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1、毕业设计（论文）毕业设计（论文） 电力机车真空主断路器的运用与维护 黑龙江交通职业技术学院黑龙江交通职业技术学院 2014 年年 12 月月 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 电力机车真空主断路器的运用与维护 姓名： 指导教师： 专业：铁道机车车辆（电力机车）专业 学院：机车车辆学院 答 辩 日 期：2014 年 12 月 单位：黑龙江交通职业技术学院 摘 要 I 摘 要 电力机车被广泛应用于铁路运输、城市地铁以及轻轨运输上，用它作为运输 系统的动力装置，因此它是运输系统的核心。电力机车电气线路通常由三部分组 成，即主电路、辅助电路和控制电路。 如果按电器所接入的电路可以把电力机车电器分为三部
2、分，即主电路电器、 辅助电路电器和控制电路电器。主电路电器是指使用在电力机车主电路中的电器。 主断路器就是主电路中重要部分之一。主断路器是接在受电弓与主变压器原边绕 组之间，安装在机车车顶中部，它是电力机车电源的总开关和机车的总保护电器。 当主断路器闭合时，机车通过受电弓从接触网导线上获得电源，投人工作；若机 车主电路和辅助电路发生短路、过载、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，切断机车总电源，防止故障范围扩大。 主断路器是电力机车的总开关，必须经常保持良好的技术状态。检查各连接 气管、定位机构、传动气缸、主阀、起动阀、延时阀、分闸及合闸电磁铁装置， 非线性电阻、灭弧室
3、、隔离开关、转动绝缘子、隔离开关静触头与静主触头完好。 各部件检修时，尚须进一步解体、检查和修理，然后按规定程序逐一进行各 部件的组装，最后完成主断路器的总体组装并进行调整试验。 本论文针对新型的主断路器进行分析，将主断路器的发展与日常运用结合， 根据目前的使用情况来探讨如何能在确保人身安全、设备安全、生产安全的前提 下更好的投入运营。 关键词：主电路；真空主断路器；电力机车；维护与运用；发展 Abstract II Abstract Electric locomotive is widely used in railway transportation, urban subway and l
4、ight rail transportation, power device of the transport system as it, so it is the core of the transport system. The electric circuit of electric locomotive is composed of three parts, namely, the main circuit, auxiliary circuit and control circuit. If the access according to the circuit of the elec
5、tric locomotive electrical power can be divided into three parts, namely, the main circuit and auxiliary circuit of electrical appliances and electrical control circuit. The main circuit is used in the electric locomotive main circuit of the electrical. One of the important parts of the main circuit
6、 breaker is in the main circuit. The main circuit breaker is connected between the panto graph and the main transformer primary winding,installed on the locomotive roof central, it is the general protection of electrical switch and the power supply of the locomotive electric locomotive. When the mai
7、n circuit breaker is closed, the locomotive panto graph is obtained through power from the contact wire, back to work; if the locomotive main circuit and auxiliary circuit when short circuit, overload, grounding fault, the fault signal through the relevant control circuit to make the main circuit br
8、eaker automatically cut off, cut off the total power locomotive fault range, prevent expand. The main circuit breaker is the master switch of the electric locomotive, must always maintain a good technical condition. Check the connection pipe, a positioning mechanism and a driving cylinder, a main va
