电力：主断路器.docx

主断路器一．简介用来开断、接通机车的 25KV电路 ( 总开关 ) ；当主电路发生短路、过流、接地等故障时，起最后一级保护作用（总保护）；TDZ1A-10／ 25 型空气断路器是一种带外隔离开关的断路器分断时，主触头先行分开将电流切断， 经过一定延时后， 隔离开关再分开形成电路隔离， 之后主触头自行恢复闭合状态闭合时，只需将隔离开关的闸刀合上即可电力机车、 电动车组上接通或分断电源的总开关， 兼作各种过载、 短路故障时的主保护开关1 一灭弧室； 2 一非线性电阻瓷瓶； 3 一非线性电阻片； 4 一干燥剂； 5 一弹簧； 6 一隔离开关； 7 一转动瓷瓶； 8 一控制轴； 9 一传动杠杆； 10 一气管： 11 一合闸阀杆； 12 一起动阀； 13 一分闸阀杆： 14 一活塞； 15 一传动气缸； 16—延迟阀； 17 一主阀阀门； 18 一主阀；19 一通风塞门； 20 一支持瓷瓶； 21 一储气缸； 22 一底板； 23 一辅风缸TDZ1A-10／ 25 型空气断路器以安装在机车车顶盖上铸铝制成片底板 22 为界，分上、下两大部分 , 露在车顶上的为高压部分主要有灭弧室 1、非线性电阻瓷瓶 2、支持瓷瓶 20、隔离开关 6 和转动瓷瓶 7 等部件。

装在底板下部的低压部分，主要有储气缸 21、主阀 18、延迟阀 16、传动气缸 15、起动阀 12、辅风缸 23 等部件二．灭弧室1 一筛网； 2 一孔板； 3 一外罩； 4 一螺纹环； 5 一圆筒； 6 一弹簧； 7 一缓冲垫； 8 一法兰盘； 9 一动触头座； 10 一接触管； 11 一动触头； 12 一灭弧室瓷瓶； 1 3 一风道滤网； 14一风道接头； 15 一静触头组装： 16 一隔离开关静触头座： 17 一隔离开关静触头灭弧室的结构如图 2-5 所示，它是主断路器安装主触头、熄灭电弧的重要部件灭弧室瓷瓶 12 一端接风道接头 14，通过支持瓷瓶的中心空腔与主阀的气路接通；法兰 盘 8 接在其另一端它对动触头座起导向作用，确定动触头 11 在分、合时的运行轨迹静触头 15 固定在风道接头 14 上，其头部为球形， 端部镶着耐高温的钼块 静触头后座与隔离开关静触头 17 连通在分断过程中通过支持瓷瓶来的压缩空气进入灭弧室，使动触头向左运动，动、静触头分离此时，压缩空气在触头喷口处形成一股高速气流，对动、静触头分离时产生的电弧进行强烈的气吹和冷却， 迫使电弧在电流过零时熄灭。

电弧熄灭后， 弧隙迅速由新鲜的压缩空气填充， 使断口间的绝缘介质迅速恢复， 避免了重击穿， 从而实现电路的可靠分断三．非线性电阻非线性电阻片可以抑制截留过电压的产生， 降低恢复电压的上升速度和幅值， 从而保证系统的安全和提高断路器的分断可靠性空气断路器在分断小电感电流时，由于灭弧能力太强，易产生截流过电压 同时， 其分断的可靠性也受到断口间恢复电压上升速度的很大影响 为了抑制截流过电压和降低恢复电 压的上升速度，此型断路器在动、静触头间并联了一个非线性电阻非线性电阻结构如图 2-4 所示在非线性电阻瓷瓶 2 内，装了 10 块非线性电阻片 3 以及干燥剂 4 和弹簧 5 等主要部件 要求非线性电阻瓷瓶内腔密封， 并保持干燥， 避免非线性电阻片吸潮后发生性能的改变非线性电阻片采用碳化硅和结合剂烧结而成， 其电阻值随外加电压的升高而下降 主断路器分闸时，动、静主触头间产生电弧，在熄弧过程中，触头间的电压将急剧增加当电压增加到一定值时， 非线性电阻值迅速下降， 主触头上的电流迅速转移到非线性电阻上， 既可限制过电压，减小电压恢复速度，又有利于主触头上电弧的熄灭， 减少触头电磨损随着非 线性电阻两端电压的降低， 其阻值又迅速增大， 以减小残余电流， 保证隔离开关几乎在无电 流下断开，提高断路器的分断可靠性。

