本章重点互感器

1、本章重点：互感器本章难点：传感器第五章其他电器第一节自动开关一、概述1、自动开关的定义和分类自动开关又称自动空气断路器，能自动切断短路、严重过载、电压过低等故障电路，有效地保护接在它后面的电气设备；同时也可用它来手动非频繁地接通和分断正常电路。 自动开关种类繁多，可按下列方式分类： 、按用途分：保护配电线路用、保护电动机用、保护照明用和漏电保护用自动开关等。 、按结构形式分：框架式（万能式）和塑料外壳式（装置式）自动开关。、按极数分：单极、两极、三极和四极自动开关。 、按限流性能分：不限流型和快速限流型自动开关。 、按操作方式分：直接手柄操作式、杠杆操作式、电磁铁操作式和电动机操作式自动开关。

2、2、自动开关的基本结构 根据各类自动开关的共同功能，它们在结构上必然具备以下基本部分：、触头系统 、灭弧系统 、传动机构 、自由脱扣机构 、脱扣器 ：自动开关通常采用电磁脱扣器和热脱扣器两种。3、自动开关的工作原理在正常工作情况下，自由脱扣机构的锁钩3扣住触头杆，使主触头4保持在合闸位置。1为过电流脱扣器，它的电磁线圈与被保护电路串联，在正常电流下，脱扣器的弹簧力使衔铁释放；当过载或短路时，强大的电磁吸力使衔铁吸合，带动衔铁另一端的顶杆向上运动，顶开自由脱扣机构中的锁钩3，在开断弹簧5的作用下，主触头4迅速开断，将故障电路分断。 2为失压脱扣器，它的电磁线圈与被保护电路并联。在正常电压下，衔铁

3、吸合，锁钩3不脱扣；当失压时，电磁吸力很小，在失压脱扣器弹簧力的作用下，衔铁释放，其顶杆顶开锁钩3，主触头4在开断弹簧5的作用下迅速开断，切断电路。4、自动开关在电力机车中的作用及应用情况二、SS4改型电力机车中的自动自动开关1、TH-5SB型自动开关 SS4改型电力机车采用TH-5SB型自动开关作为辅助 电路单相负载过载和短路保护，SS8型电力机车采用TH-5SB型自动开关作为控制电源各输出电路的过载和短路保护。TH-5SB型自动开关塑壳式单极自动开关由手柄、操作机构、脱扣装置、灭弧装置及触头系统等组成。2、TO系列自动开关 SS8型电力机车采用TO-100BA型和TO-225BA型相自动开

4、关作为辅助电路单相堵转、短路等故障保护。 TO系列三相自动开关由机构、脱扣装置、灭弧装置及触头系统等组成。三个动触头通过支架固装于同一个绝缘方轴上，三个动触头同时开断。每相都有一独立灭弧室，灭弧罩采用铁栅片式。采用热动电磁式脱扣器作为过载和短路保护的执行机构。第二节互感器一、概述在电力系统中，高电压和大电流是不能直接测量的，一般只能借助于类似变压器的电压互感器或电流互感器，把高电压、大电流变换成低电压、小电流，再供给测量仪表及继电器的线圈使用。这样，就可以使测量仪表与高压电路绝缘，保证工作人员的人身安全，扩大仪表量程。互感器主要有如下特点：1、电流互感器的原边绕组同主电路串联，通过原边的电流就

5、是主电路的负载电流，与副边电流无关；而电力变压器的原边电流却是随副边电流的改变而改变的。2、由于串接在电流互感器副边的测量仪表或继电器电流线圈的阻抗都很小，所以，电流互感器正常工作状态接近于短路状态，这也是同变压器不同的。二、TBL125型高压电流互感器 TBL1-25型高压电流互感器与JL14-20J型交流电流继电器配合，作机车主电路原边短路保护。它是一种穿墙式电流互感器，位于机车车顶，处于主变压器原边绕组的进线端。其原边绕组（一次线圈）与主变压器原边绕组A端串联，将车外高压电引入车内，副边绕组（二次线圈）接JL14-20J型交流电流继电器。三、LQG-0.5型低压电流互感器LQG-0.5型

6、低压电流互感器与电度表配合，用于绕组的接地端X端子串联后接地，即该互感器一次侧流过的电流为网侧绕组的电流，副边绕组接电度表。 四、LMZJ系列电流互感器LMZJS-0.5和LMZJ-0.5（Y）型电流互感器是在LMZJ-0.5型电流互感器的基础上加以改进而派生的，主要是将互感器的二次电流信号输出改为电压信号输出。五、TBY1-25/100型高压电压互感器在SS4、SS4改、SS5、SS6B、SS7及SS8型机车上用于监测电力机车行驶过程中接触网电压。1、型号及意义2、结构（1）、线圈：有高压线圈和低压线圈两部分，在高、低压线圈之间放有静电屏。（2）、铁芯：铁芯用晶柱取向冷轧硅钢片叠积成间柱旁轭

