)有限公司的檢測(cè)分析報(bào)告： 廈門(mén) ABB 開(kāi)關(guān)有限公司對(duì)三個(gè)不合格真空滅弧室做了如下檢測(cè)： VIDAR 真空檢測(cè)儀檢測(cè)絕緣（直流電壓）； 70KV/1min 的交流耐壓測(cè)試； ； ； 。因此，我們只隨機(jī)挑選其中一個(gè)真空真空滅弧室來(lái)分析，我們可以假設(shè)被分析的這只真空滅弧室的問(wèn)題點(diǎn)可以代表其它所有真空滅弧室。如果潮氣（可能含鹽）不斷地滲入，腐蝕過(guò)程就會(huì)不斷發(fā)展，而當(dāng)真空滅弧室在使用過(guò)程中，有干燥的空氣滲入間隙，腐蝕過(guò)程才會(huì)停止。在人為不能分辨的時(shí)間內(nèi)， 271 的缺相保護(hù)、 30 322 低壓解列保護(hù)動(dòng)作，幾乎同一時(shí)刻 202 斷路器的 千伏單相低壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)伴有較強(qiáng)的爆裂 聲， 345 備投成功。當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)電壓為 28880V，按照當(dāng)時(shí)的電壓，電容器兩端要承受 的電壓（預(yù)防性試驗(yàn)測(cè)得的系統(tǒng)參數(shù)為：電容器組第一組容值為 F、第二組為 F、第三組為 F、第四組為 F、電抗器的電感量為 、電容器的額定電壓為 ，最大可承受 ），按照這個(gè)電壓，單組電容器當(dāng)時(shí)已經(jīng)超過(guò)了 千伏的額定電壓，第三組比較薄弱的電容器開(kāi)始損壞，內(nèi)部出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，容值開(kāi)始增大，原先 6 并的電容器，電流開(kāi)始不平衡，向電容器較大的一塊電容器集中，當(dāng)超過(guò)保當(dāng)超過(guò)保險(xiǎn)的容量后保險(xiǎn)瞬間熔斷，導(dǎo)致差壓保護(hù)動(dòng)作。（損壞 4塊電容后的差壓值計(jì)算值為 8640V），與保護(hù)動(dòng)作值 8600V 基本一致，說(shuō)明當(dāng)時(shí)有4 塊電容器的保險(xiǎn)熔斷。在合閘彈跳過(guò)程中，觸頭斷開(kāi)距離小，電弧不會(huì)熄滅，導(dǎo)致觸頭燒損加重，嚴(yán)重影響真空斷路器的 電氣 壽命。 減小合閘彈跳值是真空斷路器設(shè)計(jì)時(shí)需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，彈跳值的大小與諸多因素有關(guān)，如觸頭材料，觸頭結(jié)構(gòu)，動(dòng)、靜導(dǎo)電桿及支撐部分的剛度，觸頭彈簧剛度及預(yù)壓力，觸頭運(yùn)動(dòng)速度，傳動(dòng)系統(tǒng)及組成零部件的加工精度等。 對(duì)于同樣的彈簧、同樣的超行程，因其在不同的產(chǎn)品中有不同的作用，所以，對(duì)超行程及觸頭彈簧的設(shè)計(jì)及調(diào)整應(yīng)綜合考慮。事實(shí)上真空中的擊穿機(jī)理與常壓下的并不相同，目前關(guān)于真空擊穿有兩種理論：廠致發(fā)射引發(fā)擊穿和微粒引發(fā)擊穿。電源向回路中的電容充電，出現(xiàn)類(lèi)似空載長(zhǎng)線路合閘的震蕩過(guò)程。如在金屬零件的加工過(guò)程中，盡量避免和祛除干凈零件的毛刺，提高零件表面質(zhì)量，保證零件的表面光潔度；在整管裝配前堅(jiān)持對(duì)部件進(jìn)行有效的超聲波清洗，可以取得明顯的效果。因此，生產(chǎn)廠家要提高斷路器的設(shè)計(jì)質(zhì)量和裝配質(zhì)量，控制其機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性參數(shù)在合理的范圍內(nèi)，保證滅弧室動(dòng)導(dǎo)電桿安裝對(duì)正垂直，并易于調(diào)整； 斷路器的裝配質(zhì)量應(yīng)該得到可靠的測(cè)量和良好的控制，操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘輸出功率與分閘輸出功率要合適，其分、合閘速度應(yīng)該調(diào)整在合理的范圍內(nèi)， 使分閘彈振和合閘彈跳盡可能小。. . SS4B 型電力機(jī)車(chē)主斷路器檢修保養(yǎng)措施 SS4B 型電力機(jī)車(chē)型是我國(guó)鐵路運(yùn)行中的常用機(jī)車(chē)型，這種機(jī)車(chē)外 觀山兩節(jié)完全相同的四軸電力機(jī)車(chē)組成，二者相互的連接是通過(guò)內(nèi)重聯(lián)環(huán)節(jié)連接，使這兩節(jié)四軸電力機(jī)車(chē)的動(dòng)力組成為一輛八軸重載的貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)。