电力机车的主断路器其灭弧方式毕业论文
断路器的灭弧方法
断路器的灭弧方法断路器的灭弧方法1. 动弧灭弧方法•空气断路器：利用空气中流过的电弧被弧后熔断次率高和静弧牢靠的特点，通过将电弧当作串联断路器并联跨接的条件产生并闭合高电压，从而使电弧迅速熄灭。
•油漆断路器：利用油介质的电弧灭弧特性，将电弧隐藏在油池中。
通过充分利用油中的高分子材料，降低电弧能量，从而达到灭弧的效果。
•真空断路器：利用真空介质的高绝缘性和弧纯化作用，使电弧在真空环境中迅速灭弧。
•SF6断路器：利用SF6气体的高绝缘性和自生灭弧特性，将气体注入开断高压下电流弧道中，通过扩散、冷却、消化电弧能量，实现可靠的弧灭效果。
2. 静弧灭弧方法•熔断材料灭弧方法：在断路器中使用熔断材料，使电弧造成高温将材料熔断，从而切断电路。
•熔断冷却灭弧方法：通过冷却电弧，使电弧的温度降低，从而达到灭弧的效果。
•熔断磁场灭弧方法：通过在电弧附近产生强磁场，使电弧受到磁力的作用，将电弧强制熄灭。
•熔断振动灭弧方法：通过在电弧中引入振动，使电弧不稳定，从而迅速熄灭。
3. 其他灭弧方法•液体灭弧方法：在电弧发生的地方喷射液体，通过液体的冷却和吸收电弧能量，实现灭弧的效果。
•阻流灭弧方法：通过增加电路的阻抗，使电弧失去维持的条件，从而熄灭电弧。
以上是断路器的一些常见的灭弧方法，不同的断路器会采用不同的灭弧方法来保证电路的安全。
每种方法都有其适用的场景和特点，选取合适的灭弧方法对于断路器的性能和可靠性至关重要。
4. 动弧灭弧方法•撞击灭弧方法：断路器在发生短路时，通过机构将电弧撞击到特定的位置上，使电弧受到冲击而熄灭，常用于小型断路器。
•光电灭弧方法：通过光电传感器检测电弧的存在，并通过光电传感器触发的机构来灭弧，常用于高压断路器。
•感应灭弧方法：通过感应电压的变化来灭弧，当电弧产生时，感应到电流的突变，从而触发机构将电弧熄灭。
5. 静弧灭弧方法•遮蔽灭弧方法：在电弧发生的地方设置遮蔽罩，将电弧遮蔽起来，使其不产生危害，常用于低压断路器。
真空断路器毕业论文
摘要真空断路器作为一种优点较多的开关设备，不管是在电力系统还是牵引供电系统中，都得到了广泛的应用。
因为其灭弧能力强、电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等优点，在中低压设备中常作为首选。
但是在我多年的工作中，也遇到了许许多多真空断路器存在的问题，例如由于真空断路器灭弧能力过强导致其用在电容补偿系统中时就经常产生截流过电压，从而导致电容器的损坏，引起母线避雷器的频繁动作。
真空灭弧室在工作中需要保持较高的真空状态，而大气压力的存在对其密封性提出了很高的要求。
由于真空灭弧室漏气的问题仍然不能解决，现在的技术监测手段又不过关，周期性的预防性试验又不能与时的发现真空灭弧室运行中存在的隐患，所以真空断路器在运行中因真空灭弧室真空度下降引起的故障时有发生。
我在朔黄铁路肃宁分公司工作的几年中共发生了5起因灭弧室真空度降低导致的灭弧失败而引发真空断路器烧毁，保护越级动作，事故围扩大。
在机械结构上，由于真空灭弧室动静触指采用的是面接触，这就要求开关闭合后需要一定的超程来保证接触压力，使断路器的结构变得复杂，操动机构容易损坏，分合闸偶尔出现拒动等问题。
本文通过阐述真空断路器的工作原理和部分事故案例，探讨解决这些问题的方法和措施，以达到电力系统安全运行的目的。
关键词：真空断路器；真空灭弧室；真空度下降；事故案例分析目录摘要I目录I第一章真空断路器的结构和工作原理11.1真空断路器的基本组成11.2真空灭弧室的构成与作用1第2章真空断路器存在的问题22.1真空灭弧室的问题22.1.1 事故案例一22.1.2 事故案例二42.2操动机构的问题72.2.1合闸弹跳对真空断路器的影响72.2.2 超行程与接触压力对真空断路器的影响8 第3章故障原因分析83.1故障原因分析一83.2故障原因分析二83.3故障原因分析三9第4章解决问题的对策94.1提高真空灭弧室的生产工艺94.2提高断路器的整体装配质量104.3选择合适的操动机构和真空灭弧室104.4避免开关柜主回路磁场对灭弧室磁场的影响104.5增加真空度在线监测装置104.5.1 灭弧室真空度在线监测工作原理104.5.2 在线监测解决的现场问题124.5.3 我的在线监测设计思路12结论14参考文献14致14个人简介错误!未定义书签。
SS9型电力机车电气线路分析毕业设计论文
速 度 范 围
F=286KN
0---5Km/h
F=290.566-0.9133V(KN)
5---88.65Km/h
F=570.3138-4.069V(KN)
88.65---98.51Km/h
F=16519.06/V(KN)
98.51---161.96Km/h
第二章 主电路
2.1 主电路的特点
SS9型电力机车主电路图如附图1所示。电路具有以下特点。
(1.5)