四．隔离开关1- 隔离开关闸刀 2- 法兰盘 3- 弹簧装置 4- 铜球 5- 连接件 6- 弹簧装置 7- 触指隔离开关结构如图 2-6 所示弹簧装置 6 用来保证触指 7 夹紧隔离开关静触头， 并保持一定的接触压力连接件 5 作为主断路器的电气引出点与机车车顶穿墙套管中母线相连接隔离开关自身不带灭弧装置， 不具有分断大电流的能力， 它与主触头协调动作， 完成主断路器的分、 合闸动作 主断路器分闸时的动作顺序是： 主触头分断电路并在灭弧室内熄灭 动、静触头之间的电弧、隔离开关打开，主触头重新闭合此时，隔离开关保持在打开位置从而保持主断路器处于分闸状态 即主断路器分闸时，隔离开关比主触头延时动作，待主 触头断开并熄弧后， 再无电断开，主断路器合闸时，主触头不再动作， 仅需操纵隔离开关闸刀闭合即可五．主 阀1－阀体； 2－活塞； 3－阀杆； 4－滑块； 5－阀盘； 6－弹簧； 7－垫圈； 8－挡圈； 9－ 密封圈主阀由阀体 1、活塞 2、阀杆 3、阀盘 5、弹簧 6 等部件组成主阀共有 5 条气路： A 腔与储风缸相连， B 腔经支持瓷瓶通向灭弧室， C 腔与起动阀的 E 腔相连，下方与延时阀进气孔相通，另有一条小气路将储风缸内少量的压缩空气由通风塞门经主阀送人支持瓷瓶和灭弧室，保证灭弧室内始终有一个对外的正压力， 防止外界潮湿空气进人灭弧室。

当分闸电磁铁线圈失电时， 在 A 腔压缩空气和弹簧 6 的共同作用下， 主阀处于关闭状态 当分闸电磁铁线圈得电时， 分闸阀动作， 起动阀 D 腔内的压缩空气经阀门从 E 腔送往主阀的 C腔， 虽然主阀阀盘 5 和活塞 2 两端都受到压缩空气的作用，但活塞 2 的直径大于阀盘 5 的直径，使阀杆 3 带动阀盘 5 和活塞 2 左移， 主阀打开， 储风缸内大量的压缩空气向上经主阀及支持瓷瓶进人灭弧室，带动主触头动作，向下送入延时阀的进气孔六．起动阀起动阀结构如图 2-8 所示 D 腔与储风缸气路相通， E 腔与主阀右端气室相通， F 腔与传动气缸相通左边阀杆为分闸阀杆，右边阀杆为合闸阀杆，均由相应的电磁铁来操纵1 一密封垫； 2 一起动阀体； 3 一阀杆； 4 一密封垫； 5 一弹簧； 6 一盖板正常情况下， 阀门在弹簧及压缩空气的共同作用下保持紧闭 当分闸电磁铁得电动作时， 其衔铁撞击分闸阀杆使之上移，阀门打开， D 腔里的压缩空气经 E 腔进入主阀右端气室，使主阀动作而分断电路； 当合闸电磁铁得电动作时， 其衔铁撞击合闸阀杆使之上移， 阀门打开，D腔压缩空气经 F 腔进入传动气缸，使隔离开关闭合。

七．延时阀1 一阀座； 2 一密封环； 3 一膜片； 4 一阀杆； 5 一阀体； 6—阀门； 7—弹簧； 8—阀盖：9—调节螺钉延时阀的作用是使传动风缸较灭弧室滞后一定时间得到储风缸的压缩空气， 确保隔离开关比主触头延时动作，无电弧开断延时阀结构如图 2-9 所示 它由阀座 1、膜片 3、阀杆 4、阀体 5、阀门 6、弹簧 7、阀盖 8、调节螺钉 9 等部件组成调节螺钉 9 用于调整进人膜片 3 下部空腔的气路大小，改变延时时间延时阀动作原理为： 从主阀来的压缩空气经延时阀阀盖 8 上的进气管路、 阀体 5 中的通道、调整螺钉 9 与阀座 1 通孔之间的间隙， 进入到膜片 3 下部的阀体空腔内 因为所经管路截面小、风阻大，膜片下部的气压上升得较慢经过一定时间后， 膜片下部的气压所产生的 推力足以推动阀杆 4，打开阀门 6，这时大量压缩空气通过阀口进入传动气缸，使隔离开关分闸八．传动气缸1 一套筒； 2 一主活塞； 3 一杆； 4 一气缸体； 5 一隔板； 6—缓冲气缸体； 7—缓冲活塞；8—套筒： 9—连接销传动气缸以隔板 5 为界， 分为左边的工作腔和右边的缓冲腔两大部分， 传动气缸结构如图 2-10 所示。

