电力机车辅助电气系统

《电力机车辅助电气系统》电力机车辅助电气系统第2次作业一、主观题(共19道小题)1.电力机车的电器按用途可分为哪些种类?试举例说明解：按电器用途可分为：(1)开关电器：如闸刀开关、自动开关、转换开关、按钮开关、隔离开关和主断路器等。(2)控制电器：如司机控制器、接触器等。(3)调节电器：如电压调节器、温度调节器。(4)保护电器：如各种形式的保护继电器、避雷器、熔断器以及电抗器等。(5)仪表检测用变流和变压器：如电流互感器、电压互感器。(6)受电器：如单臂受电弓、双臂受电弓。(7)成套电器：如高压柜、辅助柜、控制屏、信号屏等。2.电器按传动方式分为哪些种类?解：按电器的传动方式可分为：(1)手动电器：如闸刀开关、按钮开关、司机控制器等。(2)自动电器：其中又可分为电磁传动、压缩空气传动、液压传动和电动机传动电器。3.何为电器的机械寿命和电寿命?解：电器的寿命指标包括以下两方面：一是机械寿命：电器在不需要修理或更换机械零件所能承受的无载操作次数；二是电寿命：电器在规定的工作条件下，不需要修理或更换零件而能承受的承载操作次数。4.电器的工作制有哪几种?解：在电器的使用中，就发热而言，电器的工作制可分为三种，即长期工作制、间断工作制和短时工作制。5.简述触头的定义及工作特点?解：触头是有触点电器完成其职能的执行机构，是有触点电器极其重要的组成部分。触头工作的好坏直接影响到电器的质量，但由于它经常受机械撞击、发热及电弧等的有害作用，极易损坏，所以它也是有触点电器的一个薄弱环节。6.简述触头的分类解：(1)按触头的用途可分为上触头、联锁触头等。(2)按开断点数目可分为单断点和双断点式触头。(3)按触头的正常位置可分为常开触头和常闭触头。(4)按触头的形状和结构可分为指形触头和桥式触头。7.何为有载开闭和无载开闭?解：触头按工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。在触头断开或闭合过程中，允许有电流通过的为有载开闭；在触头断开或闭合过程中，不允许有电流通过，闭合后才允许触头中通过电流的，为无载开闭。8.什么叫触头开距?为什么要有开距?解：当触头断开时，动、静触头间的最小距离称为触头的开距。开距是触头的—个重要参数。它不仅要保证在断开正常电流时能很快熄弧，而且还能使触头间具有一定的绝缘能力，当电源出现不正常的过压不致被击穿.9.什么是触头的初压力、终压力?触头的初压力、终压力有何作用?解：触头在闭合过程中一经接触就立即增加一个压力，这个压力称为初压力。触头在完全闭合进行正常工作时的触头压力称为终压力。为了保证触头有良好的接触，以及减少触头在闭合时振动的持续时间，触头间必须要有一定的初压力和终压力。10.有触点电器的触头有哪四种基本工作状态?各种工作状态的核心问题是什么?解：(1)触头处于闭合状态：触头在这个状态下的核心问题是发热。(2)触头闭合过程：触头在这个过程中的核心问题是减小振动。(3)触头处于断开状态：触头在这个过程中的核心问题是断开电路的可靠性。(4)触头处于开断过程中：触头在这个过程中的核心问题是灭弧。11.触头的接触方式有哪几种?各适用于哪些场合?解：(1)面接触(1)面接触：是指两个导体沿着较宽的表面接触的触头。其接触面和触头压力都较大，多用于大电流的电器。如大容量的接触器、自动开关的主触头和闸刀开关等。(2)线接触(2):是指两个导体沿着线或较窄的面积接触的触头。其接触面积和触头压力都适中，常用于几十安培至几百安培电流的中等容量的电器中。(3)点接触：是指两个导体只在—点或很小的面积上接触的触头。多用于20A以下电流的电器。如继电器的触头、接触器和自动开关的辅助触头等。12.什么是触头的接触电阻?接触电阻的大小与哪些因素有关?解：由于电流通过接触联接而在触头间产生的附加电阻，称为接触电阻。影响接触电阻的因素有：(1)接触压力的影响。接触压力增大，接触电阻减小。(2)触头材料的影响。(3)温度的影响。