淺談BVAC N99型真空主斷路器故障分析與處理

摘 要：本文針對呼和浩特鐵路局電氣化鐵路開行以來，對發生的機車主斷路器故障進行分析研究，并結合主斷路器故障案例進行了闡述。

關鍵詞：BVAC N99型；真空主斷路器；機車；故障處理

1 概述

當前正是我國鐵路大發展大建設的關鍵時期，電氣化鐵路又因為其高效環保成為我國鐵路的主要發展方向。而在電力機車運用過程中，主斷路器都扮演著不可或缺的角色。機車主斷路器用于開斷、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，是電力機車的總開關和總保護。而BVAC N99型真空主斷路器因為其絕緣性能高、環境穩定性好、結構簡單、開斷容量大、機械壽命長、維護保養簡單等優點已經逐步替代空氣主斷路器，被廣泛運用到電力機車上。呼和浩特鐵路局自從使用BVAC N99型真空主斷路器以來，由于主斷路器不能正常分斷造成了多起機車故障，嚴重干擾了全局正常的生產運輸任務。本文根據閱讀大量資料并結合生產實踐，從檢修角度對主斷路器故障分析作簡要論述。

2 BVAC N99型真空主斷路器結構及主要部件作用

BVAC N99型真空主斷路器結構如圖所示，分為高壓、中間絕緣和控制三部分。

1底板 2.延時繼電器 3.110V控制單元 4.微動開關 5.側板 6.保持線圈 7.氣缸體 8.兩位三通電磁閥 9.風水濾清器（調壓閥）10.儲風缸 11.垂直瓷瓶 12.推桿 13.后法蘭 14.接線柱 15.水平瓷瓶 16.真空包 17.前法蘭

2.1 高壓部分。高壓部分包括水平絕緣子、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部，構成機車頂上的高壓回路。真空包通過密封與大氣隔絕，真空包結構包括動觸頭、靜觸頭和瓷質外罩等。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之一，和真空包的開斷能力成一定關系。

2.2 中間絕緣部分。中間絕緣部分包括垂直絕緣子和底板以及安裝于車頂與斷路器之間的O型密封圈。垂直絕緣子安裝在底板上用以提供30KV的絕緣要求，同時絕緣操作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型密封圈用以保證斷路器與車頂之間的密封。

2.3 控制部分。控制部分如圖所示包括儲風缸10、調壓閥9、壓力開關、電磁閥8、壓力氣缸7、保持線圈6、肘節機構5、110V控制單元3等操作控制部件。BVAC N99型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。儲風缸是實現斷路器氣動控制的氣壓源；調壓閥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的氣壓值，同時，調壓閥上安裝有一個空氣過濾閥，以保證進入儲風缸氣體的清潔與干燥；壓力開關安裝于儲風缸上與調壓閥相對一側，其與儲風缸內氣體相連，用以監控斷路器合閘的最小氣壓值，當儲風缸內氣壓值低于其整定值時，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，以使主斷路器拒絕進行操作；電磁閥控制儲風缸內的氣流的通斷。壓力氣缸把空氣壓力轉換為機械作用力，保持線圈安裝于氣缸上部，通過對氣缸活塞的吸合，實現對斷路器合閘狀態的保持；肘節機構用以實現真空斷路器分閘時的快速脫扣，保證斷路器快速地分斷；110V控制單元安裝在真空斷路器地板下部，通過其對斷路器的動作進行整體控制。

3 包頭西機務段在機車檢修過程中主斷路器常見故障案例分析

3.1 故障現象：SS4型7028機車在做低壓試驗時閉合主斷路器開關401SK，A節機車主斷路器不閉合。原因分析：通過檢查機車發現A節機車主斷路器延時繼電器未吸合，分析認為造成539KT不吸合的原因有：機車531號線無電；恢復中間繼電器562KA常閉聯鎖作用不良兩個方面，經檢測發現A節恢復繼電器562KA輔助聯鎖阻值過大，造成機車110V控制電壓產生壓降為56V，機車主斷路器延時繼電器539KT無法吸合，而在主斷路器閉合電路中存在539KT輔助正聯鎖，閉合主斷機車電路不通，主斷閉合線圈不得電，造成主斷路器無法閉合。故障處理：更換562KA繼電器輔助觸頭，檢測其電阻小于1歐姆，通過電壓降不超過3V。

3.2 故障現象：SS4型7002機車在做低壓試驗時閉合主斷路器開關401SK，B節機車主斷路器閉合，故障顯示屏主斷燈不滅。原因分析：故障顯示屏主斷燈由690號線提供正電源，與其他燈顯共負極，分析認為主斷燈不滅的原因有以下幾點：690號線無電；主斷路器輔助反聯鎖4QF作用不良；燈顯負極斷路；主斷路器未正常閉合四個方面。在檢查過程中發現B節主斷路器燈顯704號線常有電，機車故障顯示屏主斷燈不滅，測量主斷路器輔助反聯鎖4QF在主斷路器閉合狀態下斷不開，檢查發現輔助反聯鎖犯卡，造成主斷路器燈常亮。故障處理：更換主斷路器反聯鎖，試驗故障顯示屏顯示正常。

3.3 故障現象：SS4型7017機車按下閉合主斷路器扳鍵401SK，主斷路器閉合又斷開，故障顯示屏主屏顯示主接地燈亮、輔屏顯示主接地1燈亮。原因分析：根據故障顯示狀態分析分為，造成跳主斷的原因為：主接地恢復線圈97KE未得電；主接地線圈正連鎖未斷開；主接地繼電器本身故障；主斷路器時間繼電器539KT輔助正聯鎖作用不良。經檢查發現造成該車故障的原因為閉合主斷時，主斷路器時間繼電器539KT正聯鎖線鼻子內部折損，主接地繼電器線圈97KE（545號線）未得電，主接地繼電器97KE輔助正聯鎖未恢復，機車531號線通過97KE正連鎖后，主斷路器分繼電器541號線常得電，主斷路器閉合后又分開。故障處理：更換主斷路器539KT正聯鎖545號線線鼻子，試驗主斷路器閉合正常。

4 結束語

以上是筆者從事電力機車檢修積累的一些精淺的經驗，如何有效防止機車主斷路器故障，提高機車運用效率是需要長期探索的一個重要課題。在理論分析主斷故障的基礎上，更要從實踐中不斷總結經驗，從而找到改善和確保機車主斷路器穩定工作的更加有效的科學途徑。

作者簡介：

牟建云，男，1985年，甘肅榆中人，漢，質檢科質檢員，助理工程師，研究方向：機車主斷路器故障分析與處理。