SS4G型电力机车主断路器故障及处理
摘 要
电力机车广泛应用于轨道交通、城市和轨道交通。作为交通系统的动力系统，主断路器可以说是铁路交通运输系统的核心组成部分之一。在电力机车的电路可以划分为三个板块，分别是主电路、辅助电路和控制系统，他们共同承担着电力机车的电路传输功能。
此次笔者的设计主要是针对主电路上的核心组件进行优化。由于主断路器的主要作用是链接受电弓和绕组，处于机车车顶最中心的位置，可以说是电力机车的开关。其次主断路器车承担着保护机车电源的重担，当辅助电路发生短路时，可以切断他们之间的联系，从而达到将电力机车电力故障保证在一定范围内，将损失降到最小。
从而可以看到，主断路器在主电路中的重要作用，不仅是重要的一环，也二十电力机车电路的开关。其重要性不言而喻，针对主断路器常见故障，笔者通过大量的调查分析，发现了主断路器在实际运行中存在诸多问题，针对这些问题，提出了自己的解决和优化的建议。
本文对新型主断路器进行了分析，将主断路器的发展与日常使用相结合，探讨了在保证人身安全、设备安全和生产安全的前提下如何更好地投入使用。
关键词：电力机车；维护与运用；断路器
1 第1章 绪 论
1.1 概述SS4G型电力机车主断路器
SS4G型电源断路器采用真空作为绝缘介质和电弧绝缘介质，具有中等强度恢复的特点。与空气断路器相比，SS4G型电力机车电路结构简单、运行可靠、容量大、运行速度快、绝缘强度高、检测工作量小等优点，在电力工业中得到了广泛的应用。
1.1.1设计背景
真空中的真空保护开关也意味着——和电弧介质、真空高压电阻和电介质性能都将受到快速恢复的威胁。与空气动力开关相比，真空保护开关简单、可靠、分段能力强、速度快、抗冲击能力强，可根据环境和特种电力机车的使用情况而有些条件差——保护开关可用于80年代的电力机车。
1.1.2设计目的及意义
此次设计的主要目的就是为了能够发现主断路器在实际运行中存在哪些问题，并且其出现这些问题的原因，通过对主断路器的测试发现其故障的成因，通过自己的专业知识和实际经验，提出相应的优化措施，为保障电力机车的安全运行为目的。
1.1.3 SS4G型电力机车主断路器的工作及动作分析
断路器本体由导电电路、绝缘系统、密封件和外壳组成。整个结构为三相共箱型。导电电路由SS4G电力机车的导电杆、绝缘支架、导电夹、软连接和灭弧室组成。
该机构具有储能、开关断开、手动操作等功能。整体结构由开关弹簧、储
2 能系统、过流释放、开关线圈、手动开关系统、辅助开关、储能指令等部分组成，当SS4G电动马达电流为零时，SS4G电力机车断路器迅速通过等离子体扩散并断开。通过切割弧形成的弧。
储能过程：当储能电机14接通时，电机转动偏心轮。偏心轮附近的辊10使曲轴9和连接板7震动。储能指甲6使曲轴11转动。当雷切特11上的销和宝塔32上的板彼此靠近时，它们一起移动以延长悬挂在宝塔32上的闭合弹簧21。堆垛机32通过定位销13固定，以保持能量状态。此外，充电盖32上的曲柄臂按下开关5关闭电池14，提起钉子形状进行存储，并进行可靠的分离。
闭合操作步骤：当机构接收到闭合信号（开关关闭并存储能量）时，磁铁15的磁芯闭合并吸附。位置测量装置沿13个方向逆时针旋转，释放能量并保持不变。闭合弹簧21逆时针锁定堆垛机32、凸轮皮带30、活动连接板29和臂27。半轴25固定机构关闭。由于锁定位置确定组件不逆时针旋转位置牛，联锁装置28确保联锁机构的作用，并确保机构处于关闭位置。
开关操作：当主断路器断开，电磁铁就会收到相应的信号，进行自己的动作，铁心被吸住，开关释放装置19的上拉杆向上移动，释放轴16旋转，上拉杆18向上移动，上弯板26和半轴25向后旋转。凯维。半轴25和臂27分离。在开关弹簧的作用下，断路器完成开关操作。
电力系统变压器及线路等部件，由于驱动方式的改变，故障的检查和纠正，线路和拆除变得必要，已经进行了多次操作。为了在正常情况下接通和断开电路，在改变驱动方式时，可以灵活地进行开关操作，当电路发生故障时，可以迅速排除故障电流。其中，断路器的任务最为重要，其位置最为重
