一、概述
图7－28 BVAC N99交流真空主断路器外形
下面以BVAC N99交流真空主断路器为例进行一定的介绍。
BVAC N99交流真空主断路器用于开断、接通电力机车25kV主电路，同时用于电力机车的过载、短路和接地保护。BVAC N99交流真空主断路器是利用压缩空气进行操作并利用真空进行灭弧的高压电器。其具有如下特点：
1．绝缘性高；
2．采用真空灭弧，环境稳定性好；
3．结构简单；
4．开断容量大；
5．机械寿命长；
6．维护保养简单；
7．与空气断路器有互换性。
二、BVAC N99型交流真空主断路器主要技术参数
额定电压……………………………………………………………………………30kV
额定电流……………………………………………………………………………750A
额定频率………………………………………………………………………50～60Hz
额定分断容量…………………………………………………………………600MV·A
额定分断电流………………………………………………………………………20kA
固有分闸时间…………………………………………………………………25～60ms
合闸时间…………………………………………………………………………≤60ms
额定工作气压……………………………………………………………450～1000kPa
额定控制电压……………………………………………………………………DC110V
机械寿命 ………………………………………………………………………250 000
图7－29 BVAC N99交流真空主断路器
1－底板；2－插座连接器；3－110V控制单元；4－辅助触头；5－肘节机构；6－保持线圈；7－压力风缸；
8－电磁阀；9－调压阀；10－储风缸；11－垂直绝缘子；12－绝缘操纵杆；13－传动头组装；
14－高压连接端（HV1）；15－水平绝缘子；16－真空开关管组装；17－高压连接端（HV2）。
三、结构及主要部件的作用
BVAC N99交流真空主断路器结构如图7－29所示，分为高压、中间绝缘和控制三部分。
(一)高压部分
高压部分结构如图7－30所示，包括水平绝缘子、真空包组装和传动轴头组装等。由图可以看出，真空包组装安装于水平绝缘子内部，构成机车顶上的高压回路。真空包通过密封与大气隔离，真空包的结构如图7－31所示，其包括动触头、静触头和瓷质外罩等。金属波纹管的设置既可保持密封，又可使动触头在一定范围内移动，保证动、静触头在一定的真空度下断开。真空度是真空包最重要的参数之一，和真空包的开断能力成一定关系。
图7－30 高压部分
1－传动轴头组装；2－真空包组装；3－水平绝缘子。
真空包的分、合闸操作体现了整个主断路器的分合闸状况，具体表现为对动触头的操作，通过右端传动轴头组装导向来自气动部分产生的机械动力来完成，这样就可以保证它的轴向运动。
图7－31 真空包结构示意图
1－静触头；2－瓷质外罩；3－动触头；4－导套；
5－金属波纹管；6－波纹管罩；7－金属罩。
(二)中间绝缘部分
中间绝缘部分包括如图7－29所示垂直绝缘子11和底板1以及安装于车顶与断路器之间的O形密封圈。
垂直绝缘子安装在底板上用以提供30kV的绝缘要求，同时绝缘操纵杆通过垂直绝缘子的轴向中心孔，连接电空机械装置和真空包的动触头。底板安装于车顶，O形密封圈用以保证断路器与车顶之间的密封。
（三）控制部分
控制部分包括如图7－29所示储风缸10、调压阀9、压力开关、电磁阀8、压力气缸7、保持线圈6、肘节机构5、110V控制单元3等操纵控制部件。
BVAC N99交流真空主断路器采用电空控制。该控制通过空气管路，在动触头快速合闸过程中提供必需的压力。储风缸10是实现断路器气动控制的气压源，其要求能够满足在机车对断路器不供气的状态下，其残存压缩空气至少能使断路器完成一次动作；调压阀9安装在断路器进气口与储风缸之间，通过对其气压值进行整定，用以保证进入储风缸内的气压值，同时，调压阀上安装有一空气过滤阀，以保证进入储风缸气体的清洁与干燥；压力开关（图中未表示出来）安装于储风缸上与调压阀相对一侧，其与储风缸内气体相连，用以监控断路器合闸的最小气压值，当储风缸内气压低于其整定值时，就会自动断开，并通过低压控制线路将信息反馈给110V控制单元，以使断路器拒绝进行操作；电磁阀8控制储风缸内的气流的通断。压力气缸7把空气压力转化为机械作用力；保持线圈6安装于气缸上部，通过对气缸活塞的吸合，实现对断路器合闸状态的保持；肘节机构5用以实现真空断路器分闸时的快速脱扣，保证断路器快速地分断；110V控制单元3安装在真空断路器底板下部，通过其对断路器的动作进行整体控制。
四、动作原理
BVAC N99交流真空主断路器操作包括分闸与合闸操作（见图7－32）。
图7－32 BVAC N99交流真空主断路器分合闸示意简图
（一）合闸操作
只有满足如下条件，断路器才能闭合:
1．主断路器必须是断开的；
2．必须有充足的气压。
具体合闸过程如下：
1．按“开/关”键；
2．电磁阀得电，气路打开；
3．压缩空气由储风缸通过电磁阀流入压力气缸，推动活塞向上运动；
4．主动触头随着活塞的移动而运动；
5．恢复弹簧压缩；
6．主触头闭合；
7．触头压力弹簧压缩；
8．活塞到达行程末端；
9．保持线圈在保持位置得电；
10．电磁阀失电；
11．压力气缸内的空气排出。
（二）分闸操作
1．保持线圈失电；
2．活塞在弹簧力作用下（恢复弹簧、肘节机构等）移动；
3．主触头打开，真空开关管灭弧；
4．行程结束，活塞缓冲。