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当前位置:电子发烧友网 > 图书频道 > 电气 > 《牵引电器检测与维修》 > 第8章 其它电器

第5节 万能转换开关及按键开关

一、万能转换开关

韶山系列电力机车采用LW5系列万能转换开关作为故障隔离、电气联锁、电源控制之用。

该系列转换开关是一种组合式凸轮转换开关,适用于交、直流电压500V以下的电路。它的型号意义为:

LW5-15系列

L-主令电器

W-万能转换开关

5-设计序号

15-额定发热电流

LW5系列万能转换开关由接触系统、定位和限位机构、凸轮、转轴、手柄、面板等主要部件组成,用长螺栓组装成开关整体。

图8-20 LW5系列接触系统结构简图

1-静触头;2-动触头杆;3-动触桥;4-反力弹簧;

5-超程弹簧;6-凸轮;7-底座;8-限弧罩。

每一档(层)接触系统有一个独立的接触元件,每个接触元件有一个胶木接线座,内装两对桥式双断点触头。通过凸轮的操作可以带动触头支架动作,进而控制触头的开闭,如图8-20所示。每档的两对触头可以分别控制两条独立的电路。尼龙操作凸轮的Ⅲ形脚部可根据电路控制的需要切除,以做成不同形式的凸轮而构成相应的开关接线图。弧室口安装了透明、耐弧、可拆的尼龙限弧罩,除防尘作用外,它还可以提高触头的接触可靠性,限制电弧扩散范围。由于采用了双断点触头,故分断能力较高;若将触头接成四断点形式,分断能力还可提高。

开关的定位特性是由操作机构(或称定位机构)来决定的,如图8-21所示。开关的方形转轴从手柄一直贯穿到操作机构及接触系统,起传动作用。棘轮保证了每45°位置的定位作用,依靠辐射状安装的滚子来卡住棘轮。因为是滚动摩擦,故操作轻便、定位可靠、机械寿命长。开关的操作手柄在两向极限位置的限位采用限制凸轮和限位片来实现,图8-21(b)所示的是两向极限为90°位置的限制。

图8-21 LW5系列操作机构简图

1-转轴;2-棘轮;3-滚子;4-滑块;5-反力弹簧;

6-底座;7-限制凸轮;8-限制片;9-端盖。

 LW5系列转换开关的零件广泛采用热塑性塑料,产品结构为积木式组合,通用性强,维修方便,外表美观。

LW5系列万能转换开关主要技术参数

额定电压……………………………………………………………………………500V

额定电流 ……………………………………………………………………………15A

操作频率 ………………………………………………………………………120次/h

电寿命……………………………………………………………………………20万次

机械寿命 ………………………………………………………………………100万次

二、按键开关

SS4G型电力机车的正司机台和副司机台上装有TKZlA型按键开关,SS8型电力机车的正司机台和副司机台上分别装有TKZ1A-10/110型主按键开关组和TKZ2B-10/110型副按键开关组,用于控制各控制电路的得电或断电。它们都是由相同的插销插座式的琴键式开关单件在铝制的开关盒内组装而成。其中,主按键开关组除主断路器的“断”与“合”两个按键开关单件是自复式的以外,其余各键均为非自复式的;副按键开关组全部由非自复式按键开关单件组成。它们的型号意义为:

TKZ2B-15/110

T-铁路机车用;

K-开关;

Z-装置室(组件);

2-设计序号;

B-设计序号派生号;

15-额定电流;

110-额定电压。

主按键开关组上装有电气联锁开关装置(又称辅助开关),它是机车控制电路的电源开关,如图8-22所示。主按键开关钥匙只有在辅助开关处于断开位时才能插入或取出。当主按键开关钥匙未扳动时,辅助开关处于断开位置,控制电路失电,并通过扇形齿轮及锁杆将靠近钥匙的几个主按键开关锁住(前照灯和后副前照灯两按键除外)。当司机将主按键开关钥匙插入锁孔,向前扳动时,三个扇形齿轮带动辅助开关旋转45°,使辅助开关处于接通位置,机车的控制电路得电。与此同时,中间齿轮的轴(即连杆)转动,带动锁杆后移,各按键便能脱离锁杆的约束而进行操作。每台机车只配有1把主按键开关钥匙,司机离开机车时只要将钥匙带走,就可以防止他人违纪操作。

图8-22 主按键开关组

1-辅助开关;2-紧固板;3-连杆;4-锁杆;