7、式叠铁芯。（3）、油箱：既是互感器身的支撑体，同时也是其他附件的安装巨基座。3、主要技术参数4、使用注意事项、高压电压互感器一次侧绕组要与被测负荷并联，二次侧所有测量仪表的电压线圈要与二次侧绕组并联。若不接仪表时，应使二次侧绕组处于开路状态，要绝对避免二次侧短路。因此，在电压互感受器二次电路中有保护用自动开关。、电压互感器在使用中，二次侧绕组的一端和外壳要可靠接地，以防一次侧放电或击穿时，高电压进入二次侧测量电路，危及仪表和人身安全。 第三节传感器一、概述1、传感器的定义和分类 传感器是借助于检测元件接收一种形式的信息，并按一定规律将它转换成另一种信息的装置。它获取的信息可以为各种物理量、化学

8、量和生物量，转换后的信息也可以有多种形式。目前的传感器大多为电信号，因此，从狭义上讲，传感器也可定义为把外界的输入信号转换成电信号的装置。 2、磁平衡式霍尔电传感器 磁平衡式霍尔电传感器是采用霍尔器件磁平衡原理制成的电传感器。二、电流传感器电流传感器是一种通过霍尔发生器来实现对各种电流进行测量的检测设备。串接在牵引电动机电枢回路和励磁电路中，将相应电流反馈信号输入到微机控制柜。1、结构及工作原理2、使用注意事项3、故障判断4、主要技术参数三、电压传感器电压传感器安装在高压电器柜内，跨接在牵引电动机的两端，将牵引电动机端电压反馈信号输入到微机柜。1、结构及工作原理2、使用注意事项3、故障判断4、

9、主要技术参数四、速度传感器1、测速原理FD型永磁单相测速电机是一只单相16极永磁测速电机。当机车的轮轴驱动电机旋转时，就会产生与电机转速成线性关系的单相交流电压，供电测量仪表进行速度、转速、显示与机车控制用。2、里程显示原理3、主要技术参数4、使用、维护与检验五、压力传感器1、工作原理CZY1型压力传感器采用直接固定平圆膜片作为弹性变形元件。在压力作用下膜片产生弹性变形，粘贴在膜片一面的箔式组合电阻应变计也感受该变形。从而引起电压输出变化，经电子线路放大输出。2、安装与使用（1）、安装（2）、使用注意事项第四节避雷器一、概述避雷器是一种限制过电压的保护措施，它通常由火花间隙和非线性电阻组成。它

10、与被保护物并联，当出现的过电压危及被保护物时，避雷器放电，使高压冲击电流泄入大地，而后，它仍能恢复原工作状态，截止伴随而来的正常工频电流使电路与大地绝缘。过电压越高，火花间隙击穿越快，从而限制了加于被保护物上的过电压。二、保护火化间隙在SS1、SS3和SS4电力机车上，采用了在主变压器的原边装棒形保护火化间隙。并在主变压器的副边加阻容保护的方法来限制由于大气内雷电感应或由接触网传来的供电系统上因跳闸、短路、接地等原因所产生的冲击过电压侵入电力机车，避免电气设备绝缘受到损坏。保护火化的间隙结构应保证：1、间隙距离稳定不变。2、间隙动作时，电弧不危及其他设备。3、间隙正常动作时，电极不烧坏。三、氧

11、化锌避雷器1、工作原理氧化锌避雷器的主要元件是氧化锌阀片，它以氧化锌为主要成份，并附以多种精选过的、能产生非线性特性的金属氧化物添加剂，用高温烧结而成。该避雷器优异的伏-安特性可使氧化锌阀片在正常工作电压下呈高电阻，使流过阀片的电流非常小，且大部分为电容电流，这样小的电流不会烧坏氧化锌阀片，可视为绝缘体，从而实现无间隙。当系统出现超过某一电压动作值的电压时，阀片呈低电阻，使流过阀片的电流急剧增加，此时，电流的增加抑制了电压的上升，使避雷器的残压被限制在允许值之下，并将冲击电流迅速泄入 大地，从而保护了与其并联的电力机车电气设备的绝缘。电压恢复到正常工作范围时，电流又非常小，避雷器又呈绝缘状态。

12、 2、产品结构及特点3、安装4、一般性维护保养5、预防性试验6、主要技术参数第五节蓄电池一、概述蓄电池是化学能与电能互相转换的装置，它能把电能转变为化学能储存起来，使用时再把化学能转变为电能，而且变换的过程是可逆的。以上两个过程前者叫做充电，后者叫做放电。 根据极板所用材料和电解液性质的不同，蓄电池一般可分为酸性（铅）蓄电池和碱性蓄电池两大类。碱性蓄电池按其极板活性物质的不同，又可分为铁镍蓄电池和镉镍蓄电池等系列。韶山系列电力机车均采用GN100型镉镍碱性蓄电池组，它由74个蓄电池串联而成，每个蓄电池的标称电压为1 . 25V，容量为100Ah，所以蓄电池组的标称电压为92.5V。电力机车的蓄

