一、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)
韶山系列電力機(jī)車采用LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)作為故障隔離、電氣聯(lián)鎖、電源控制之用。
該系列轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種組合式凸輪轉(zhuǎn)換開關(guān)，適用于交、直流電壓500V以下的電路。它的型號(hào)意義為：
LW5－15系列
L－主令電器
W－萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)
5－設(shè)計(jì)序號(hào)
15－額定發(fā)熱電流
LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由接觸系統(tǒng)、定位和限位機(jī)構(gòu)、凸輪、轉(zhuǎn)軸、手柄、面板等主要部件組成，用長(zhǎng)螺栓組裝成開關(guān)整體。
圖8－20 LW5系列接觸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1－靜觸頭；2－動(dòng)觸頭桿；3－動(dòng)觸橋；4－反力彈簧；
5－超程彈簧；6－凸輪；7－底座；8－限弧罩。
每一檔(層)接觸系統(tǒng)有一個(gè)獨(dú)立的接觸元件，每個(gè)接觸元件有一個(gè)膠木接線座，內(nèi)裝兩對(duì)橋式雙斷點(diǎn)觸頭。通過凸輪的操作可以帶動(dòng)觸頭支架動(dòng)作，進(jìn)而控制觸頭的開閉，如圖8－20所示。每檔的兩對(duì)觸頭可以分別控制兩條獨(dú)立的電路。尼龍操作凸輪的Ⅲ形腳部可根據(jù)電路控制的需要切除，以做成不同形式的凸輪而構(gòu)成相應(yīng)的開關(guān)接線圖。弧室口安裝了透明、耐弧、可拆的尼龍限弧罩，除防塵作用外，它還可以提高觸頭的接觸可靠性，限制電弧擴(kuò)散范圍。由于采用了雙斷點(diǎn)觸頭，故分?jǐn)嗄芰^高；若將觸頭接成四斷點(diǎn)形式，分?jǐn)嗄芰€可提高。
開關(guān)的定位特性是由操作機(jī)構(gòu)(或稱定位機(jī)構(gòu))來決定的，如圖8－21所示。開關(guān)的方形轉(zhuǎn)軸從手柄一直貫穿到操作機(jī)構(gòu)及接觸系統(tǒng)，起傳動(dòng)作用。棘輪保證了每45°位置的定位作用，依靠輻射狀安裝的滾子來卡住棘輪。因?yàn)槭菨L動(dòng)摩擦，故操作輕便、定位可靠、機(jī)械壽命長(zhǎng)。開關(guān)的操作手柄在兩向極限位置的限位采用限制凸輪和限位片來實(shí)現(xiàn)，圖8－21(b)所示的是兩向極限為90°位置的限制。
圖8－21 LW5系列操作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1－轉(zhuǎn)軸；2－棘輪；3－滾子；4－滑塊；5－反力彈簧；
6－底座；7－限制凸輪；8－限制片；9－端蓋。
LW5系列轉(zhuǎn)換開關(guān)的零件廣泛采用熱塑性塑料，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為積木式組合，通用性強(qiáng)，維修方便，外表美觀。
LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)
額定電壓……………………………………………………………………………500V
額定電流 ……………………………………………………………………………15A
操作頻率 ………………………………………………………………………120次/h
電壽命……………………………………………………………………………20萬次
機(jī)械壽命 ………………………………………………………………………100萬次
二、按鍵開關(guān)
SS4G型電力機(jī)車的正司機(jī)臺(tái)和副司機(jī)臺(tái)上裝有TKZlA型按鍵開關(guān)，SS8型電力機(jī)車的正司機(jī)臺(tái)和副司機(jī)臺(tái)上分別裝有TKZ1A－10/110型主按鍵開關(guān)組和TKZ2B－10/110型副按鍵開關(guān)組，用于控制各控制電路的得電或斷電。它們都是由相同的插銷插座式的琴鍵式開關(guān)單件在鋁制的開關(guān)盒內(nèi)組裝而成。其中，主按鍵開關(guān)組除主斷路器的“斷”與“合”兩個(gè)按鍵開關(guān)單件是自復(fù)式的以外，其余各鍵均為非自復(fù)式的；副按鍵開關(guān)組全部由非自復(fù)式按鍵開關(guān)單件組成。它們的型號(hào)意義為：
