1、出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁任務1軌道交通電器設備概述任務目標了解軌道交通常用低壓電器的結構及工作原理。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁任務重點在該任務中，主要需要理解軌道交通車輛電器設備之間是何如統一工作的。知識準備電力識圖。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁知識描述(1)軌道交通低壓電器概述電器是一種能根據外界的信號和要求，手動或自動地接通或斷開電路，斷續或連續地改變電路參數，以實現電路或非電對象的切換、控制、維護、檢測、變換和調節的電氣設備。電器按其工作電壓等級可分為高壓電器和低壓電器。低壓電器通常指工作在交流50Hz，額定電

2、壓1200V及其以下或直流額定電壓1500V及其以下的電路中的電器。常見的低壓電器可分為多種類型。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁1)按用途分低壓電器按它在電路中所處的地位和作用可分為控制電器、配電電器、主令電器和保護電器4大類：控制電器是指電動機完成生產機械要求的啟動、調速、反轉和停止所用的電器，如接觸器、繼電器和開關電器等；配電電器是指正常或事故狀態下接通或斷開用電設備和供電電網所用的電器，如低壓隔離開關、斷路器和刀開關等；主令電器用于自動控制系統中發送控制命令的電器，如按鈕、行程開關等；保護電器是指主要用于保護設備和電路的電器，使其安全運行，如熔斷器、電流繼電器、電壓

3、繼電器、熱繼電器等。2)按動作方式分低壓電器按它的動作方式可分為自動切換電器和非自動切換電器兩大類：前者是依靠本身參數的變化或外來信號的作用，自動完成接通或分斷等動作；后者主要是用手直接操作來進行切換。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁3)按有無觸點分低壓電器按它有無觸點可分為有觸點電器和無觸點電器兩大類：有觸點電器有動觸點和靜觸點之分，利用觸點的合與分來實現電路的通與斷；無觸點電器沒有觸點，主要利用晶體管的導通與截止來實現電路的通與斷。4)按工作原理分低壓電器按它的工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器兩大類：電磁式電器由感受部分(即電磁機構)和執行部分(即觸點系統)組成

4、。它由電磁機構控制電器動作，即由感受部分接受外界輸入信號，使執行部分動作，實現控制目的；非電量控制電器由非電磁力控制電器觸點的動作。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁部分感受外界信號，并通過轉換、放大與判斷作出反應，使執行部分動作；執行部分則按照感受部分對外界信號的反應進行相應的動作，從而接通或分斷電路，實現控制目的。自控電器的感受部分大多由電磁機構組成；手動電器的感受部分通常為電器的操作手柄。執行部分根據控制指令，執行接通或斷開電路的任務。1)電磁機構電磁機構一般由線圈、鐵芯及銜鐵等幾部分組成。按通過線圈的電流種類分有交流電磁機構和直流電磁機構；按電磁機構的形狀分有E形和U

5、形兩種；按銜鐵的運動形式分有拍合式和直動式兩大類。常用的電磁機構如圖5.1所示。(2)低壓電器的基礎知識低壓電器一般都有兩個基本部分，即感受部分和執行部分。感受出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.1常用的電磁機構1銜鐵；2鐵芯；3線圈電磁機構的工作原理：當吸引線圈通入電流后，產生磁場，磁通經鐵芯、銜鐵和工作氣隙形成閉合回路，產生電磁吸力，銜鐵在電磁吸力的作用下產生機械位移，被鐵芯吸合。與此同時，銜鐵還要受彈簧的拉力等與電磁吸力方向相反的反力的作用。只有當電磁吸力大于反力時，銜鐵才能可靠地被鐵芯吸住。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁2)觸頭系統觸頭是一切

6、有觸點電器的執行部分，這些電器就是通過在銜鐵帶動下觸頭的動作來接通與分斷電路的。觸頭的結構形式有很多種，常見的種類有：按其接觸形式分。可分為點接觸、線接觸和面接觸3種，如圖5.2所示。點接觸允許通過的電流較小，常用于繼電器電路或輔助觸點。面接觸和線接觸允許通過的電流較大，常用于大電流的場合，如刀開關、接觸器的主觸頭等。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.2觸頭形式按控制的電路分。可分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通或斷開主電路，允許通過較大的電流。輔助觸頭用于接通或斷開控制電路，只允許通過較小的電流。按原始狀態分。可分為常開觸頭和常閉觸頭。當線圈不帶電時，動、靜觸頭是分