其中 等于电磁转矩 减去用于克服电为牵引电机台数（SS9型电力机车为6台）； 为牵引电机轴上转矩， 为传动效率， 为齿轮传动比。
1.3.3
机车牵引特性是指机车轮周牵引力F与机车速度之间的关系，即为 ，机车牵引特性曲线可由机车速度特性和机车牵引力特性求得。
1、主传动型式---采用交--直传动和串励式脉流牵引电机，调速特性控制简单。
2、整流调压和磁场削弱---采用三段不等分半控整流桥无极调压，其中一段占1/2的整流电压，另两段占另1/2的整流电压。前者用于低速区，而后者用于低速区，以提高低速区的功率因素。机车采用晶闸管分路来达到无极磁场削弱，可提高列车高速运行时的平稳性。机车在整个调速区间内均是无极的。
(5)最深磁场削弱限制。SS9型电力机车控制最深磁场削弱系数为0.49，其限制曲线如图中EF所示。
(6)机车最高速度限制。机车最高速度为170Km/h，如图中FG所示。
图1.1 机车速度特性曲线v=f(Id)
1.3.2 机车牵引力特性
机车牵引力特性是指机车轮周牵引力与牵引电机电枢电流的关系，即为
机车牵引力可以根据牵引电机输出轴上的转矩进行计算，其关系可由下式推出：
SS9型电力机车电气线路分析
电力机车主断路器动作原理
电力机车主断路器动作原理一、引言电力机车主断路器是电力机车的重要保护设备之一，它的作用是在机车发生故障时及时切断供电，保证人员和设备的安全。
本文将详细介绍电力机车主断路器的动作原理。
二、主断路器的结构与工作原理1. 主断路器的结构主断路器由电磁铁、触头、弹簧等部分组成。
其中，电磁铁是主要部件，它能够产生强大的吸合力，将触头吸合在一起，使得电流得以通过。
2. 主断路器的工作原理当电力机车正常运行时，主断路器处于闭合状态，电流从集电靴经过主断路器进入牵引逆变器或直流牵引装置。
当发生故障时（如过载、短路等），主控制台会向主断路器发出切断信号，此时电磁铁通电产生强大的吸合力，将触头吸合在一起，从而切断供电。
同时，在触头分离后，弹簧会将触头迅速拉开并固定在相应位置上。
三、主控制台对主断路器动作的控制主控制台是电力机车的控制中心，它可以对主断路器的动作进行控制。
当发生故障时，主控制台会向主断路器发出切断信号，使得电磁铁通电产生强大的吸合力，将触头吸合在一起，从而切断供电。
四、主断路器动作时产生的影响1. 切断供电当主断路器动作时，会切断供电，保护人员和设备的安全。
2. 产生高温由于在动作过程中会有较大的电流通过触头，在分离时会产生弧光和高温，对触头造成一定损伤。
3. 影响机车运行当主断路器动作时，机车将无法继续运行。
因此，在日常使用中应注意保养和检查主断路器的工作状态。
五、总结本文详细介绍了电力机车主断路器的结构、工作原理、控制方式以及动作时产生的影响。
了解这些知识可以帮助我们更好地使用和维护电力机车，并保障人员和设备的安全。
机车车辆制动装置——电弧及灭弧装置之二
图2－20 气吹灭弧装置 1－动触头；2－灭弧室瓷罩；3－静触头；4－压缩 空气；5－电弧。
▪ 五、横向金属栅片灭弧
▪ 横向金属栅片又称去离子栅，它利用的是短弧灭弧原理。用磁性材料的金属片置于电弧中， 将电弧分成若干短弧，利用交流电弧的近阴极效应和直流电弧的近极压降来达到熄灭电弧的 目的。
▪ 横向金属栅片灭弧情况如图2－21所示。栅片的材料一般采用铁。当电弧靠近铁栅片时，由 于铁片为磁性材料，所以栅片本身就具有一个把电弧拉入栅片的磁场力（当电弧移近金属栅 的上沿时，铁栅片又具有把电弧拉回的特性，可防止电弧逸出栅外，烧损它物）。当电弧被 这个磁场力或外力作用刚进入铁片栅中时，由于磁阻较大，铁片栅对电弧的吸力不大。为了 减小电弧刚进入铁栅片时的空气阻力，铁栅片作成楔口并交叉装配，如图2－21(b)所示，即 只让电弧先进入一半铁片栅中以增大最初接触电弧的铁片片距。随着电弧继续进入铁片栅中， 磁阻减小，铁片对电弧的拉力增大，足以使电弧进入所有的铁片栅中。电弧进入栅片后分成 许多串联短弧，电流回路产生作用于各短弧上的电动力使短弧继续发生运动。此时应注意短 弧被拉回向触头方向运动的力，它会使电弧重燃并烧损触头。为了消除这种现象，可以采用 凹形栅片和O形栅片。铁栅片在使用时一般外表面要镀上一层铜，以增大传热能力和防止铁 片生锈。
▪ 导弧角2是根据回路电动力原理设置的，用来引导电弧很快离开触头且按 一定方向运动，以保护触头接触面免受电弧的烧伤。
▪ 由于磁吹线圈与电路的连接方式不同而形成串激线圈和并激线圈之分。
▪ 上述所介绍的这种磁吹线圈和触头相串联的激磁方法称为串激法。它的 优点是：电流流向改变但磁吹力方向不变，即磁吹方向不随电流极性的 改变而改变。具有这种磁吹的电器称为“无极性电器”。同时因为是串 激，通过磁吹线圈的电流与弧电流相同，因此弧电流越大则灭弧效力就 越强；反之弧电流小时，灭弧效力就弱。所以串激法适用于切断大电流 的电器中。
电力机车电器-主断路器