3 要，其结构最为复杂。
SS4G型电力机车车体结构采用S4G型电力机车。当通过操作机构关闭触点时，触点之间会发生电弧，高温下蒸汽从触点表面蒸发。由于接触部分设计成特殊形状，电流通过时会产生磁场。在磁场的作用下，电弧沿着接触面快速移动，将一部分金属蒸汽凝结成金属圆筒，当电流达到自然零度时，电弧消失。触点间的中等强度迅速恢复。
SS4G电力机车断路器具有许多优点。广泛应用于变电站。由于特殊的RF4G电力机车零部件，电弧室的故障率最近随着制造水平的提高而降低。
SS4G型电力机车断路器切割能力强，消弧能力强，寿命长，结构简单，维护方便，广泛应用于电力系统，显示出巨大的优越性。SS4G电力机车电路在10千伏高压断路器中具有绝对优势。吉林阿吉诺斯集团有限公司是中国最早的研究开发公司。工业化的高科技公司将此开关投入到中国最大的永磁开关研发基地。
4 1.1.4BVAC N99型交流SS4G型电力机车主断路器结构及动作原理分析
1-底板；2-插座连接器；3-110V控制单元；4-辅助触头；5-肘节机构；6-保持线圈；7-风缸；8-电磁阀；9-调压阀；10-储风缸；11-垂直绝缘子；12-绝缘操纵杆；13-传动头组装；14-高压连接端(HV1)；15-水平绝缘子；16-SS4G型电力机车开关管组装；17-高压连接端（HV2）
图1 BVAC N99型交流SS4G型电力机车主断路器
高压部分的结构如图1所示，包括水平绝缘体、SS4G电力机车总成、传动轴头总成。从图中可以看出，SS4G型电力机车成套装置安装在水平绝缘子内，在机车顶部形成高压回路。SS4G型电力机车机组采用密封箱空气隔离。SS4G电力机车组包括触点、静触点和陶瓷盖。SS4G型电力机车是SS4G型电力机车组最重要的参数之一，与SFG型电力机车组的起动能力有着密切的关系。
中间绝缘部分包括如图1所示的垂直绝缘体11和基板1，以及安装在顶部和断路器之间的O形环。
安装在地板上的垂直绝缘体，提供30千字节的绝缘需求。分离杆通过垂直绝缘体的轴向中心孔将电空触点与SS4G电力机车组连接。这个板固定在屋顶上。O形圈确保断路器和车顶之间的密封。
控制部分包括控制部分，如气缸、调节阀、压力开关、电磁阀、压力缸、固定阀、肘部机构和110V控制单元。
5 1.2 电力机车新型智能主断路器的研制
针对现有电力机主的断路器不足，开发出了新型电力机主断路器。那个设置方式是「1+1」。当主断路器发生故障时，司机可以通过开关切换到另一个主断路器。
主开关用于连接和分离电力机车的高压线。机车开关。如果机车发生故障，可以迅速脱离机车，保护其它设备。机车主保护装置具有主开关R的控制和保护两大功能，其可靠性直接影响机车的安全。
目前安装的电力机车、DEM电源开关中的主空气开关和SS4G电源开关（主断路器）。断路器结构复杂，通过空气的误差率太高，机车上不会断裂。
所以我们在机车上安装了两个主断路器。也就是说，两个主断路器安装在同一个支架上。控制器彼此独立。两个主断路器在机车上工作，避免了单个主断路器故障造成的损坏，保证了机车的安全运行。
1.3 电力机车上新型SS4G型电力机车主断路器设计思路
目前，电力机车只有一个主断路器。如果主断路器在空气断路器或SS4G电力机车断路器断开后失效，机车可以停止行驶，等待解除。所以我们设计并添加了主断路器。当主断路器故障时，另一个主断路器代替机车的正常运行。同时，为了改变机车的现有结构和尺寸，设计了两个主断路器，使其易于安装。
SS4G电力机车灭弧。为了提高主断路器的寿命，减小主断路器的体积，取消原空气断路器的隔离开关，破坏电弧室，使电弧室成为SS4G电力机车。SS4G型电力机车的绝缘强度远大于通风边缘的强度。此外，SS4G电力机车