7、開的稱為常開觸頭；當線圈不帶電時，動、靜觸頭是閉合的稱為常閉觸頭。3)電弧的產生和熄滅電弧的產生。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁當動、靜觸頭分開瞬間，兩觸頭間距極小，電場強度極大，在高熱及強電場的作用下，金屬內部的自由電子從陰極表面逸出，奔向陽極。這些自由電子在電場中運動時撞擊中性氣體分子，使之激勵和游離，產生正離子和電子，這些電子在強電場作用下繼續向陽極移動。同時撞擊其他中性分子。因此，在觸頭間隙中產生了大量的帶電粒子，使氣體導電形成了熾熱的電子流即“電弧”。可以看出，電弧的產生實際上是一種氣體放電現象。電弧產生高溫并有強光，可將觸頭燒損，并使電路的切斷時間延長，嚴重時

8、可引起事故或火災。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁觸器中。d.金屬柵片滅弧：當觸頭分開時，產生的電弧在電場力的作用下被推入一組金屬柵片而被分成數段，彼此絕緣的金屬片相當于電極，因此就有許多陰陽極壓降，對交流電弧來說，在電弧過零時使電弧無法維持而熄滅，交流電器常用柵片滅弧。滅弧的方法：a.機械滅弧：通過機械將電弧迅速拉長，用于開關電路。b.磁吹滅弧：在一個與觸頭串聯的磁吹線圈產生的磁力作用下，電弧被拉長且被吹入由固體介質構成的滅弧罩內，電弧被冷卻熄滅。c.窄縫滅弧：在電弧形成的磁場、電場力的作用下，將電弧拉長進入滅弧罩的窄縫中，使其分成數段并迅速熄滅，該方式主要用于交流接出版

9、社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁思考與練習1.什么是電器?什么是低壓電器?2.電器一般由哪兩個基本部分組成?它們分別起什么作用?出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁任務2接觸器任務目標認識什么是接觸器，知道接觸器的用途、結構和工作原理。任務重點本任務主要介紹交流電磁接觸器的結構和工作原理，掌握其工作原理才會分析整個電路。知識準備磁與電磁基本知識。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁知識描述(1)概述接觸器是一種用于頻繁地接通或斷開交直流主電路、大容量控制電路等大電流電路的自動切換電器。在功能上接觸器除能自動切換外，還具有手動開關所缺乏的遠距離操作

10、功能和欠壓保護功能，主要用于控制電動機、電熱設備、電焊機等。它是自動控制系統中應用最多的一種電器，其實物圖如圖5.3所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁(2)電磁接觸器的結構和工作原理1)電磁、接觸器的結構交流電磁接觸器主要由電磁系統、觸頭系統、滅弧系統和其他部分組成，其結構和圖形符號如圖5.4、圖5.5所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.4交流電磁接觸器的結構示意圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.5交流電磁接觸器的圖形符號 電磁系統包括線圈和鐵芯。交流接觸器的鐵芯由

11、薄的硅鋼片疊壓而成，以減少鐵芯中的渦流損耗。鐵芯上裝有短路環，其作用是將磁通分相，使合成后的吸力在任一時刻都大于反力，消除振動和噪聲，如圖5.6所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁5.6接觸器短路環示意圖1鐵芯；2短路環觸頭系統包括主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通和分斷主電路，控制較大的電流；輔助觸頭用于控制電路中，起電氣聯鎖的作用。2)工作原理接觸器的工作原理是利用電磁鐵吸力及彈簧反作用力配合動作，使觸頭接通或斷開。當吸引線圈通電時，鐵芯被磁化，吸引銜鐵向下運動，使得常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。當線圈斷電時，磁力消失，在反力彈簧的作用下，銜鐵回到原來的位置，也就使得觸頭