动主触头的外面装有与它既有相对滑动也有良好电接触的导电管9。导电管 由铜管铣成多瓣形，通过弹簧10弹性地套装在动主触头上，其尾端固定在 法兰盘7上。因此，从法兰盘引入的高压电源通过导电管传至动主触头。 触头弹簧5的张力较大，它一方面使动、静主触头间具有一定的接触压力， 另一方面使动、静主触头开断后能自行恢复闭合状态。缓冲垫4用来缓和动 主触头开断时触头弹簧5对挡圈3的撞击。网罩1在动主触头开断过程中起消 音作用。外罩2用于防止外界脏物沾污主触头，其下部有排气孔。
当主阀打开时，压缩空气经延时阀进气孔、阀盖8上的进气管路、阀体 5上的通道、调节螺钉9与阀座1之间的间隙，进入膜片3下部的空腔。 因为管路截面小，膜片3的面积大于阀门6的面积，膜片下部的气压经 过一定时间延时达到一定压力后，足以克服弹簧7的作用，推动阀杆4 向上移动，阀门6打开，大量的压缩空气进入传动气缸的进气孔。
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。
13－静触头；14－静触头杆；15－风道接头；16－套筒；17－隔离开关静触头。
灭弧室的结构如图所示，它是主断路器安装主触头、熄灭电弧的重要部件。 其主体为空心瓷瓶11，瓷瓶一端装风道接头15，通过支持瓷瓶的中心空腔 与主阀的气路相连；另一端装法兰盘7，由此将高压电引入主断路器。 主触头装于灭弧瓷瓶内，静触头13的头部为球状，端部镶着耐电弧的钼块 ，以提高耐弧性能。它固定在风道接头15上，通过套筒16与隔离开关的静 触头17相连。动触头12呈管状，其一端为工作端，工作端的管内壁作成弧 形，成一“喷口”，以利于与静主触头球面有良好接触及产生良好的吹弧作 用；另一端与一圆环形弹簧座6相贴，弹簧座接有张力较大的触头弹簧5。 弹簧座后顺次接有触头弹簧5、缓冲垫4、挡圈3、网罩1和外罩2。
ss3型电力机车主电路结构分析及运行工况探讨--大学毕设论文
摘要铁路作为远距离、大容量、全天候的陆路交通工具，以其功率大、速度快、效率高、过载能力强、适应性好的特点被广泛受到重视。
中国高铁在“以稳为主、稳中求快”的宗旨指点下，取得快速发展的可喜成绩。
SS3B型电力机车是第二代机车技术产物SS3型的改进产品，技术有承前启后的必然，也有被取代的必要性。
SS3B型电力机车调压方式采用了以单向半控桥式整流电路为调压理论基础的不等分三段半控整流电路，三级弱磁升速的具有弱磁与调压配合控制特的调速电路，供电方式是是转向架电机并联独立供电方式，SS3B型电力机车的制动方式是加馈电阻制动，此外，由于SS3B型电力机车的电气设备布置与电气控制等方面比SS3型电力机车设计的更加合理，这使该电力机车拥有恒流启动准恒速限压运行的调速控制特性和更优越的再生制动性能，本文重点讨论电力机车主、辅电路及电力机车的运行工况。
随着新型电力机车应用和推广工作的深入、列车技术的改进与发展，SS3B型电力机车的安全性、可靠性和节能性能等问题已经成为阻碍它继续推广的障碍。
如SS3B型电力机车功率因数并不理想的不等分三段桥整流装置所产生的谐波，给正常运行的电网造成干扰乃至危害；使辅助电路系统提供电力的劈相机的启动接触器线圈经常烧坏，造成停车事故；牵引变压器渗、漏油故障等，这些情况不仅给机车的正常运行带来隐患，也增加了机车的检修成本，所以本文提出了有关故障的处理和预防方法。
关键词：SS3 B型电力机车；主辅电路；制动工况；牵引工况；AbstractThe railroad is long-distance to leave, the route on land pileup of big capacity, all - weather, with it’s power big, quick velocity, efficiency higher, the overburden capability is strong, suitability the good characteristics be extensively been valued. Chinese high speed railway points out in the aim of "with steady for lord, steady amid beg quickly" down, obtain the pleased result of rapid shape. The SS3 B type electric locomotive is the betterment product of the next generation scooter technique outcome SS3 type, technique already before accepting Inspired post - of there is also the necessity to be replaced by all means.The SS3 B