(4)触头表面情况的影响，特别是触头表面氧化引起氧化膜电阻的剧烈增加。13.线接触触头的几个主要参数是什么?解：(1)触头接触电阻；(2)触头的研磨过程及研距；(3)触头超程；(4)触头的初压力和终压力；(5)触头开距。14.说明电弧产生的原因及危害解：电器中的电弧是由于触头断开带电的线路而产生的。当触头即将分离时，一方面触头接触面积突然变小而使电阻剧增，触点产生高温。另一方面则是电路电压在触点分离间隙内形成高电场，由于高温及高电场的同时作用使触头发射电子，这些电子使两触头的空间发生电离而形成电弧。电弧在电器中燃烧时间虽短(一般在0.1s以下)，但危害很大。其危害主要为：(1)烧伤触头，使触头表面形成弧坑和尖刺，影响触头继续可靠地工作；(2)产生高次谐波电流分量，对附近通信产生干扰；(3)如果不能可靠地熄灭电弧，不仅会烧坏电器和附近的电气设备，还会引起短路等故章，甚至引起火灾。15.什么是灭弧罩?它起什么作用?解：用来拉长及冷却电弧、限制电弧在一定范围内，防止烧损邻近设备的装置称为灭弧罩。灭弧罩内设有灭弧室，主要起着增强消除游离因素，限制游离因素，加速电弧熄灭的作用，使电弧在灭弧室内燃烧并熄灭，以免漫延到其他设备上。通过加装灭弧罩还可以缩小电器的体积。16.熔断器有何作用?解：熔断器是一种用于过载和短路保护的电器。其作用是依靠一种可熔的金属体串联在被保护电路中，当被保护电路的电流超过允许值时，熔断器熔断，从而切断了电路电源，以达到保护电气设备的目的。故也称为一次性的断路器。17.使用导线时应注意哪些事项?解：(1)通过导线的电流不得超过该导线的安全电流。(2)线芯长期工作的温度不宜超过60℃。(3)电动机线路应适当考虑起动情况。(4)导线应有足够的耐拉等机械强度。18.简述牵引电器的工作特点解：由于牵引电器安装在运动的电力机车上工作，所以它的工作条件与一般工业上固定装置所用的电器不同。牵引电器工作条件有以下的特点：(1)电器所受的震动大。(2)电器的工作温度高和温度变化范围大。(3)受灰尘侵蚀。(4)工作电压和电流的变化范围大，电器的操作频率高。19.对牵引电器有哪些工作要求?解：(1)在运用时，电器工作应准确、可靠，有足够的热稳定性、电动稳定性、绝缘强度和工作寿命。(2)能量消耗少，具有尽可能小的体积、重量和较低的成本。(3)应具有良好的工艺性能，便于生产和维修。电力机车辅助电气系统第3次作业一、主观题(共22道小题)1.简述牵引电器磁吹灭弧装置的灭弧原理解：磁吹灭弧装置的磁吹线圈串联在触头回路中，通过线圈的电流也就是电弧电流。线圈电流产生磁通，经铁心、导磁极板在两触头间形成回路，并在两触头间产生较强的磁通。电弧在磁场中受力而运动，很快离开触头被引导至灭弧角上进行拉长和冷却，迫使电弧熄灭。2.简述电磁铁的基本组成和工作原理解：电磁铁主要由吸引线圈(也称激磁线圈)和磁系统(也称导磁体)两部分组成。磁系统一般由磁轭、铁心及衔铁三部分组成。在吸引线圈未通电时，衔铁借反力弹簧的作用保持在释放位置。当线圈通电后，电磁吸力产生的力矩大于弹簧的反力矩时，衔铁被吸向铁心，带动触头进行分合转换。3.继电器如何分类?解：按下列方法对继电器进行分类：(1)按照继电器执行机构的不同可分为：有触点继电器和无触点继电器。(2)按照继电器的用途可分为：控制继电器和保护继电器。(3)按照测量机构的作用原理可分为：电磁式继电器、机械式继电器和半导体式继电器。(4)按照测量对象的不同，电磁继电器又可分为电流、电压继电器；机械式继电器又可分为风速、风压、油流、温度继电器。4.继电器通常由哪两部分组成?各起什么作用解：继电器通常由测量机构和执行机构两部分组成。测量机构是反映继电器输入量的装置，用来接收输入量，并将其转换为继电器工作所必须的物理量。执行机构是反映继电器输出的装置，它作用于被继电器控制的电器中，让其得到相应的输出量。5.继电器与接触器相比有什么不同?解：继电器与接触器同是自动电器。两者所不同的是，继电器一般不直接控制主电路或辅助电路，而是通过接触器或主电路(辅助电路)中的其他电器，对主电路或辅助电路进行间接控制。