一、概述

圖7－28　BVAC N99交流真空主斷路器外形

下面以BVAC N99交流真空主斷路器為例進行一定的介紹。

BVAC N99交流真空主斷路器用于開斷、接通電力機車25kV主電路，同時用于電力機車的過載、短路和接地保護。BVAC N99交流真空主斷路器是利用壓縮空氣進行操作并利用真空進行滅弧的高壓電器。其具有如下特點：

1．絕緣性高；

2．采用真空滅弧，環(huán)境穩(wěn)定性好；

3．結(jié)構簡單；

4．開斷容量大；

5．機械壽命長；

6．維護保養(yǎng)簡單；

7．與空氣斷路器有互換性。

二、BVAC N99型交流真空主斷路器主要技術參數(shù)

額定電壓……………………………………………………………………………30kV

額定電流……………………………………………………………………………750A

額定頻率………………………………………………………………………50～60Hz

額定分斷容量…………………………………………………………………600MV·A

額定分斷電流………………………………………………………………………20kA

固有分閘時間…………………………………………………………………25～60ms

合閘時間…………………………………………………………………………≤60ms

額定工作氣壓……………………………………………………………450～1000kPa

額定控制電壓……………………………………………………………………DC110V

機械壽命 ………………………………………………………………………250 000

圖7－29　BVAC N99交流真空主斷路器

1－底板；2－插座連接器；3－110V控制單元；4－輔助觸頭；5－肘節(jié)機構；6－保持線圈；7－壓力風缸；

8－電磁閥；9－調(diào)壓閥；10－儲風缸；11－垂直絕緣子；12－絕緣操縱桿；13－傳動頭組裝；

14－高壓連接端（HV1）；15－水平絕緣子；16－真空開關管組裝；17－高壓連接端（HV2）。

三、結(jié)構及主要部件的作用

BVAC N99交流真空主斷路器結(jié)構如圖7－29所示，分為高壓、中間絕緣和控制三部分。

 (一)高壓部分

高壓部分結(jié)構如圖7－30所示，包括水平絕緣子、真空包組裝和傳動軸頭組裝等。由圖可以看出，真空包組裝安裝于水平絕緣子內(nèi)部，構成機車頂上的高壓回路。真空包通過密封與大氣隔離，真空包的結(jié)構如圖7－31所示，其包括動觸頭、靜觸頭和瓷質(zhì)外罩等。金屬波紋管的設置既可保持密封，又可使動觸頭在一定范圍內(nèi)移動，保證動、靜觸頭在一定的真空度下斷開。真空度是真空包最重要的參數(shù)之一，和真空包的開斷能力成一定關系。

圖7－30　高壓部分

1－傳動軸頭組裝；2－真空包組裝；3－水平絕緣子。

真空包的分、合閘操作體現(xiàn)了整個主斷路器的分合閘狀況，具體表現(xiàn)為對動觸頭的操作，通過右端傳動軸頭組裝導向來自氣動部分產(chǎn)生的機械動力來完成，這樣就可以保證它的軸向運動。

圖7－31　真空包結(jié)構示意圖

1－靜觸頭；2－瓷質(zhì)外罩；3－動觸頭；4－導套；

5－金屬波紋管；6－波紋管罩；7－金屬罩。

(二)中間絕緣部分

中間絕緣部分包括如圖7－29所示垂直絕緣子11和底板1以及安裝于車頂與斷路器之間的O形密封圈。

垂直絕緣子安裝在底板上用以提供30kV的絕緣要求，同時絕緣操縱桿通過垂直絕緣子的軸向中心孔，連接電空機械裝置和真空包的動觸頭。底板安裝于車頂，O形密封圈用以保證斷路器與車頂之間的密封。

（三）控制部分

控制部分包括如圖7－29所示儲風缸10、調(diào)壓閥9、壓力開關、電磁閥8、壓力氣缸7、保持線圈6、肘節(jié)機構5、110V控制單元3等操縱控制部件。

BVAC N99交流真空主斷路器采用電空控制。該控制通過空氣管路，在動觸頭快速合閘過程中提供必需的壓力。儲風缸10是實現(xiàn)斷路器氣動控制的氣壓源，其要求能夠滿足在機車對斷路器不供氣的狀態(tài)下，其殘存壓縮空氣至少能使斷路器完成一次動作；調(diào)壓閥9安裝在斷路器進氣口與儲風缸之間，通過對其氣壓值進行整定，用以保證進入儲風缸內(nèi)的氣壓值，同時，調(diào)壓閥上安裝有一空氣過濾閥，以保證進入儲風缸氣體的清潔與干燥；壓力開關（圖中未表示出來）安裝于儲風缸上與調(diào)壓閥相對一側(cè)，其與儲風缸內(nèi)氣體相連，用以監(jiān)控斷路器合閘的最小氣壓值，當儲風缸內(nèi)氣壓低于其整定值時，就會自動斷開，并通過低壓控制線路將信息反饋給110V控制單元，以使斷路器拒絕進行操作；電磁閥8控制儲風缸內(nèi)的氣流的通斷。壓力氣缸7把空氣壓力轉(zhuǎn)化為機械作用力；保持線圈6安裝于氣缸上部，通過對氣缸活塞的吸合，實現(xiàn)對斷路器合閘狀態(tài)的保持；肘節(jié)機構5用以實現(xiàn)真空斷路器分閘時的快速脫扣，保證斷路器快速地分斷；110V控制單元3安裝在真空斷路器底板下部，通過其對斷路器的動作進行整體控制。

四、動作原理

BVAC N99交流真空主斷路器操作包括分閘與合閘操作（見圖7－32）。

圖7－32　BVAC N99交流真空主斷路器分合閘示意簡圖

（一）合閘操作

只有滿足如下條件，斷路器才能閉合:

1．主斷路器必須是斷開的；

2．必須有充足的氣壓。

具體合閘過程如下：

1．按“開/關”鍵；

2．電磁閥得電，氣路打開；

3．壓縮空氣由儲風缸通過電磁閥流入壓力氣缸，推動活塞向上運動；

4．主動觸頭隨著活塞的移動而運動；

5．恢復彈簧壓縮；

6．主觸頭閉合；

7．觸頭壓力彈簧壓縮；

8．活塞到達行程末端；

9．保持線圈在保持位置得電；

10．電磁閥失電；

11．壓力氣缸內(nèi)的空氣排出。

（二）分閘操作

1．保持線圈失電；

2．活塞在彈簧力作用下（恢復彈簧、肘節(jié)機構等）移動；

3．主觸頭打開，真空開關管滅弧；

4．行程結(jié)束，活塞緩沖。