气缸体 4 和主活塞 2 是驱动隔离开关分、合闸的动力部件；缓冲气缸体 6 和缓冲活塞 7 在活塞 2 行程将结束时起缓冲作用，以减缓隔离开关动作过程中的冲击在分断过程中，压缩空气从延时阀进入主活塞左侧和缓冲活塞右侧，主活塞向右运动；当其运动触及套筒 1 时，套筒及缓冲活塞随之右移 随着缓冲活塞右侧压缩空气的压缩与释放，主活塞的运动受到缓冲同样， 在合闸过程中， 压缩空气进入主活塞右侧和缓冲活塞左侧主活塞向左运动； 当运动至一定距离， 连杆销 9 碰到套简 8 迫使缓冲活塞左移 随着缓冲活塞左侧压缩空气的压缩 与释放，主活塞运动得到缓冲九．动作原理断路器在正常状态时， 储风缸的压缩空气与主阀左端气室及起动阀的 D 腔是相通的 这时，主阀及起动阀的各阀门紧闭，只有少量压缩空气经通风塞门19 进入支持瓷瓶和灭弧室，使灭弧室内保持一个对外的正压力，防止外界潮湿空气进入灭弧室当分闸信号通过辅助开关联锁触头，使分闸电磁铁得电动作时，其衔铁撞击起动阀12的分闸阀杆， D 腔的压缩空气迅速充入主阀右端气室，迫使主阀活塞左移而打开阀门储风缸里的压缩空气经主阀，支持瓷瓶进入灭弧室，使主触头分断，同时吹灭电弧。

与此同时，一部分压缩空气进入延时阀，经过一定延时后充入传动气缸，使隔离开关分闸； 辅助联锁也随之动作而切断分闸电磁铁的电源，使灭弧室停止进入压缩空气，主触头在弹簧作用下恢复闭合状态整台断路器由隔离开关分闸而处于分断状态，分闸过程结束当合闸信号通过辅助开关联锁触头，使合闸电磁铁得电动作时， 其衔铁撞击起动阀合闸阀杆， D 腔压缩空气经 F 腔进入传动气缸，由杠杆传动使隔离开关合闸同时辅助联锁切断合闸电磁铁电源，合闸过程结束整台断路器处于合闸状态赠送文档，欢迎留存！ 变压器的过电压保护变压器是电网变换电压和传送电能的电气设备，是电网向用户供电的载体，变压器的安全可靠运行情系万家灯火然而在电网运行中由于诸多原因会产生过电压，而变压器的绝缘水平相对比较薄弱，在变压器损坏的原因中，过电压造成损坏的概率最大在电网运行中因某种原因产生过电压，必将导致变压器的损坏，其绝缘水平主要由雷电击耐受电压和工频耐受电压来决定过电压系指对绝缘有危险的突然电压升高，这种非正常的电压升高，其幅值可达设备额定电压的几倍以上，严重威胁变压器绝缘的安全，若过电压持续时间较长，必将造成变压器的损坏为确保电网运行中变压器的安全，除选用优质的变压器外，还要对变压器设置合理有效的过电压保护措施。

一、 电网过电压产生的机理电力系统的过电压一般可分为暂时过电压(工频过电压、谐振过电压、弧光接地过电压)、操作过电压、雷电过电压等暂时过电压主要由单相接地故障、谐振等引起的谐振过电压是电网中电气设备发生故障，或频繁操作设备引起电网中电感和电容匹配而构成谐振回路，在一定条件激发下产生电能、磁能转换而引起的过电压，如是变压器的励磁电感和对地电容产生的铁磁谐振，其引起的过电压会更高弧光接地过电压系因系统发生单相接地故障，在接地点因弧光放电而引起的过电压操作过电压系因电网状态。