城市轨道交通车辆技术《高速断路器的结构与原理》.docx
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图1-22高速断路器
二、高速断路器的结构与原理
图1-22所示为UR6-31/32型高速断路器结构示意图。
UR6-31/32型高速断路器由主电路〔6.100〕、跳闸装置〔6.200〕、闭合装置〔6.300〕、辅助触点〔6.400〕、灭弧罩〔6.600〕五个组件构成,每个组件由假设干部件组成。
1.主电路(6.100)
如图1-23所示,主电路(6.100)装配在坚硬的聚酯玻璃纤维绝缘框架(6.101)上,由下部连接(6.104)(带动触头(6.102))、上部连接(6.103)和静触头组成。
闭合装置(6.300)通过叉(6.307)控制主电路的关闭。
静触头和动触头的接触面,即上部连接(6.103)和动触头(6.102)为银合金制造。
动触头(6.102)枢轴和下部连接(6.104)之间的静触头构成动触头与下部连接之间的机械和电气连接,导块(6.110)上轴承(6.105)的弹簧(6.113)对动触头保持持久压力。
当给断路器发出“关断〞命令,或者过载电流导致断路器断路之后,轴承(6.105)的弹簧(6.113)保证动触头快速返回。
2.跳闸装置〔6.200〕
跳闸装置(6.200)呈环状结构,安装在下部连接(6.104)周围。
安装在箱(6.201)中的层压磁板(6.211)与动磁铁(6.212)形成磁路系统,它们与一个由两个弹簧(6.217和6.218)支撑的控制杆(6.203)一起构成跳闸装置。
弹簧(6.217和6.218)可调整跳闸装置的跳闸电流(Ids)值。
当过载〔短路或过载〕发生时,主电路形成的线圈在分闸电磁铁〔6.211〕中产生的磁场使动磁铁(6.212)被上拉,松开控制杆(6.203),向下压叉,从而压迫动触点(6.102)松开。
一旦过载电流产生断路,辅助触头发出“分闸〞指令,使叉(6.307)返回。
箱的上部由盖(6.202)密封。
动磁铁动作时,启动拉伸弹簧的控制杆(6.203),使主电路分闸。
跳闸装置上有一个旋钮,可用于调节过载响应值,通过刻度板上的刻度指示断路器的响应值。
过载响应值(Ids)可在450-900A,600-1200A,900-1800A,1200-2400A或1500-3200A之间调整。
3.闭合装置〔6.300〕
闭合装置(6.300)控制主电路(6.100)的闭合,闭合时,通过叉(6.307)把动触点(6.102)压向上部连接的静触头。
闭合装置(6.300)由一个含有闭合线圈(6.303)的磁路系统构成。
磁路系统还包含由缸(6.310)、前板(6.308)、后板(6.309或6.349)构成的固定局部、带衬套的动铁芯(6.330)。
启动动触点(6.102)的叉(6.307)安装在接触压力弹簧(6.320)和杆(6.306)上。
线圈(6.303)和磁路组成安装在箱体(6.301)内,加盖(6.302)密封。
图1-22高速断路器的结构
闭合断路器时,给闭合线圈送入一个电流脉冲(0.5-1秒),使动铁芯吸合,通过叉驱动动触头闭合。
闭合过程中,动铁芯压缩提供接触压力的压缩弹簧(6.320)。
当发生过载,或接到分闸指令时,复位弹簧把叉向后拉回。
图1-24高速断路器闭合线圈接线图
闭合线圈的接线原理图如图1-24所示。
电路中,线圈两端子可任意方向连接,S为自动开关,当闭合指令发出0.5秒后,通过辅助触头使限流电流接入,将流过线圈的保持电流限制到启动电流的5%,从而防止线圈过热。
4.辅助触点〔6.400〕
辅助触点(6.400)包括6个安装在辅助箱(6.401)上的双触点开关(6.414)。
开关(6.414)由控制杆(6.403)启动,由动触点通过枢轴承(6.105)、叉(6.106)和销(6.402).构成的导块组成(6.141)控制。
5.灭弧罩〔6.600〕
灭弧罩(6.600)由一套抗电弧绝缘板组成的去离子器(6.602)、金属导流片(6.603)和上部导流片(6.604)。
抗电弧绝缘板由顶板(6.606)封住并用螺杆(6.607)安装在灭弧罩板(6.601)上。
灭弧系统的灭弧原理见图1-25。
当主电路(6.100)断开时,静触头〔上部连接6.103〕和动触头(6.102)之间产生的电弧在电动力的作用下,系统迅速推入灭弧罩(6.600)。
当动触头(6.102)移位时,电弧从触头断开处反射到右部连接(6.108)上,使右连接与左连接(6.107)之间通过电弧形成桥接。
当电弧进入灭弧罩(6.600)时,电弧分散进入导流片(6.603),受到冷却而逐渐消失。
去离子器(6.602)间的气体从灭弧罩(6.600)的四周散开。
图1-25高速断路器灭弧系统
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