12、恢復到原來的狀態，如圖5.7所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.7交流電磁接觸器工作示意圖1主觸頭；2常閉輔助觸頭；3常開輔助觸頭；4動鐵芯；5電磁線圈；6靜鐵芯；7滅弧罩；8彈簧出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁思考與練習1.什么是接觸器?接觸器一般用在哪些電路中?2.交流接觸器主要由哪幾部分組成?簡述交流接觸器的工作原理。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁任務3繼電器任務目標本任務主要介紹什么是繼電器，需要掌握常用繼電器的用途、構造和工作原理。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁任務重點本任務主要介紹電磁繼電器

13、、時間繼電器、熱繼電器的結構和工作原理，了解其工作原理才會分析整個電路，掌握其符號表示，才能看懂電路圖。知識準備磁與電磁、看圖識圖。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁知識描述(1)概述繼電器是一種當輸入量(如電壓、電流、時間、速度等)變化到某一定值時，其觸頭(或電路)即接通或分斷交直流小容量控制回路的自動控制電器。主要用在控制電路中。繼電器的種類很多，按其用途可分為：控制繼電器、保護繼電器、中間繼電器。按動作時間可分為：瞬時繼電器、延時繼電器。按輸入信號的性質可分為：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應

14、式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等。按輸出形式可分為有觸點繼電器、無觸點繼電器。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁用的繼電器，大部分為電磁式。如電壓(電流)繼電器、中間繼電器以及相當一部分的時間繼電器等，都屬于電磁式繼電器。其實物圖如圖5.8所示。圖5.8電磁式繼電器實物圖(2)電磁式繼電器電磁式繼電器就是采用電磁式結構的繼電器。低壓控制系統中采出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁 電磁式繼電器的結構和原理與接觸器基本相同，二者的主要區別在于：接觸器的輸入量只有電壓，而繼電器的輸入量可以是各種物理量；接觸器的主要任務是控制主電路的通斷，所以它強化

15、執行功能， 而繼電器要實現各種信號的感測，并且通過比較確定其動作值，所以它強化感測的靈敏性、動作的準確性和反應的快速性，其觸點通常接在小容量的控制電路中，一般不采用滅弧裝置。電磁式繼電器的結構如圖5.9所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.9電磁式繼電器的結構示意圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁1)電流繼電器電磁式繼電器反映的是電信號。當線圈反映電流信號時，稱為電流繼電器。電流繼電器的線圈應和負載電路串聯，匝數少而導線粗，阻抗小，分壓小，不影響電路的正常工作。電流繼電器又分欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。欠電流繼電器。正常工作時，欠電流繼電器的銜

16、鐵處于吸合狀態。如果電路中負載電流過低，且低于欠電流繼電器線圈的釋放電流時，其銜鐵打開，觸點復位，從而切斷電氣設備的電源。過電流繼電器。過電流繼電器線圈在額定電流值時，銜鐵不產生吸合動作，只有當負載電流超過一定值時才產生吸合動作。過電流繼電器常用于電力拖動控制系統中起保護作用。通常，交流過電流繼電器的吸合電流整定范圍為額定電流的1.14倍，直流過電流繼電器的吸合電流整定范圍為額定值的0.73.5倍。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁2)電壓繼電器當線圈反映電壓信號時，稱為電壓繼電器。電壓繼電器的線圈應和負載并聯，匝數多而導線細，阻抗大。主要用于控制用。電壓繼電器又分過電壓繼電

17、器、欠電壓繼電器。過電壓繼電器。在電路中用于過電壓保護，當其線圈為額定電壓值時，銜鐵不產生吸合動作，只有當電壓高于額定電壓105%115%時才產生吸合動作，當電壓降低到釋放電壓時，觸點復位。欠電壓繼電器。在電路中用于欠電壓保護，當其線圈在額定電壓下工作時，欠電壓繼電器的銜鐵處于吸合狀態。如果電路出現電壓降低，且低于欠電壓繼電器線圈的釋放電壓時，其銜鐵打開，觸點復位，從而控制接觸器及時切斷電氣設備的電源。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁3)中間繼電器中間繼電器主要用來傳遞信號、擴大信號功率以及將一個輸入信號變換成多個輸出信號等。就工作原理而言，它屬于電磁式電壓繼電器，但動作參