type electric locomotive adjusted to press a mode to adopt with the one-way quasi control the bridge type rectification telephone for adjust the anti of pressing the theoretical basis to wait to divide three quasis to control to commutate telephone,3 stages the weak magnetic belt kick soon have weak magnetic belt and adjust to press a team work control especially of velocity modulation telephone,The power supply method is to is a bogie dynamo to merge an independent power supply method, the making of SS3 B type electric locomotive method is to apply the Feedback resistance system,In addition, the electricity equipment of the SS3 B type electric locomotive decoration controls with electricity to wait aspect to compare a SS3 type electric locomotive to design more reasonable,This makes the electric locomotive hug to have persistence to flow a start preparation the constant speed limit press velocity modulation control characteristic and more superior regenerative braking performance of run - time, this text point talks about electric locomotive lord, assist the run - time work of telephone and electric locomotive condition.But along with the new electric locomotive application and the generalize operate of thorough, train technical betterment and shape, the stability, reliability and economy energy performance question of SS3 B type electric locomotive has already become baffling it goes on to expand barrier to. Such as SS3 B type electric locomotive power factor anti the ideal anti wait to divide three bridges rectification device generate of harmonic, result in to the charged barbed wire net that the normal circulates jam is to harm; Giving the auxiliary circuit system provide the start contactor of electric wedge camera the coil to burn usually is bad, result in to park the car accident; Lead transformer to ooze, leak oil fault etc., these condition not only bring the normal run - time of scooter concealed suffer from, also raised the cost of overhaul of scooter, so this text proposed concerning fault of transaction and prevention method.Key words:SS3 