BVAC_N99真空断路器的合闸过程中常见故障分析

29◎操作与维护◎正铁科技郑铁记2016年第2期，第1期. BVAC.N99型真空断路器的基本结构BVAC.N99型真空断路器是单极交流真空断路器，主要用于主电路的断开和连接，也可用于过载保护和短路保护. 它主要使用真空开关管和电动气动控制机制来完成动作. 真空断路器由三个主要部分组成. 上部是高压电路部分，中间是与地面隔离的绝缘支撑部分，下部是电动气动机械作用机构和低压控制电路部分. 1.高压电路机车顶部的高压电路装有真空开关管，可中断交流电弧. 真空开关管灭弧室通过密封而与大气密封. 真空开关管内部安装了两个主触点，一个是静态触点，另一个是活动触点. 动触头的运动由触头压力机构控制. 在开合过程中，动作机构中的稳定机构实现了动作的方向性和稳定性. 2.垂直绝缘子，绝缘部分安装在底板上，提供支撑和绝缘. 绝缘操纵杆通过垂直绝缘体的中心连接电动气动机械作用机构和活动触点. O形密封圈安装在底板边缘的凹槽中，以确保断路器和顶盖之间的密封. 3.电动气动控制装置该装置安装在机车内部断路器的底板上，用于控制动触头的运动. 2. BVAC.N99型真空断路器的开合过程及原理BVAC.N99型真空主断路器的开合过程主要涉及控制部分. 该过程是通过电气控制装置和低压电流的紧密配合而完成的.

此过程涉及的主要组件包括: 高压主触点，保持线圈，压力缸，电磁阀，空气存储缸，进气口，电磁阀线圈，如图1所示的BVAC.N99真空回路分析断路器开合过程中的常见故障李永胜（郑州铁路安全监督管理局郑州维修局验收处，河南郑州450052）摘要: 真空主断路器使用真空作为绝缘介质和电弧使用具有高抗压强度的真空和中等强度的介质来灭火. 利用快速强度恢复的特性来熄灭电弧. 与空气断路器相比，真空断路器具有结构简单，运行可靠，分断能力大，动作速度快，绝缘强度高，整机检修工作量少等优点. BVAC.N99真空断路器的打开和闭合过程是断开电力机车主电源的过程. 在机车的应用中，断路器的故障仍然比较普遍. 本文以BVAC.N99真空主断路器为例，对分合闸过程中的典型故障进行分析. 关键词: 电力机车；真空断路器打开和关闭；失败;分析30◎操作与维护◎郑铁科技2016年第2期1.封闭装置封闭装置配有空气管路. 在快速闭合动触头期间提供必要的气压. 储气筒是实现断路器的气动控制的气压源. 它的要求可以满足这样的要求: 当机车仍向断路器提供空气时，残余的压缩空气可以完成断路器的至少一项动作. 压力调节阀安装在断路器的进气口和储气筒之间，并调节气压值以确保适当的关闭速度. 同时，在调压阀上安装了空气滤清器，以确保其进入储气罐中. 储罐中的空气清洁干燥.

压力开关安装在储气筒的与压力调节阀相反的一侧. 它连接到储气瓶中的空气，以监控断路器合闸的最小气压. 当储气筒低于其设定值时，它将自动断开连接，并且信息将通过低压控制线反馈到110V控制单元，因此断路器拒绝操作. 电磁阀控制气缸中的气流. 气缸将气压转换为机械力. 保持线圈安装在气缸的上部，并且通过气缸活塞的吸力来实现气缸的关闭状态. 关闭过程在图2中示出. 2.仅在满足以下BVAC闭合前提条件时，才能闭合断路器: 首先真空断路器常见故障，断路器必须处于断开状态. 第二个是必须有足够的气压. 第三是使线圈保持通电状态. 1: 高压主触点2: 保持线圈3: 压力缸4: 电磁阀5: 空气存储缸6: 进气口7: 电磁阀线圈图1闭合和闭合动作部件的图2闭合过程的31◎操作维护◎正铁科技KEENG JI JI 2016 No. 2 2.开启装置开启装置包括复位弹簧和肘节机构. 当保持线圈的电流被切断（控制电源断电）时，断路器断开，并通过稳定机构和接触压力弹簧实现快速跳闸. 如果发生电源故障和气体中断，该系统可确保主断路器的可靠断开. 在压力缸行程结束时，由于动作速度，空气被压缩，这限制了快速跳闸装置在打开期间的振动，从而确保了其方向性和稳定性. 打开过程如图3所示.

图3断开过程的在断开过程中，无论如何，当控制电源断电时，BVAC断路​​器就会断开. 3，开合过程中常见的故障现象及原因机车运行过程中，主断路器发生故障时，往往是由于主断路器无法合闸，导致机车断​​电而断路，使机车安全运行. 影响很大. 故障机车返回该段后，通过对真空主断路器的多次测试和拆卸分析，导致其无法闭合的常见故障如下: 1.电磁阀由于电磁阀的裂纹而无法正常工作. 导向缸，电磁阀未关闭. 阀先导水平安装. 飞行员配备了电磁线圈. 机车运行期间产生的振动会导致驾驶员的根部受到线圈重力的影响. 长期冲击会导致导向缸位置处的材料疲劳并产生裂纹. 先导缸中的裂纹直接影响电磁阀的正常运行，从而导致机车运行过程中机车断裂的事故. 在制造商对故障原因进行分析之后，提出了一种电磁阀垂直安装的解决方案. 垂直安装后，电磁阀线圈的质量通过先导法兰传递到电磁阀，并且先导缸没有受力，因此先导缸不会出现疲劳裂纹故障. 在实际使用中，这种真空断路器改造后的故障率也已大大降低. 2.保护电阻箱烧毁，线圈未通电，保持位置无法使机车. 由于机车控制回路中110V电压的不稳定，很容易损坏保护电阻箱. 电阻箱的燃烧直接导致线圈不保持电压，从而使在压力缸中完成向上运动的活塞不能被线圈吸引，最终高压主触点不能保持闭合，并且断路器无法合上.