18、數無須調整。其圖形符號、文字符號如圖5.10所示。5.10中間繼電器圖形符號、文字符號出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁(3)時間繼電器時間繼電器是從接受信號到執行元件(如觸頭)動作有一定時間間隔的繼電器。其特點是接受信號后，執行元件能夠按照預定時間延時工作。時間繼電器的種類很多，除電磁式外，還有空氣阻尼式和電子式時間繼電器。按延時方式分時間繼電器有通電延時和斷電延時兩種類型。通電延時型時間繼電器的動作原理是：線圈通電時使觸頭延時動作，線圈斷電時使觸頭瞬時復位。斷電延時型時間繼電器的動作原理是：線圈通電時使觸頭瞬時動作，線圈斷電時使觸頭延時復位。時間繼電器的圖形符號、文字符號

19、如圖5.11所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.11時間繼電器的圖形符號、文字符號出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁(4)熱繼電器電動機在實際運行中，常常遇到過載的情況。若過載電流不太大且過載時間較短，電動機繞組溫升不超過允許值，這種過載是允許的。但若過載電流大且過載時間長，電動機繞組溫升就會超過允許值，這將會加劇繞組絕緣的老化，縮短電動機的使用年限，嚴重時會使電動機繞組燒毀，這種過載是電動機不能承受的。因此，常用熱繼電器做電動機的過載保護。熱繼電器在地鐵車輛中的主回路、電動發電機組、空壓機等工作回路中均有應用。其實物圖如圖5.12所示。出版社 理

20、工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.12熱繼電器實物圖1)構造熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸點3部分組成，其結構及圖形符號、文字符號如圖5.13所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁5.13熱繼電器的結構和圖形符號、文字符號2)工作原理熱繼電器工作原理如圖5.14所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.14熱繼電器工作原理圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁系數較小的稱為被動層。雙金屬片受熱后產生線膨脹，由于兩層金屬的線膨脹系數不同，且兩層金屬又緊密地結合在一起，因此，使得雙金屬片向被動層一側彎曲，由雙金屬片彎曲產生

21、的機械力便帶動觸點動作，這就是熱繼電器的基本工作原理。由于熱慣性，當電路短路時，熱繼電器不能立即動作使電路立即斷開。因此，在控制系統主電路中，熱繼電器只能用作電動機的過載保護，而不能起短路保護的作用。在電動機啟動或短時過載時，熱繼電器也不會動作，這可避免電動機不必要的停車。熱繼電器是利用電流的熱效應原理，在發現電動機不能承受的過載時切斷電動機電路，是為電動機提供過載保護的保護電器。熱繼電器中產生熱效應的發熱元件，應串接于電動機電路中，這樣，熱繼電器便能直接反映電動機的過載電流。熱繼電器的感測元件，采用雙金屬片。所謂雙金屬片，就是將兩種線膨脹系數不同的金屬片以機械輾壓的方法使之形成一體。膨脹系數

22、較大的稱為主動層，膨脹出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁定值調整到電動機額定電流的0.60.8倍，對于啟動時間較長，拖動沖擊性負載或不允許停車的電動機，熱元件的整定電流應調整到電動機額定電流的1.11.15倍。3)整定熱繼電器動作電流的整定主要根據電動機的額定電流來確定。熱繼電器的整定電流是指熱繼電器長期不動作的最大電流，超過此值即開始動作。熱繼電器可以根據過載電流的大小自動調整動作時間，具有反時限保護特性。一般將整定電流調整到等于電動機的額定電流或是額定電流的0.951.05倍，對過載能力差的電動機，可將熱元件整出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁思考與練習