B type electric locomotive，the main and auxiliary circuit; brake conditions; traction conditions;目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 本课题探讨的背景及意义 (1)1.1.1 本课题探讨的背景 (1)1.1.2 本课题探讨的意义.......................................................................................... - 1 -1.2 当前电力机车技术现状及韶山系列电力机车性能分析 (2)1.2.1 电力机车技术现状 (2)1.2.2 SS3 B型电力机车技术现状 (2)1.3 本文研究的主要内容 (3)2 SS3型电力机车车体与电气控制分析 (4)2.1 SS3型电力机车车体概述 (4)2.1.1 电力机车电气设备 (4)2.1.2 电力机车设备布置遵循的准则 (4)2.1.3 电力机车电气设备布置 (5)2.2 电力机车控制规律分析 (5)2.3 电力机车特性分析 (6)3 SS3型电力机车主电路探究 (8)3.1 SS3、SS3B型机车电气系统探讨 ............................................................................ - 8 -3.1.1 SS3B型机车主电路参数分析 (8)3.1.2 SS3 B型电力机车主电路特点 (9)3.1.3 控制电路组成及特点 (9)3.2 网侧高压电路 (10)3.3 单相桥式半控整流电路调压原理 (11)3.4 三段半控桥式整流电路调压原理 (12)3.5 削磁调速电路原理探究 (14)4 机车运行工况分析 (18)4.1 牵引工况电气电路 (18)4.1.1 牵引工况升压环节电流回路分析 (18)4.1.2 牵引工况特性形成原理 (19)4.2 制动工况电气电路 (22)4.2.1加馈电阻制动电路及原理 (22)4.2.2 电流回路分析 (24)4.2.3 制动工况特性形成原理 (24)5 辅助电路与保护电路 (27)5.1 辅助电路 (27)5.1.1 电力机车辅助电路系统 (27)5.1.2 劈相机原理 (27)5.2 保护电路原理.......................................................................................................... - 28 -5.2.1 短路、过流、过载保护 (29)5.2.2 过电压、失压（欠压）保护 (29)5.2.3 空转、滑行保护............................................................................................ - 30 -6 电力机车常见故障分析与处理........................................................................................ - 31 -6.1 电气化铁道谐波危害与治理 (31)6.2 劈相机电路常见故障及改进 (32)6.3 主变压器运行中的常见故障及处理 (33)参考文献 (34)结束语 (35)致谢 (36)附录 (37)1 绪论1.1 本课题探讨的背景及意义1.1.1 本课题探讨的背景随着国民经济持续快速增长，社会工业化、市场化、城镇化建设进程的加快，必将带动全社会人员、物资加快流动，使全社会运输需求总量持续增长。
断路器的灭弧原理
断路器的灭弧原理断路器的灭弧原理是指当断路器切断带载电路时，通过一系列的灭弧操作，将断路器内部的电弧熄灭，以保证电器设备的安全运行。
灭弧原理主要包括三个方面，即电容型灭弧原理、电阻型灭弧原理和磁控型灭弧原理。
电容型灭弧原理是基于电容器对电弧的消能作用。
在断路器中，当触点发生分离时，电流会首先通过并联的电容器，形成一个RC回路。
在该回路中，电容器会吸收电弧能量，并将其储存起来。
随后，通过辅助开关的操作，将电容器上的储存能量逐步释放，形成一个振荡回路。
这个振荡回路通过产生频繁的振荡，使电弧能量得以分散和消耗，最终使得电弧熄灭。
电阻型灭弧原理是通过串联的阻抗来实现对电弧能量的吸收和消耗。
在断路器中，通过加入一定的电阻器，构成一个RLC回路。
当断开电路时，电流会形成一个振荡回路。
而电阻器会阻碍电流通过，从而产生能量损耗，使电弧能量逐渐减小。
同时，通过改变电阻器的阻值，可以调控电子振荡的频率和幅度，进而加速电弧灭除的过程。
磁控型灭弧原理则是利用磁场的作用来达到灭弧的目的。
断路器中通常会设置一个磁场发生器，通过产生磁场来控制和扰动电弧的运动。
