空气断路器与真空断路器性能比较的探讨.doc

空气断路器和真空断路器性能比较的探讨 摘要 在我国，作为主流断路器的空气断路器曾以他优越的性能为我国铁路事业做出了突出的贡献。但随着科技的发展和社会优胜掠态的趋势逐渐明显，空气断路器也将会被许多新型的性能更好的断路器多淘汰，在80年代运用在我过机车上的真空断路器以其简单的构造，更良好的性能，基本免维护，噪音低，价钱便宜等优点取得了大家一致的好评，也为它即将取代空气断路器做为我国电力机车的主流断路器做出了有力的证明。 关键词 空气断路器 真空断路器 简便 简介：空气断路器是利用压缩空气把电弧拉长吹灭进行灭弧的，真空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速度快的特点进行灭弧的。与空气断路器相比，具有结构简单、工作可靠、动作速度快、绝缘强度高、维修方便等优点。采用真空断路器可以彻底避免以往空气断路器灭孤室瓷 瓶爆炸，非电性电阻瓷瓶爆炸，隔离开关轴折断、主阀卡位漏风、控制线圈烧损等惯性故障，减少机车事故，保证铁路运输安全。同时可延长主断路器的检修周期， 减少维修工作量，降低检修成本。TDV3型真空断路器机械寿命达4万次以上。 经铁道部科学技术信息研究所的技术查新，结论为在目前国内文献中，国产真空断路器机械寿命达4万次以上的技术设备未见报导。 1.结构比较 空气断路器所有部件分上下两部分装在铸铝制成的底板上。底板安装在机车顶盖上，用密封圈使底板同顶盖间密封。露在车顶上的为高压部分，主要有灭弧室、非线性电阻、支持绝缘子、隔离开关和转动绝缘子等部件；装在底板下部的为低压部分，主要有储气缸、主阀、延时阀、传动气缸、起动阀、分闸电磁铁、合闸电磁铁、辅助触头和定位机构等部件。 它的结构特点是机车气源充足，容易实现频繁的操作；开断能力大，燃弧时间短，动作快；无火灾危险；结构复杂，加工和装配要求高；由于开短能力太大，在开断小电感电流时容易产生截流过电压，为抑制截流过电压，常采用在主触头间并联非线形电阻的办法；由于隔离开关的开断噪音和压缩空气吹灭电弧时的噪音都很大，使得它操作时噪音很大。 　真空断路器由底座将其分为上部高压部分和下部低压部分。高压部分包括真空灭弧室、中央传动机构箱、水平瓷瓶、至迟瓷瓶、绝缘推杆和接地开关静触头等，组成Ｔ形结构。低压部分包括操作机构、合闸电空阀、分闸电磁铁、辅助开关、计数器、过滤器、插座、箱体等。Ｔ形高压部分位于机车顶部，操作机构位于机车内部，它们之间通过支持瓷瓶和绝缘杆将高压部分和操作机构隔离开，以保证机车的安全。 空气断路器除了触头等主要的零部件外，还有外罩用于防止外界脏物污染触头；缓冲垫，用来缓和动主触头开断时触头弹簧对挡圈的撞击；而且空气断路器的灭弧室介质为空气，气路回路多，容易产生故障，机车每次行驶三个月就要进行库检，拆下来修一次，也要一，两天的时间。由于空气断路器存在着分断能力受电压恢复速度的影响大这一点的不足，安装了非线行电阻，用于限制过电压，减小电压恢复速度，而真空断路器就不存在这样的缺点，就不用安装非线行电阻，减少了体积。真空断路器不想空气断路器那样完全靠压缩空气来灭弧，所以它也不用再专门安装储风缸和传动气缸等装置，可以更好的节省空间。这些都说明了空气断路器的不足和真空断路气必将取代空气断路器，成为机车的主流断路器， 2灭弧室 空气断路器的灭弧室结构如图18-12所示： 图18－12 灭弧室 1－网罩；2－外罩；3－挡圈；4－缓冲垫；5－触头弹簧；6－弹簧座；7－法兰盘；8－固定盘； 9－导电管；10－弹簧；11－灭弧室瓷瓶；12－动触头；13－静触头；14－静触头杆；15－风道接头；16－套筒；17－隔离开关及触头。 静触头13的头部为球状，端部镶着耐电弧的铂块，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。弹簧座后顺次接有触头弹簧5、缓冲垫4、挡圈3、网罩1和外罩2。 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。 当主断路器处于闭合状态时，主动触头在触头弹簧5的作用下与静触头闭合。当分闸阀