动车组设备-第三章-第一节-接触器与继电器

1第三章动车组车内电气设备第一节接触器与继电器第二节动车组照明系统第三节动车组火灾探测系统第四节动车组广播系统第五节动车组旅客信息显示系统第六节车体主要电器设备2一、接触器（KM）第一节接触器与继电器接触器是用来接通或切断带有负载的主电路或大容量控制电路的自动切换电器，用于频繁地接通和切断正常工作情况的主电路和辅助电路。与其它开关电器比较，接触器的特点是：l动作次数频繁；l能通、断较大电流，但一般情况只开断正常额定电流，而不能开断短路或故障电流；l可以实现一定距离的控制。线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机接触器动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源380M3~接触器动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~220~380接触器有关符号：接触器线圈接触器主触头－－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常闭接触器辅助触头－－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。简单的接触器控制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点：小电流控制大电流。71、电磁接触器在辅助电路和控制电路中使用的接触器均为电磁接触器，交流电磁接触器主要应用在辅助电路中直流电磁接触器用在控制电路中。(1)交流电磁接触器以交流三相电磁接触器为例予以说明，它适用于交流50Hz，电压为380v的电路中操纵负载的接通或断开。第一节接触器与继电器电磁式交流接触器的结构(1)结构：接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。触点系统电磁系统灭弧系统①电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。②触点系统：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。③灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。④其它部分：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。10第一节接触器与继电器11结构特点是：灭弧罩由高强度耐弧陶瓷制成，罩内有割弧栅片，可分割电弧或短弧而冷却，每相还装有金属短弧片，可短接各触桥引出的电弧，采用这些措施以促进交流电弧尽可能在第一个半波过零点时熄弧。为了保证接触器达到工作制的熄弧能力和电寿命要求，还在断口并联了消弧电阻6。第一节接触器与继电器12第一节接触器与继电器13在磁路系统采用硅钢片叠装而成的E型铁心，以减小磁滞和涡流损耗；为了减小交流吸力的脉动，在铁心的两端柱上设有短路环；整个磁系统采用弹性固定以提高机械寿命。为了适合列车上的直流控制，采用了双线圈结构，启动线圈和保持线圈的工作依靠接触器自身的一对常闭和常开辅助触头来完成。第一节接触器与继电器14(2)直流电磁接触器常开辅助联锁触头在主触头的两侧常闭辅助联锁触头在衔铁的另一端第一节接触器与继电器15采用整体软钢制成，衔铁绕磁轭的棱角转动。为了减少吸引线圈安匝数，以减小电磁结构尺寸，采用了具有极靴的铁心，选取小的气隙使磁阻减小；选取较大的杠杆比，从而使触头有较大的开距；为了避免由于剩磁带来的衔铁不释放现象，采用0.1～0.2mm紫铜片装在衔铁上作为气隙。接触器的触头系统采用铜基指形主动触头，直接安装在衔铁上，主静触头为T形与弧角一起装于支架上。