当分断电路时，电流会产生一个磁场。
磁场发生器通过调控磁场的方向和强度，使电弧倾向于朝向某一方向运动。
然后，通过磁场作用，可以将电弧的轨迹改变，使其尽量远离触点区域，从而减小电弧对触点的侵蚀。
最终，电弧能量消耗殆尽，达到灭弧的目的。
除了以上三种常见的灭弧原理，还有一些其他类型的灭弧机构，如引弧型灭弧原理和空气撞击型灭弧原理等。
引弧型灭弧原理利用电场的作用，通过极少的电弧张力将电弧集中并熄灭。
空气撞击型灭弧原理则是通过高压气体流动的冷却和吹扫作用，将电弧断开。
总之，断路器的灭弧原理通过不同方式的能量消耗、调节和转移，使电弧能量得以逐渐减小，最终实现电弧的熄灭。
这样可以保证电器设备的安全运行，防止电弧带来的火灾、电击和设备损坏等危险。
断路器的灭弧原理在电力系统中起着重要作用，广泛应用于发电厂、变电站和各种工业设备中。
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摘要........................................错误！未定义书签。
ABSTRACT .......................................错误！未定义书签。
绪论..............................第1章断路器的结构和工作原理IX矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
1.1断路器的分类..................................................................聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
1.2真空断路器的结构......................... IX残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
1.3真空灭弧室的工作原理..... 错误！未定义书签。
酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
第2章真空断路器存在的问题 IX彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
2.1真空灭弧室的问题......... 错误！未定义书签。
謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
2.1.1 事故案例一........................... XI厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
2.1.2 事故案例二......................... XIII茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
2.2操动机构的问题.......................... XVI鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
2.2.1合闸弹跳对真空断路器的影响.......... XVI籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
2.2.2 超行程及接触压力对真空断路器的影响.. XVI預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
第3章故障原因分析XVIII渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
3.1故障原因分析一........................ XVIII铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
3.2故障原因分析二........................ XVIII擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
3.3故障原因分析三........................ XVIII贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
第4章解决问题的对策X IX坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
4.1提高真空灭弧室的生产工艺................ XIX蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