6 的设计是为了减少灭弧所需的间隙。SS4G电力机车破坏了方舟室，不能直接用于电力机车。由于普通电弧室的使用寿命为10000次，电力机车断路器操作频繁，10000次使用寿命为10000年，采用双断路器串联，提高了高压隔离能力。电弧室的使用寿命将大大提高。如果接触齿距小，Y值增加。为保证破碎面同步切割，设计了专用传动机构，使异步度小于1 ms，安全值小于2 ms，采用特殊结构的波管，并混合小间隙，将弧室寿命设置为30000次或m。矿石。通过大量的动态分析试验，阐明了上述SS4G型电力机车断路器的机械寿命超过20万次。
最大短路电流为10 kA，但灭弧能力为20 kA，实际裕度大于1倍。灭弧室内动、静触头材料选用铬铜合金，截止电流小于5a，有效防止操作过电压的发生。
操作机构及传动设计：主断路器是主断路器操作机构的基本要求之一。目前广泛应用的转向电磁、弹簧、气动、液压、电动等机械，但其故障率为70%以上的总断路器。因此，无磨损良好的永磁机构，保证了主电源开关长期运行的可靠性。圆弧室的闭合力为1000～12万头奶牛，永磁机构的闭合力为33万头奶牛，充分保证了机构的正常工作。变速器接触弹簧寿命超过500万次。
采用钕铁硼永磁体。具有较高的剩磁感应强度。Br为1.4t（如果反磁曲线上的磁场强度h为零，则相应的磁感应强度也是剩磁）。具有很高的矫顽力。与接触压力相比，永磁机构的压力留有100%的裕度，以确保足够的安全性。
永磁机构通过电磁机构与永磁体的特殊组合，实现了传统机构的功能。
7 电磁线圈和磁路是静态机构。如果设计合理，则不会对外力造成损坏，也不会正常损坏。当材料选择合理，设计可行时，证明永磁机构本身的寿命可达一百万倍以上。
永磁体与绕组之间的耦合解决了闭合时的大功率能量问题。这是因为永磁体可以提供闭合的磁能。当永磁机构工作时，只提供瞬时电流。如果科伊尔在一起，科伊尔就不会通过。保持力由永磁体提供，永磁体不消耗能量。这就减小了闭合的尺寸和工作电流。因此，执行机制可以真正实现免维护、免维护、长寿。
绝缘设计：高压开关的绝缘设计非常重要。由于屋顶空间的限制，供暖距离不能太大。优异的绝缘性能。它很便宜，但它是用金属接头连接的。根据电力机车运行情况，选择了粘结强度高、机械强度高、耐寒、耐热、化学稳定性高的APG工艺复合绝缘材料。空气湿度100%时，空气绝缘距离大于400米，电压等级27.5千伏，出站距离1.2米，入站距离0.9米，接地电压80千伏/1分钟。空间被破坏了。APG复合绝缘材料能承受85千伏/1分钟，与水不相容。防止雨水保温层排水，有效防止陶瓷瓶排水事故。
8 第2章 SS4G型电力机车断路器开关管测试
2.1 测试概述
介绍了韶山3型、韶山7型电力机车SS4G型电力机车断路器的原理、结构和技术参数，并对S4G型电力机车开关的试验和运行情况，以及固定头磨损的测量方法进行了探讨。SS4G电力机车。本文对SS4G型电力机车检查用断路器是否符合检查要求进行了检验。电力开关的电力机车是电力机车的总开关。电源电机电路。电力机车过载短路，保护接地等重要部件。SS4G机车电源开关采用单点交流保护开关。SS4G机车（VSL）和电气空气。而保护开关，相比于高、环境、稳定性受到破坏等。因此，空气断路器已被SS4G电力机车的断路器所取代。本厂修配的电力机车主要采用先进的SS4G型电力机车断路器。对SS4G电力机车的SS4G电力机车断路器进行了检查和固定，对其性能和技术指标的严格要求，影响了厂用电力机车的断路器检查和S4G电力机车试验周期。为了解决SS4G电力机车断路器的技术参数试验问题，对SS4G电力机车断路器的原理、检查试验方法和注意事项进行了认真的检查。
2.2 SS4G型电力机车开关结构组成及工作原理
SS4G型电力机车开关管由两个铜合金触点、一个静触点和一个动触点组成。静触点连接在金属法兰上，金属法兰连接在电弧室陶瓷外壳上。外部由两部分组成，用铁丝网隔开。当触点被切断时，电弧点火产生的金属蒸汽会产生沉积物，从而使沉积物不会沉积在陶瓷零件上。
通过操作杠杆，触点可以保证与轴向运动的直角接触。金属尖头管焊接在接触件上，端法兰（整个密封部分）用于S4G电厂的密封。金属屏幕也用来保护贾布拉周围。SS4G型电力机车断路器的绝缘距离垂直763 mm，水平1070