13、电池组是机车上直流电源的辅助电源，并兼作可控硅稳压电源的滤波元件。在升弓前及可控硅稳压电源发生故障时，由蓄电池组向机车控制电路供电。可控硅稳压电源正常工作时，蓄电池处于浮充电的工作状态。 蓄电池主要由两种不同金属组成的正、负极板和电解液及容纳极板和电解液的电槽组成。蓄电池的正、负极板用穿孔钢带制成的匣子分别装入正、负活性物质构成，带上的小孔用于排出充电时所形成的气体，便于电解液的流通。电槽用镀镍钢板制成。电解液是根据使用蓄电池的环境配制的，使用合理，可以延长蓄电池的寿命，保证其额定容量。二、蓄电池的使用与检修1、蓄电池的使用（1）蓄电池使用时，最好采用正常的充放电制度，急用时方可采用快速充电。

14、（2）启用新的或短期存放的蓄电池组，流入电解液后应浸泡2H以上，然后采用过充电制充电。（3）一般使用一年左右，更换新电解液。（4）环境温度升高或降低，蓄电池组容量和在任何情况下均会降低。（5）如确需低温下充电，宜采用快速充电制或过充电制充电。（6）蓄电池正极与外壳相接。（7）在25度以下干燥通风的地方存放。2、蓄电池的检修（1）日常维护（2）定期检修第六节熔断器一、熔断器的用途及分类1、按结构形式分类（1）开启式熔断器（2）半封闭式熔断器（3）封闭式熔断器2、封闭式熔断器按外壳内有无填料分类（1）无填料式熔断器（2）填料式熔断器3、按动作时间分类（1）慢动作熔断器（2）快动作熔断器二、熔断器的

15、结构原理熔断器主要由熔断器（座、盒）和熔体（金属丝或金属片）两部分组成。熔断管用来容纳熔体和填料，同时灭弧灭弧室；熔体既是熔断器的测量元件，又是它的执行元件，它串联于被保护电路之中。熔断器断开电路的过程可分为四个阶段：（1）熔体通过过载或短路电流使熔体达到熔化温度阶段；（2）熔体的熔化和蒸发阶段；（3）间隙击穿和电弧产生阶段；（4）电弧燃烧和熄弧阶段。三、熔断器的主要特性熔断器的熔断时间t 与熔断电流I的关系曲线叫做熔断器的保护特性，又称“安秒特性”。当电流为时，熔断时间趋近于无穷大，与此对应的电流叫做最小熔化电流或临界电流。即当通过熔体的电流为最小熔化电流时，熔体应能熔断；当通过熔体的电流小

16、于最小熔化电流时，熔体就不会熔断。四、熔断器的熔体常用的熔体材料基本上可以分为两类：第一类是熔点较低，电阻系数较大的锡、铅、锌及锡铅合金等，这类材料熔点低，熔化所需的热量小，故熔化因素小，有利于过载保护，但它们的电阻系数较大，熔体截面积较大，熔断时产生的金属蒸气较多，由于金属蒸气极易游离，不利于熄弧，故分断能力较低，只宜在小电流场合使用；第二类是熔点较高、电阻系数较小的银、铜、铝等，这类材料做成的熔体与上述情况恰恰相反，的导电性能好，熔体截面积较小，有利于熄弧，故分断能力较高，一般用于大电流场合，但因熔点较高，熔断器可能出现过载熔断前因过热而不能正常工作及在小过载下反面不动作的现象，不利于过载

17、保护，这是高熔点熔体的缺点。五、常用熔断器1、瓷插式熔断器该系列熔断器的额定电流为5200A，熔体材料可以根据熔体额定电流的大小选用软铅丝、铜丝工变截面冲制的铜片等。2、螺旋式熔断器熔断管采用机械强度高、耐热性能好的高频电瓷做成，管内装有填粘石英砂和熔体。3、快速熔断器快速熔断器主要用于保护半导体器件免遭过载和短路故障而烧损。（1）熔体采用变截面的熔片，熔片狭颈窄，狭颈数目多，极易熔断，这种结构形式的熔片一方面可在过载故障电流作用下快速熔断。（2）熔片采用含银量不小于99.9%的银片冲制而成，可防止熔断器在长期正常工作的情况下因才华而产生误动作。（3）熔断器导电铜板镀银，熔体和导电板间多片接触

18、，保证接触良好，减少接触电阻，这样既可减少接触电阻上的损耗，又可改善传热性能，以降低正常工作电流时的温度。六、熔断器的选用1、熔体的选择2、熔断器的选定第七节万能转换开关及按键开关一、万能转换开关韶山系列电力机车采用LW5系列万能转换开关作为故障隔离、电气联锁、电源控制之用。该系列转换开关是一种组合式凸轮转换开关，适用于交、直流电压500V以下的电路。LW5系列万能转换开关由接触系统、定位和限位机构、凸轮、转轴、手柄、面板等主要部件组成，用长螺栓组装成开关整体。每一挡接触系统有一个獐的接触元件，每个接触元件有一个胶木接线座，内装两对桥式双断点触头。通过凸轮的操作可以带动触头支架动作，进而控制触头的开闭。二、按键开关1、琴键式开关电力机车的正司机台和副司机台上装有按键开关组,用于控制各控制电路的得电或断电。由相同的插销插座式的琴键式开关单件在铝制的开关盒内组装