4.2提高断路器的整体装配质量................ XIX買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
4.3选择合适的操动机构和真空灭弧室.......... XIX綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
第5章浅析SS4B型电力机车主断路器检修保养措施5.1 SS4B型电力机车的技术特点5.2 SS4B型电力机车主断路器故障分析5.3 SS4B型电力机车口常检修要点与保养第6章 HXD3型机车主断路器的检修维护6.1 H XD3型机车主断路器的日常维护...........................................驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
6.2H XD3型机车主断路器的检修................................................猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
内容摘要用于电力机车的主断路器以其灭弧方式而分有空气与真空两种。
从单一的空气型到两种类型的竞争，经历了两个不同的发展叶期。
、币彼此在性能、结构及经济土约优劣则决定了其过去和将来的地位。
本文回顾了主断路器的发展过程并时两种断路器进行评价。
主题词:电力机车，主断路器，岌展，分析.Used in electric locomotive main circuit breaker and points in the arcing way has two kinds of air and vacuum.锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
From a single air type to two types of competition, has experienced two different development stage. Each other in the performance, currency,構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
Soil structure and economy about advantages and disadvantages are decide the position of the past and future. This paper reviews the development of the main circuit breaker輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
Process and evaluate the two kinds of circuit breaker.尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
Keywords: electric locomotive main circuit breaker, some exhibition, analysis.识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
绪论一九六八年，英国通用电器公司(GBC)首次研制出用{于电力机车的真空断路器，并装车试运成功。
这是最早以真空断路器取代空气断路器用、于机车的主电路切换及其短路保护。
由于真空电器具有优良的短路电流开断能力和结构简单等显著的优点，所以当它一出现在机车上，就马上得到了机车运用部的欢迎。
因而从六十年代后期开始，英国、美国、日本等国铁路都在试图逐步用真断路器(VCB)将空气断路器(ABB)取。
他们的努力首先在线路上获得了成功，从而导致七十年代线路用真空断路器的广泛应用。
而由于机车上的条件要求特殊，机车YCB并未迅速实现，当时的问题是如何选触头使真空室小型化，防止开断感性负载及截流过电压以及提高机械寿命与电寿命的问题。
限于这些不足，VCB在电力机车上的优势未能立即得到承认，苏联、法国、中国等在电力机车生产中仍主要采用空气断路器。
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
到了七十年代后期八十年代初，英美等国相继研制出了机械寿命百万次以上的真空接触器，用于炼钢及矿山的真空开关也证明了其可靠、安全及操作频幸高等优良性能。
因此，人们逐渐意识到真空电器在工业技术中具有的远大前景，从而导致了真空电弧理论与真空开关技术研究的蓬勃发展。