TKZ2B－15/110
T－鐵路機(jī)車用；
K－開關(guān)；
Z－裝置室（組件）；
2－設(shè)計(jì)序號(hào)；
B－設(shè)計(jì)序號(hào)派生號(hào)；
15－額定電流；
110－額定電壓。
主按鍵開關(guān)組上裝有電氣聯(lián)鎖開關(guān)裝置(又稱輔助開關(guān))，它是機(jī)車控制電路的電源開關(guān)，如圖8－22所示。主按鍵開關(guān)鑰匙只有在輔助開關(guān)處于斷開位時(shí)才能插入或取出。當(dāng)主按鍵開關(guān)鑰匙未扳動(dòng)時(shí)，輔助開關(guān)處于斷開位置，控制電路失電，并通過扇形齒輪及鎖桿將靠近鑰匙的幾個(gè)主按鍵開關(guān)鎖住(前照燈和后副前照燈兩按鍵除外)。當(dāng)司機(jī)將主按鍵開關(guān)鑰匙插入鎖孔，向前扳動(dòng)時(shí)，三個(gè)扇形齒輪帶動(dòng)輔助開關(guān)旋轉(zhuǎn)45°，使輔助開關(guān)處于接通位置，機(jī)車的控制電路得電。與此同時(shí)，中間齒輪的軸(即連桿)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鎖桿后移，各按鍵便能脫離鎖桿的約束而進(jìn)行操作。每臺(tái)機(jī)車只配有1把主按鍵開關(guān)鑰匙，司機(jī)離開機(jī)車時(shí)只要將鑰匙帶走，就可以防止他人違紀(jì)操作。
圖8－22 主按鍵開關(guān)組
1－輔助開關(guān)；2－緊固板；3－連桿；4－鎖桿；
5－按鍵開關(guān)單件；6－鑰匙；7、8、9－齒輪。
按鍵開關(guān)單件結(jié)構(gòu)如圖8－23所示。它用絕緣墊10和絕緣套管11將支板9與觸頭支架8絕緣，保證了短靜觸頭5和動(dòng)觸頭4分開后電路能完全斷開。自復(fù)式的按鍵開關(guān)還帶有自復(fù)彈簧6。按鍵開關(guān)動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)是速動(dòng)式的，與操作速度無關(guān)。按鍵開關(guān)在閉合時(shí)，動(dòng)、靜觸頭間首先有一段研磨過程，當(dāng)彈簧7過死點(diǎn)后，動(dòng)觸頭4迅速奔向長(zhǎng)靜觸頭14。插銷15與插座17間的接觸壓力一方面來自插座17的彈性，更主要的是由彈簧箍16來保證。
圖8－23 按鍵開關(guān)單件（自復(fù)式）
1－底座；2－插銷座；3－支架；4－動(dòng)觸頭；5－短靜觸頭；6－自復(fù)彈簧；
7－觸頭彈簧；8－觸頭支架；9－支板；10－絕緣墊；11－絕緣套管；
12－按鍵；13－軸；14－長(zhǎng)靜觸頭；15－插銷；16－彈簧箍；17－插座。
此種琴鍵式按鍵開關(guān)結(jié)構(gòu)緊湊，外表美觀大方，由于采用了插銷插座式單件結(jié)構(gòu)，插銷及其上部各零部件可以隨插銷一起取出而無需拆線，檢修更換時(shí)非常方便。
按鍵開關(guān)單件主要技術(shù)參數(shù)
額定電壓 ………………………………………………………………………DCllOV
額定電流……………………………………………………………………………15A
觸頭數(shù)量 ……………………………………………………………一常開，一常閉
觸頭開距…………………………………………………………………………≮6mm
觸頭壓力 …………………………………………………………………………≮8N
操作力……………………………………………………………………自復(fù)式≯35N
非自復(fù)式≯25N
三、扳鍵開關(guān)
隨著電力機(jī)車制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)車采用標(biāo)準(zhǔn)化司機(jī)室的制作，采用了符合鐵道部標(biāo)準(zhǔn)化司機(jī)室要求的扳鍵開關(guān)組，進(jìn)而取代按鍵開關(guān)（也稱琴鍵開關(guān)）。