但在運(yùn)行過(guò)程中 SS4B 型電力機(jī)車(chē)主斷路器質(zhì)量故障時(shí)有發(fā)生，這影響到機(jī)車(chē)的運(yùn)行安全。每節(jié)車(chē)有兩臺(tái)島轉(zhuǎn)向架。這是為了改善牽引電機(jī)在受到深度磁場(chǎng)削弱工況時(shí)換向性能，同時(shí)為了改善機(jī)車(chē)低速時(shí)的電制動(dòng)性能， SS4B 型機(jī)車(chē)采用了加饋電阻制動(dòng)。主臺(tái)故障顯不屏可顯不“一次側(cè)過(guò)流”。當(dāng)輔助電路系統(tǒng)過(guò)流達(dá)到整定值時(shí)，輔助系統(tǒng)過(guò)流繼電器動(dòng)作，其 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助系統(tǒng)過(guò)流中間繼電器吸合并通過(guò)其常開(kāi)觸點(diǎn)使得電自鎖，主斷路器跳開(kāi)。第一，由于 SS4B 型電力機(jī)車(chē)機(jī)車(chē)原設(shè)計(jì)的跳主斷路器的信號(hào)和顯 T 的信號(hào)不是一路信號(hào)，一旦繼電器的顯不部分聯(lián)鎖接觸不良，就會(huì)造成跳主斷路器的信號(hào)正常。如果接觸網(wǎng)壓正常，人工斷主斷路器或其他原因跳主斷路器時(shí)，輔助電路電壓降為 0，山于零壓時(shí)間繼電器檢測(cè)的是輔助電路電壓，這時(shí)繼電器釋放，同樣也顯不“零壓”故障。一次側(cè)過(guò)流繼 電器發(fā)出“一次側(cè)過(guò)流”故障信號(hào)和電子柜“二次側(cè)短路”都是使一次側(cè)過(guò)流中間繼電器電吸合并自鎖。第二，對(duì)一次 側(cè)過(guò)流繼電器、輔助電路過(guò)流繼電器用尼龍?jiān)鷰нM(jìn)行固定，防比機(jī)車(chē) 振動(dòng)誤動(dòng)作 。該真空斷路器的上而是高壓部分，中間是與地隔離的 絕緣部分，下而是電空機(jī)械裝置 和低壓部分，如圖所示。 . . (2)支持絕緣子。此裝置安裝在機(jī)車(chē)內(nèi)部的底板上，用 來(lái)操作動(dòng)觸頭 。 2. 1 線路查找 以主斷路器合不上為 例， HXD3 型電力機(jī)車(chē)的主斷路器同受電弓一樣 是由電氣控制的風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此在查找故障時(shí)，必須從風(fēng)、電兩方而入手。信號(hào) 470 線號(hào)在 TCMS 微機(jī)顯示屏的檢修狀態(tài)里會(huì)顯示。 在實(shí)際工作中，由于主斷路器開(kāi)關(guān) (SB43}SB44)和緊急按鈕 (SA103}SA104)故障而造成主斷路器合不上的情況并不多見(jiàn) ，且較易 判斷。 . . (2) CI 試驗(yàn)開(kāi)關(guān)在正常位 (信號(hào) 434 無(wú) )。 (6)半自動(dòng)過(guò)分相裝置正常 (信號(hào) 523,623 無(wú) )，自動(dòng)過(guò)分相裝置 EV33 正常 (信號(hào) 497 滿足，信號(hào) 498,499 無(wú) )。 (10)主斷路器控制回路中串聯(lián)的狀態(tài)顯示模塊的一對(duì)插腳狀態(tài)正常。如沒(méi)有則需檢查相關(guān)插頭和插座有無(wú)縮針、變形、虛接和 燒損等現(xiàn)象，如圖 3 一圖 5 所示。經(jīng)聯(lián)系廠家，確認(rèn)該對(duì)插腳無(wú)其他作用，故建議取消主斷路器動(dòng)作 . . 線圈電路中串入的該對(duì)插腳，在未技改之前每次小輔修時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查該對(duì) 插腳狀況。經(jīng)打開(kāi)車(chē)內(nèi)電空機(jī)械裝置和低壓部分檢查發(fā)現(xiàn)是電源塊燒損，分析是由于主斷路器控制板的CDEVB 板上 FET 模塊在安裝時(shí)沒(méi)有緊固 (見(jiàn)圖 6)，造成 FET 模塊燒損 。 圖 主斷路器控制單元 3 HXD3 型機(jī)車(chē)主斷踞器典型故障處理過(guò)程 (1)機(jī)車(chē)主斷路器漏風(fēng) 20xx 年 2 月 22 日， HXD3401 機(jī)車(chē)因主斷路器漏風(fēng)，無(wú)法投入正常運(yùn)用，扣庫(kù)檢修。由于在主斷路器閉合狀態(tài)下，保持線圈得電，而進(jìn)風(fēng)電磁閥不得電，因?yàn)殡姶砰y得、失電是由主斷路器內(nèi)部的控制板控制的，與外部線路無(wú)關(guān)，故初步判斷為主控板故障。 原因分析 :機(jī)車(chē)要完成合主斷路器的操作，必須經(jīng) TCMS 判斷前述條件要全部滿足才輸出 453 信號(hào) 。 . . 狀態(tài)顯示模塊插腳 . .