随着世界范围的竞争与不断探索，真空电弧理论终于有了新的突破，尤其在人们发现了触头磁场对电弧的影响后，大批新颖有效的触头形式纷纷出现，由最初的圆柱形触头到螺旋槽式以及后来的杯状和纵磁场触头，其分断电流的能力已由数千安增大到几十千安。
参考文献（3）载巳有易于加工的直径3 5mm杯状触头开断20KA(ram)通过了试验。
由于触头材料的优化选择，较好地解决了电流截流问题，截流值一般能控制在6A以下，从而消除了开断过程中的过高的过电压。
由此，专家们预言在中等容量的电力开关中，真空开关将占据主导地位。
随着真空管的标准化生产及技术的成熟，其稳定性不断上升，成本不断下降，这样也使得它在机车上的应用越来越受到人们广泛的注意。
八十年代，英国、日本、苏联、中国等都已拥有自己的VCB产品，日本铁路机车全部采用自己研制的VCB,1987年日本向中国出口的6K型电力机车采用的就是其型号为QROB-201A真空断路器;我国的SS4重载货运电力机车也采用我国自己研制的VCB;而在此领域一直处于领先地位的英国GB公司不仅使木国铁路电力机车全部采用他们的VCB产品，而且以技术领先、质量可靠、价格优惠等优势占据了世界大部分机车断路器市场。
到1989年1月，他们销售到木国铁路及印度、加掌大、南恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
非、台湾等地的VCB已达1546台。
电力机车的特殊运用条件使得对机车电器的要求远比一般民用产品苛刻。
如果对机车主断路器采用性能与经济性一致的观点，其选择条件应是:鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
①足够大的短路电流分断能力;②长的使用时间③可靠性好，高的响应速度与最小的分断失败率;④尽可能小的维护工作量;⑤经济上有可接受的价格。
在以下各项的比较中，我们将会看到空气断路器(ABB)与真空断路器(VCB)各项指标的优劣。
1.足够大的短路电流分断能力对高压断路器的最基本要求就是在规定的条件下有开断额定短路电流的能力。
对于25kV电力机车，其短路电流值与接触网线路参数、机车线路参数短路点有关，按照传统的方法，一般将其值选择在8到10千安左右。
而多年来的实践也证明，具有如上开断能力的断路器在机车上的运肘是可靠的。
据表1，国外几种主要的机车断路器标称额定分断电流能力都是10KA。
据此，似乎可以说在这一点上真空与空气断路器的能力没有什么不同，然而实际上差异还是有的。
其一，如果试验条件不同，虽然结论一样，无疑实际情况也会不一徉。
据有关资料一，英国GE公司采用的试脸标准纂木上接近IEC65的要求。
由于缺少统一的现定，瑞士BBC的空气断路采用的某些试验卡标准则明显低于IEC三相断路器试验标准。
比如瞬态恢复电压频二只有550HZ,约为IEC的四分之一左右，而空气断路器又是所谓“频率敏感性”电器，因此，如果按IEC的标准来要求，DBTF 的开断能力要打较大的折扣。
其二，由于真空电弧金属等离子体高的导电性，电弧电压很低，断口间的能量消耗小，比起空气电弧来容易熄灭得多。
因此，真空介质开断电流的能力大大高于空气介质这是众所周知的。
所以说，就分断能力来讲，真空断路器占有优势。
但是，如果不管是在哪种试验条件下得到的结果，其产品总是能够满足机车运行的要求，而这或许又正是空气断路器仍然能够占领市场的主要原因。
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2.长的使用寿命一台运用中的干线电力机车，其主断路器的年通断次数为8,000~14,000次左右，而按照电力机车的整体工作寿命35年(英国标准)计算，断路器的寿命最少将需要二十万至三十万次。
这样的要求对任何型式的断路器来说都显得苛刻，但也并非完全不可能达到。
从表1可以看出，空气断路器DBTF也达到了250,000次寿命的等级。
不过从我们已进行过的试验可以了解到，在十多万次的分合动作以后，空气断路器中的某些部件，如触头支持件、动触头等需要更换，如果处于运用、中，则需要定时大修。
而对于真空断路器来说，要满足这样的阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
要求也许会容易一些。
我们知道，真空接触器的寿命达到百万次甚至数百万次已不是难事。
而用于电力机车的真空断路器，其寿命是否能达到所要求的数十万次呢?回答是肯定的。
真空断路器(VCB)与真空接触器(VCC)结构上的主要区别是:VCB的触头断口必须有足够大的开距，以防止高压下分断电流后的重击穿。
这样VCB动触头的行程在8mm左右(相对应电压13.8KV,英国GE公司产品)，而接触器则只需3mm的开距便已足够。
由于VCB较大的行程要求限制了波纹管的压缩量，从而促成了由不诱钢制成的波纹管在折线处的疲劳及开裂，最后导致真空室气压上升使VCB分断电流失败。
因此，VCB机械寿命的关键在于波纹管的寿命。