5-按键开关单件;6-钥匙;7、8、9-齿轮。

按键开关单件结构如图8-23所示。它用绝缘垫10和绝缘套管11将支板9与触头支架8绝缘,保证了短静触头5和动触头4分开后电路能完全断开。自复式的按键开关还带有自复弹簧6。按键开关动触头的运动是速动式的,与操作速度无关。按键开关在闭合时,动、静触头间首先有一段研磨过程,当弹簧7过死点后,动触头4迅速奔向长静触头14。插销15与插座17间的接触压力一方面来自插座17的弹性,更主要的是由弹簧箍16来保证。

图8-23 按键开关单件(自复式)

1-底座;2-插销座;3-支架;4-动触头;5-短静触头;6-自复弹簧;

7-触头弹簧;8-触头支架;9-支板;10-绝缘垫;11-绝缘套管;

12-按键;13-轴;14-长静触头;15-插销;16-弹簧箍;17-插座。

此种琴键式按键开关结构紧凑,外表美观大方,由于采用了插销插座式单件结构,插销及其上部各零部件可以随插销一起取出而无需拆线,检修更换时非常方便。

按键开关单件主要技术参数

额定电压 ………………………………………………………………………DCllOV

额定电流……………………………………………………………………………15A

触头数量 ……………………………………………………………一常开,一常闭

触头开距…………………………………………………………………………≮6mm

触头压力 …………………………………………………………………………≮8N

操作力……………………………………………………………………自复式≯35N

                                                                                                                    非自复式≯25N

三、扳键开关

随着电力机车制造业的发展,机车采用标准化司机室的制作,采用了符合铁道部标准化司机室要求的扳键开关组,进而取代按键开关(也称琴键开关)。

在机车每端司机室的操纵台上安装有两组扳键开关组,分别是扳键开关组1(位于主司机的前方)和扳键开关组2(位于主司机的右前方)。

(一)扳键开关组1

扳键开关组1由12个单体扳键开关组成,包括的开关有启动类和照明类两大类开关(参见图8-24),其中启动类由7种开关组成,分别是:主断、受电弓、劈相机、压缩机、通风机、制动风机和备用压缩机开关;照明类由5种开关组成,分别是:前照灯、辅照灯、标志灯、仪表灯和司机室灯开关;另外还有一个司机钥匙开关,该开关是司机选择操纵端的依据,同时为启动类控制线路提供电源的总开关,司机钥匙与启动类开关还具有机械联锁的功能,能将开关组中的启动类开关的操作手柄锁住,这样,在没有操纵权时,这些开关就不能任意地进行开关动作,能有效地防止因误操作带来的安全隐患。

图8-24 扳键开关组1

1-前照灯开关;2-辅照灯开关;3-标志灯开关;4-仪表灯开关;5-司机室灯开关;

6-主断开关;7-受电弓开关;8-劈相机开关;9-压缩机开关;10-通风机开关;

11-制动风机开关;12-备用压缩机开关;13-司机钥匙开关。

各开关的位数根据需要设置有两位置(如仪表灯、劈相机、通风机、制动风机和备用压缩机开关)、三位置(前照灯、司机室灯、主断、受电弓和压缩机)和五位置(辅照灯、标志灯)三种。开关的型式有自复式的(主断和压缩机的强泵位开关)和自锁式(其余各开关)。

(二)扳键开关组2

扳键开关组2由三个照明类单体扳键开关组成(参见图8-25),分别是:各室灯开关、走廊灯开关和备用开关。该三种开关均为两位置的,且均为自锁式的。

(三)单体扳键开关

组成扳键开关组的各单体扳键开关的结构见图8-26,其位数设置有三种,分别是两位、三位和五位。其中两位置的在扳键开关组1中有仪表灯、劈相机、通风机、制动风机和备用压缩机开关,在扳键开关组2中有备用、各室灯和走廊灯开关;三位置的在扳键开关组1中有前照灯、司机室灯、主断、受电弓和压缩机开关;五位置的在扳键开关组1中有辅照灯、标志灯开关。

图8-26 单体扳键开关构成

1-手柄;2-安装骨架;3-微动开关。

各单体扳键开关的形式分为自复式和自锁式两种,其中自复式的有主断开关和压缩机的强泵位开关;扳键开关组1中其余单体开关及扳键开关组2中的均为自锁式的。

单体扳键开关分别由手柄、安装骨架和微动开关组成。其中手柄共有四种,分别是T形手柄、球手柄、直手柄和标准手柄。其中前照灯开关的手柄为球手柄;司机室灯和压缩机开关的手柄为T形手柄;标志灯、辅照灯和仪表灯开关的手柄为直手柄;其余的开关手柄为标准手柄。