其为单极常开式，带有由串联的吹弧线圈和石棉水泥灭弧罩构成的磁吹灭弧装置，灭孤罩为迷宫式曲缝结构。第一节接触器与继电器162、真空接触器真空接触器主要组成部分与电磁接触器相似，所不同的是它的主触头密封在高度真空的玻璃或陶瓷圆筒内，构成真空灭弧室。真空接触器由真空灭弧室、电磁系统、支架等几部分组成，其总体结构型式有立体布置和平面布置两种。由于真空既是一种很好的绝缘介质又是一种很好的熄弧介质，因此真空接触器触头只要分开很小距离就能可靠地熄灭电弧，它的开距比其它类型接触器要小得多。第一节接触器与继电器173、电空接触器典型电空接触器的结构如图所示由电空阀、传动气缸、绝缘杆、动静触头及其弧角、灭弧罩、吹弧系统、软联线等部件组装而成。接触器的导电部分和传动气缸通过绝缘杆连接后用两块侧面板组成一个整体。动、静触头弧角分别安装在弧角支架和静触头座上。第一节接触器与继电器1819二接触器的使用类别及典型负载20电空接触器接通和分断电路的动作原理为：当电空阀线圈得电时打开气路，压缩空气经电空阀进入传动气缸，通过皮碗推动活塞杆带动动触头向上移动与静触头闭合，接通电路。当电空阀线圈失电时，传动气缸中的压缩空气经由电空阀排入大气，在气缸中反力弹簧作用下，动触头下移与静触头断开，将电路分断。这时，联锁触头组通过装于推杆上的联锁板的上下移动也随之进行分合的联锁转换，使电空接触器不发生误动作。第一节接触器与继电器21二、继电器继电器是根据某一输入量来换接执行机构的电器，用于控制电路。继电器也可认为是传递讯号的电器，继电器的输入量可以是电压、电流等电量，或者是热、光、声和机械力等非电量。继电器与接触器不同的是：继电器一般是指控制电路中的主令电器和执行电器之间进行逻辑转换及传递的控制电器。因此同接触器相比较，继电器触头容量小，没有灭弧装置，体积和重量也比较小，但动作的准确性要求较高。第一节接触器与继电器继电器继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。中间继电器(KA)电压继电器(KV)电流继电器(KI)时间继电器（具有延时功能）(KT)热继电器（做过载保护）(KH)…...继电器类型：23继电器由执行机构和控制机构两部分组成。按执行机构的种类可分为有触点继电器和无触点继电器两种。有触点继电器的执行机构为触头，它的开关特性比较理想无触点继电器一般通过集成电路实现接通/断开，其开关特性略差，但它具有体积小，重量轻，动作迅速，耐冲击，耐振动，无电磁干扰等优点。第一节接触器与继电器241、时间继电器电子时间继电器作为控制电路中的时间控制元件，采用集成电路555或556作为功能单元的主要元件，用微型大功率密封中间继电器作为执行单元。集成电路和元器件固体封装于一个金属盒内，具有防电磁干扰、防尘和防震等作用，使整机工作更为可靠。第一节接触器与继电器25吸合延时时间继电器的功能单元主要由稳压电路、RC网络、时基电路、输出接口电路及信号显示电路组成。释放延时时间继电器需要在此基础上增加控制电路（虚线表示）。电源110V稳压15VRC网络时基电路输出接口执行负载信号显示控制第一节接触器与继电器262、中间继电器中间继电器在控制电路中作为逻辑传递的一个环节元件，用于增加信号数量、量值放大以及开闭逻辑状态转换。第一节接触器与继电器273、电流继电器电流继电器作为主电路原边过流保护和辅助电路过流保护之用。第一节接触器与继电器284、接地继电器接地继电器用于主电路及辅助电路的接地保护。主要由电磁系统、触头系统、指示器、接线端子及有机玻璃罩等组成第一节接触器与继电器29正常工作状态，红色指示杆埋在罩内，继电器处于无电释放状态。一旦发生接地故障时，在电磁吸力的作用下，衔铁被吸合，其主触头进行分合转换，开闭有关控制电路，使断路器分断，从而达到保护目的。与此同时，衔铁压下钩子7的尾部，迫使钩子7转开，使红色指示杆脱扣并在弹簧作用下跳出外罩，显示动作信号，同时联锁触头也随之闭合，在司机室显示相应的信号。