因此，同接触器相比，继电器没有灭弧装置，结构简单，触头容量小，体积和重量也比较小，但动作的准确性则要求较高。6.接触器有何用途?何为电空接触器、电磁接触器?它们有什么特点?解：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。在电力机车上主要用于频繁地接通和切断主电路和辅助电路。采用电磁机构传动的接触器，称为电磁接触器。采用电空传动的接触器称为电空接触器。它们的特点是：①动作次数频繁。②可以进行远距离控制。③能开断过载电流。7.简述SS8型电力机车采用的中间继电器的型号及意义解：SS8型电力机车使用的中间继电器型号为JZl5--44Z。8.简述电流继电器在SS8型电力机车上的应用情况解：在SS8型电力机车上应用的电流继电器有：选用额定电流5A的电流继电器与高压电流互感器(200／5A)配合作为主电路原边的过流保护；选用额定电流2800A的电流继电器直接作为辅助电路及列车供电过流保护。9.简述风速继电器在SS8型电力机车上的应用情况解：风速继电器是—种机械式继电器。安装在SS8型电力机车的牵引电动机、硅整流装置和制动电阻的通风系统风道上，用来反映通风系统的工作状态，以确保通风系统有足够的通风量。10.什么是电空阀?如何分类?解：电空阀是一种借助于电磁吸力来控制压缩空气管路的开通或截断，实现气路转换的三通阀门，通过它可实现远距离控制气动部件的目的。电空阀按电磁机构型式分为拍合式和螺管式；按安装方式分为立式和卧式；按作用原理分为开式和闭式。SS8型电力机车采用的是螺管式电磁铁，立式安装的闭式电空阀。11.司机控制器有何作用?解：司机控制器是操纵机车的主要电器，通过它对控制电路中低压电器的控制来间接控制主电路中的高压电器，从而使司机操纵机车既方便快捷又安全可靠。12.司机控制器手柄有哪几个位置?解：机车的起动、前进、后退、电阻制动均受司机控制器控制。SS8型电力机车主司机控制器的换向手柄有“后”、“0”、“制”、“前”四个位置；调速手轮有牵引(分0、2、4、6、…、18级)、制动(分18、16、14、…、0级)两个区域；调车司机控制器的操纵手柄有“取”、“向后”、“取”、“向前”四个位置。13.机车上刀开关的主要作用是什么?操作时应注意什么?解：机车上刀开关主要有两种用途，一是用来切断电器的供电电路，这些刀开关称为隔离开关；二是用来改换电路，这些刀开关称为转换开关。操作刀开关时应注意：操作须在电路无电时进行，以免电弧烧损刀片。14.紧急停车按钮应在什么情况下使用?如何使用?解：两个红色的紧急停车按钮分设在司机与副司机操纵台的仪表架上。当其中一个人发现有危及行车及人身安全的情况，又来不及通知对方时，可直接按下紧急停车按钮，使相关继电器得电，从而使紧急停车放风阀动作，产生紧急制动停车。在机车出库的作业检查中，一定要检查紧急停车按钮是否已复位。如没有复位，主断则合不上。15.SS8型电力机车蓄电池有哪些基本参数?解：SS8型电力机车采用GN-100型镉镍碱性蓄电池，每个蓄电池电压为1.25V，容量为100A·h。蓄电池组由74节蓄电池单节串联组成，总电压为92.5V。自SS8型0061号机车以后均采用容量为170A·h的免维护电池。16.机车上电流互感器的作用是什么?它与普通变压器工作状况有何区别?解：在机车上用电流互感器将主回路的大电流变为小电流以后，再供给测量仪表或继电器。由于电流互感器的原边是同主电路串联的，因此其原边电流就是主电路的负载电流，而与互感器副边的负载无关。普通变压器的原边电流却是随次边负载的改变而改变的。通常串联在互感器次边的测量仪表或继电器的线圈阻抗都很小，所以电流互感器的正常工作状态接近于短路状态，这是不同于普通变压器的特点。17.电流互感器的副边为什么不得开路?其副边绕组和外壳接地有何好处?解：电流互感器次边电路如果断开，则次边绕组电流为零，原边绕组磁势得不到抵消并将全部变成为励磁磁势，使铁心中的磁通增