在機(jī)車每端司機(jī)室的操縱臺(tái)上安裝有兩組扳鍵開關(guān)組，分別是扳鍵開關(guān)組1（位于主司機(jī)的前方）和扳鍵開關(guān)組2（位于主司機(jī)的右前方）。
（一）扳鍵開關(guān)組1
扳鍵開關(guān)組1由12個(gè)單體扳鍵開關(guān)組成，包括的開關(guān)有啟動(dòng)類和照明類兩大類開關(guān)（參見圖8－24），其中啟動(dòng)類由7種開關(guān)組成，分別是：主斷、受電弓、劈相機(jī)、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)、制動(dòng)風(fēng)機(jī)和備用壓縮機(jī)開關(guān)；照明類由5種開關(guān)組成，分別是：前照燈、輔照燈、標(biāo)志燈、儀表燈和司機(jī)室燈開關(guān)；另外還有一個(gè)司機(jī)鑰匙開關(guān)，該開關(guān)是司機(jī)選擇操縱端的依據(jù)，同時(shí)為啟動(dòng)類控制線路提供電源的總開關(guān)，司機(jī)鑰匙與啟動(dòng)類開關(guān)還具有機(jī)械聯(lián)鎖的功能，能將開關(guān)組中的啟動(dòng)類開關(guān)的操作手柄鎖住，這樣，在沒有操縱權(quán)時(shí)，這些開關(guān)就不能任意地進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，能有效地防止因誤操作帶來的安全隱患。
圖8－24 扳鍵開關(guān)組1
1－前照燈開關(guān)；2－輔照燈開關(guān)；3－標(biāo)志燈開關(guān)；4－儀表燈開關(guān)；5－司機(jī)室燈開關(guān)；
6－主斷開關(guān)；7－受電弓開關(guān)；8－劈相機(jī)開關(guān)；9－壓縮機(jī)開關(guān)；10－通風(fēng)機(jī)開關(guān)；
11－制動(dòng)風(fēng)機(jī)開關(guān)；12－備用壓縮機(jī)開關(guān)；13－司機(jī)鑰匙開關(guān)。
各開關(guān)的位數(shù)根據(jù)需要設(shè)置有兩位置（如儀表燈、劈相機(jī)、通風(fēng)機(jī)、制動(dòng)風(fēng)機(jī)和備用壓縮機(jī)開關(guān)）、三位置（前照燈、司機(jī)室燈、主斷、受電弓和壓縮機(jī)）和五位置（輔照燈、標(biāo)志燈）三種。開關(guān)的型式有自復(fù)式的（主斷和壓縮機(jī)的強(qiáng)泵位開關(guān)）和自鎖式（其余各開關(guān)）。
（二）扳鍵開關(guān)組2
扳鍵開關(guān)組2由三個(gè)照明類單體扳鍵開關(guān)組成（參見圖8－25），分別是：各室燈開關(guān)、走廊燈開關(guān)和備用開關(guān)。該三種開關(guān)均為兩位置的，且均為自鎖式的。
（三）單體扳鍵開關(guān)
組成扳鍵開關(guān)組的各單體扳鍵開關(guān)的結(jié)構(gòu)見圖8－26，其位數(shù)設(shè)置有三種，分別是兩位、三位和五位。其中兩位置的在扳鍵開關(guān)組1中有儀表燈、劈相機(jī)、通風(fēng)機(jī)、制動(dòng)風(fēng)機(jī)和備用壓縮機(jī)開關(guān)，在扳鍵開關(guān)組2中有備用、各室燈和走廊燈開關(guān)；三位置的在扳鍵開關(guān)組1中有前照燈、司機(jī)室燈、主斷、受電弓和壓縮機(jī)開關(guān)；五位置的在扳鍵開關(guān)組1中有輔照燈、標(biāo)志燈開關(guān)。
圖8－26 單體扳鍵開關(guān)構(gòu)成
1－手柄；2－安裝骨架；3－微動(dòng)開關(guān)。
各單體扳鍵開關(guān)的形式分為自復(fù)式和自鎖式兩種，其中自復(fù)式的有主斷開關(guān)和壓縮機(jī)的強(qiáng)泵位開關(guān)；扳鍵開關(guān)組1中其余單體開關(guān)及扳鍵開關(guān)組2中的均為自鎖式的。
單體扳鍵開關(guān)分別由手柄、安裝骨架和微動(dòng)開關(guān)組成。其中手柄共有四種，分別是T形手柄、球手柄、直手柄和標(biāo)準(zhǔn)手柄。其中前照燈開關(guān)的手柄為球手柄；司機(jī)室燈和壓縮機(jī)開關(guān)的手柄為T形手柄；標(biāo)志燈、輔照燈和儀表燈開關(guān)的手柄為直手柄；其余的開關(guān)手柄為標(biāo)準(zhǔn)手柄。