当故障消失后，衔铁又在反力弹簧作用下返回。但此时红色指示杆未能回复罩内，司机室的信号也未能熄灭。只有通过恢复电路环节，使恢复线圈短时得电，将指示杆吸入，联锁触头断开，继电器才恢复正常状态。第一节接触器与继电器305、风速继电器风速继电器安装在变流装置、变压器等设备通风系统风道里，用来反映通风系统的工作状态，以确保通风系统有足够的风量。第一节接触器与继电器31继电器测量机构是在风压力作用下绕轴转动的叶片装置4，执行机构是微动开关触头。在风叶片的轴上铆有传动块并套有传动组件，它们通过扭簧传递力矩。当风叶片在风压力作用下转动时，传动块随着转动，传动块通过扭簧拨动传动组件，克服反力弹簧的作用，压迫微动开关动作，使其常开触头闭合，接通相应的控制电路正常工作。当通风系统发生故障无风量或风量很小时，风叶片在扭簧和反力弹簧的作用下恢复到原位，使继电器返回，微动开关释放，其常开触头打开，从而切断相应的控制电路。继电器的动作风速值靠调节反力弹簧来整定。第一节接触器与继电器326、风压继电器风压继电器用作气路保护之用如用作主断路器的气路保护，当主断路器储风缸压力超过设定值时，压力继电器动作，触头闭合，接通主断路器合闸电路，主断路器方能合闸。避免主断路器在低气压下合闸，而无法保证可靠分闸的危险。第一节接触器与继电器33作用原理：支架组装10的传动件用铁片造型而成，它通过两个拉力弹簧活动穿装于支架组装10的孔中。当风压低于设定值时，支架组装10的传动件处于图示位，它与行程开关9的按钮分离。当气路中的空气压力达到设定值时，橡胶膜阀13在空气压力的作用下克服反力弹簧6的作用力推动鞲鞴11上移、从而推动支架组装10的传动件，使它克服拉力弹簧的作用，绕与支架组装10的活连接点顺时针方向转动，触动行程开关9的按钮，行程开关开始动作。第一节接触器与继电器347、继电器的选用与保护继电器按照下列步骤进行选用：①根据输入信号的性质、使用环境、动作频率、寿命要求以及工作制度和安装尺寸等因素选择继电器的种类和型号；②根据输入信号的电气参数，选定继电器的输入参数；③根据控制要求确定接点的种类（常开或常闭）；④根据被控回路的多少，确定继电器接点的对数或组数；⑤根据负载的性质与容量，确定继电器触点的容量。35对于动作频繁的继电器，其触点由于电弧和烧损等故障，会引起其接触电阻发生变化，进而引起继电器线圈输入电压降低，当线圈输入电压低于85%额定电压时，继电器不能正常工作，为此，控制电路电压选取较高值；采用低压控制时，建议采用并联型触点，以提高工作可靠性。对于触点接触电阻，应定期进行检查。36继电器触点用于开断直流感性负载时，一般在额定电压不变的情况下，开断电感性负载的电流只能为开断电阻性负载的30%左右。原因是自感电势与电源电压叠加产生电弧克服这种问题可以采样以下三种办法。1.在触点两端并联电阻和电容。2.在电感负载两端并联电容和电阻。3.在电感两端并联续流二极管。378、CRH2型动车组用继电器继电器的型式表1-3-1，表1-3-2389熔断器熔断器是一种用作过载和短路保护的电器。它主要由熔断管(座、盒)和熔体(金属丝或金属片)两部分组成。熔断器管用来容纳熔体和填料，同时还是灭弧室；熔体既是熔断器的量测元件又是执行元件39如图所示，熔体串联于被保护电路中。熔体在通过正常工作电流时不熔断，而当流过熔体的电流越过其额定电流一定值时，熔体自行熔断，切断电路。4010、自动开关自动开关又称自动空气断路器，是一种结构较为复杂、动作性能较为完善的配电保护电器，用来自动切断故障电路，同时亦用来以手动非频繁的切换正常电路，和其它开关电器比较有以下主要特点：1.能开断较大的短路电流；2.具有对电路过载、短路的双重保护3.允许操作频率低。电器符号标注刀闸熔断器按钮接触器热继电器行程开关时间继电器中间继电器QSFUSBKMFRSTKTKA42第三章动车组车内电气设备思考题1、简述动车组常用接触器的作用和类型2、简述动车组常用继电器的作用和类型。