9、lve, valve, valve, start delay tripping and closing electromagnet device, nonlinear resistance, arc quenching chamber, isolating switch, rotary insulator, isolating switch static contact and the static main contact intact. Each component overhaul, it still needs further disintegration, inspection an
10、d repair, and then according to the prescribed procedures one by one assembly of components, finally completed the overall main circuit breaker assembly and adjustment test. Abstract III This paper aiming at the main breaker of the utility model is analyzed,combining the development and the daily us
11、e of the main circuit breaker, to explore how to better in the premise of ensuring personal safety, equipment safety, production safety under the operations according to the current situation of use. Keywords:The main circuit,vacuum circuit breaker,electric locomotive,maintenance and use,development
12、 目 录 IV 目 录 摘 要I ABSTRACTII 第 1 章 绪 论.1 1.1 概述真空主断路器.1 1.1.1 真空主断路器的工作及动作分析1 1.1.2BVAC N99 型交流真空主断路器结构及动作原理分析.3 1.2 电力机车新型智能真空主断路器的研制3 1.3 电力机车上新型真空主断路器设计思路.4 第 2 章 电力机车真空断路器真空开关管的测试.6 2.1 引言.6 2.2 真空开关结构组成及工作原理6 2.3 测试过程及结果.7 2.4 结束语.8 第 3 章 真空主断路器的维护与保养.9 3.1 真空断路器的常见故障现象及处理方法.9 3.2 BVAC N99 系列真空断
13、路器的维护与保养10 3.3 结束语.10 结 论.12 参考文献.13 致 谢.14 第 1 章 绪 论 1 第 1 章 绪 论 1.1 概述真空主断路器 真空主断路器是以真空作为绝缘介质和灭弧介质，利用真空耐压强度高和介 质强度恢复快的特点进行灭弧的。与空气断路器相比，真空断路器具有结构简单、 工作可靠、分段容量大、动作速度快、绝缘强度高、整机检修工作量小等诸多优 点，因而在电力工业中得到了广泛应用。由于电力机车的特殊使用环境和一些恶 劣工作条件所限，真空断路器直到 20 世纪 80 年代才运用到电力机车上。 1.1.1 真空主断路器的工作及动作分析 主断路器是电力机车的一个重要部件，用于
14、开短、接通电力机车的 25kv 电 路，同时用于机车过载和短路保护。 HXD3 型电力机车装有一台 BVAC N99 型真空断路器，该设备的设计和开断 操作完全适用于机车电力牵引的要求和工作条件。它具有绝缘性高，环境稳定性 好，结构简单，开端容量大，机械寿命长，维护保养简单等特点。 真空断路器的生产厂家比较多，型号也较繁杂。按使用条件分为户内和户外 两种类型。主要由框架部分，灭弧室部分(真空包)，和操动机构部分组成。 下面以浙江华仪电器科技股份有限公司生产的 ZW2712 型户外高压真空断 路器为例，说明其结构与工作原理。 断路器本体部分由导电回路，绝缘系统，密封件和壳体组成。整体结构为三 相
15、共箱式。其中导电回路由进出线导电杆，进出线绝缘支座，导电夹，软连接与 真空灭弧室连接而成。 此机构为电动储能，电动分合闸，同时具有手动功能。整个结构由合闸弹簧， 储能系统，过流脱扣器，分合闸线圈，手动分合闸系统，辅助开关，储能指示等 部件组成。真空断路器利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭 电弧，完成切断电流的目的。 储能过程：当储能电机 14 接通电源时，电机带动偏心轮转动，通过紧靠在 偏心轮上的滚子 10 带动拐臂 9 及连板 7 摆动，推动储能棘爪 6 摆动，使棘轮 11 转动，当棘轮 11 上的销与储能轴套 32 的板靠住以后，二者一起运动，使挂在储 能轴套上 32 上的
16、合闸弹簧 21 拉长。储能轴套 32 由定位销 13 固定，维持储能状 第 1 章 绪 论 2 态，同时，储能轴套 32 上的拐臂推动行程开关 5 切断储能电机 14 的电源，并且 储能棘爪被抬起，与棘轮可靠脱离。 合闸操作过程：当机构接到合闸信号后（开关处于断开，已储能状态），合 闸电磁铁 15 的铁心被吸向下运动，拉动定位件 13 向逆时针方向转动，解除储能 维持，合闸弹簧 21 带动储能轴套 32 逆时针方向转动，其凸轮压动传动轴套 30， 带动连板 29 及摇臂 27 运动，使摇臂 27 扣住半轴 25，使机构处于合闸状态。此 时，连锁装置 28 锁住定位件，使定位牛不能逆时针方向转动，达到机构联销的 目的，保证了机构在合闸位置不能合闸操作。 分闸操作过程：断路器合闸后，分闸电磁铁接到信号，铁芯吸合，分闸脱扣 器 19 中的顶杆向上运动，使脱扣轴 16 转动，带动顶杆 18 向上运动，顶动弯板 26 并带动半轴 25 向反时针方向转动。半轴 25 与摇臂 27 解扣，在分闸弹簧的作 用下，断路器完成分闸操作。 在电力系统中变电站上的变压器、线路等元件，由于检修改变运行方式发生