在维护过程中，解决此类问题的最有效，最快捷的方法是使用消除方法. 检查步骤如图4所示. 3.主触头磨损，导致压力冲程不符合标准. 断路器正常工作期间的电流主要从触点流出. 当电流流过导体时，热量不可避免. 随着断路器寿命的延长，主触头的机械磨损和电磨损逐渐累积，并显示出接触电阻持续增加，并且断路器主触头的温度持续升高. 机车上的BVAC.N99真空断路器频繁开关时，尽管处于真空状态32◎操作与维护◎郑铁科技郑铁科技2016年第2期图4检验步骤在管道中，但主要接触是不可避免的. 头部的机电磨损是不可避免的. 在日常维护中，通过测量主触点的压力冲程值来确定主触点的磨损. 当行程测量杆的测量数据在19.0〜20.5mm范围内时，表明主触点的压力行程合格. 如果数据不在此范围内，请更换真空断路器或真空开关管. 更换真空开关管必须具有相关的技术文件和培训. 更换真空开关管后，需要进行常规测试. 如果主触头没有过度磨损，但电气和机械寿命已超出范围，则还必须更换真空开关. 4.电磁阀的老化导致压力缸无法充气，并且无法实现真空主断路器的闭合. 在应用过程中，关闭频率比较高. 电磁阀参与主断路器打开和关闭的整个过程，这是闭合过程所必需的. 准备条件.

在电磁阀的长期运行中，部件老化的现象极易导致电磁阀的功能失效，并且不能将空气从储气筒进入压力气缸的过程实现，使得断路器不能获得必要的闭合. 条件充足的风压. 在维护过程中，更换了电磁阀，经过多次重复测试，主断路器正常关闭. 5.调压阀和气缸未及时排空，导致其他组件发生故障. 压缩空气经过各种管道后进入压缩缸. 由于压缩空气的不完全干燥和冷时压缩空气的冷33◎操作和维护◎正铁科技ZHENG TIE KE JI 2016第二阶段冷凝现象，容易将水分留在调压阀中和储气筒. 在机车的日常存放和准备过程中，应加强调压阀和储气筒的排空操作，以减少因未能及时排空而引起的断路器故障. 具体的排水过程如下: （1）调压阀排水. 在有气压的空气管路中，松开翼形螺钉以完全排干水. 当气流停止时，请重新拧紧翼形螺钉并检查是否泄漏. （2）排空储气筒. 当储气瓶受压时，排水阀打开以排出积聚的水. 储气筒放空后，关闭放气阀. 检查是否漏气，如有必要，清洁排放管道. 4.结论随着BVAC.N99真空断路器在电力机车上的广泛应用，由断路器引起的机器破损率也呈上升趋势. 通过分析BVAC.N99真空主断路器的开合过程及常见故障，对车站维修部门的维修部门完成真空断路器的维修任务具有指导意义，确保改进机车的整体质量.

参考文献[1]乔宝莲. 电力机车电器. 北京: 中国铁道出版社，2008 [2]中国南车株洲电力机车BVAC.N99系列交流真空断路器操作维护手册（Z）. 株洲，南车株洲电力机车，2013年（续第11页）. 对于普通的B类绝缘电动机，此温度不应超过70°C，F类绝缘则不应超过90°C. （2）测量轴承温度. 轴承温度无法直接测量，通常由最接近轴承外圈的方法代替. 红外测量仪用于测量. 通常，热阻安装在大型电动机的轴承上. 由温度变送器转换后，该仪器可直接读取. 值得注意的是，没有上述测量仪器，长时间放置手会感觉到温度. 当温度低于40℃时，手可以握住数十秒钟. 当温度在40到45℃之间时，手可以按住约10秒钟；当温度在50℃左右时，接触后手会立即缩回. 3.电流测量（1）对于大容量或重要设备中使用的电动机，通常会安装三相电流检测仪器，也可以使用钳型电流表进行检测. 通过检测三相电流过大，可以发现并判断某些电动机存在的以下或潜在的故障. 如果此阶段的电流基本平衡，但大于铭牌上的值的1.15倍，则表明负载太重. （2）当三相电流不平衡小于3％时，如果测得的电压三相平衡在1％以内，则电动机绕组可能会出现轻微的匝间短路. 如果电流不平衡度大于3％，则可能发生严重的匝间短路.

（3）如果三相电流严重不平衡，则当两相较大且基本相同而第三相较小时，则可能是三相电路（包括电源开关，电线，连接点，电线等）. 接触不良. （4）如果三相电流按一定周期摆动，并且转速下降，则转子可能会发生笼式故障. 参考文献[1]“电机和阻力”. 北京: 高等教育出版社，2000 [2]“ Electromechanics”. 北京: 机械工业出版社，1980 [3]《电机与电动阻力》. 北京: 中国轻工业出版社，1991 [4]“教你如何修理三相电动机”. 北京: 北京科学技术出版社，2001 [5]“电机原理及其运行与维护”. 北京: 化学工业出版社真空断路器常见故障，2005

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