23、1.什么是繼電器?2.什么是時間繼電器?時間繼電器有哪兩種延時方式?3.熱繼電器的用途?熱繼電器是如何保護電路的?出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁任務4其他電器任務目標本任務主要介紹什么是主令電器、刀開關、低壓斷路器，掌握這些電器的應用。任務重點本任務主要介紹常用的主令電器(按鈕、轉換開關、行程開關)、刀開關、低壓斷路器的用途、構造，了解這些電器的工作原理。知識準備磁與電磁、看圖識圖。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁知識描述(1)主令電器主令電器用來閉合或斷開控制電路，以發布命令或用作程序控制，它主要有控制按鈕、行程開關、轉換開關等。正因為主令電器在控制

24、電路中是一種專門發布命令的電器，所以稱為主令電器，但主令電器不允許分合主電路。1)控制按鈕控制按鈕是一種接通或分斷小電流電路的主令電器，其結構簡單、應用廣泛。控制按鈕觸頭允許通過的電流較小，一般不超過5A，主要用在低壓控制電路中，手動發出控制信號，以控制接觸器、繼電器等。其實物圖如圖5.15所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.16控制按鈕結構圖1按鈕帽；2復位彈簧；3動觸頭；常開觸點靜觸頭；5常閉觸點靜觸頭5.17控制按鈕圖形符號、文字符號 控制按鈕由按鈕帽，復位彈簧，橋式動、靜觸頭和外殼等組成， 一般為復合式，即同時具有常開、常閉觸頭。其結構如圖5.16所示， 圖

25、形符號、文字符號如圖5.17所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁按下時，常閉觸頭先斷開，然后常開觸頭閉合；去掉外力后在復位彈簧的作用下，常開觸頭斷開，常閉觸頭復位。為了表明各種按鈕開關的作用，避免誤操作，通常將按鈕帽做成不同的顏色，以示區別。常用的顏色有紅、綠、黑、黃、藍、白、灰等。國標中對按鈕帽的顏色作了如下規定：“停頓和“急停按鈕必須是紅色的。當按下紅色按鈕時，必需使設備停止工作后斷電。“啟動按鈕必須是綠色的。“啟動與“停頓交替動作的按鈕必須是黑色、白色或灰色的，不得使用紅色和綠色。“點動按鈕必須是黑色的。“復位按鈕必須是藍色的。當“復位按鈕還有“停頓作用時，則必須是

26、紅色的。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁路的一種主令電器。一般用于電機的故障隔離、電氣聯鎖、電源控制等遠距離控制。車輛中的照明開關、故障轉換開關、頭燈開關等也有用到轉換開關的。如圖5.18所示。轉換開關由多節觸頭組成，手柄可手動向任意方向旋轉，每旋轉一定角度，動觸片就接通或分斷電路。由于它換接的線路多，用途廣泛，故又稱為萬能轉換開關。常用的轉換開關的外形如圖5.19所示。圖5.18車輛電器轉換開關2)轉換開關轉換開關是由多組相同結構的開關元件疊裝而成，用以控制多回出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.19轉換開關外形圖3)行程開關行程開關，又稱限位開關或

27、位置開關，其作用與按鈕開關相同，是對控制電路發出接通或斷開、信號轉換等指令的。不同的是行程開關觸頭的動作不是靠手來完成，而是利用生產機械某些運動部件的碰撞使觸頭動作，從而接通或斷開某些控制電路，達到一定的控制要求。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁行程開關按其結構可分為直動式、滾輪式和微動式3種。直動式行程開關。其外形和結構原理如圖5.20所示，其動作原理與按鈕開關相同，但其觸點的分合速度取決于生產機械的運行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的場所。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.20直動式行程開關推桿；2彈簧；3動斷觸點；4動合觸點出版社 理工

28、分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁簧的作用下，各部分動作部件復位。滾輪式行程開關又分為單滾輪自動復位和雙滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關具有兩個穩態位置，有“記憶作用，在某些情況下可以簡化線路。微動開關式行程開關。其結構如圖5.22所示。當生產機械的行程較小而作用力很小時，可采用具有瞬時動作和微小行程的微動開關。 滾輪式行程開關。其外形和結構原理如圖5.21所示，當被控機械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時，撞桿轉向右邊，帶動凸輪轉動，頂下推桿，使微動開關中的觸點迅速動作。當運動機械返回時，在復位彈出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.21滾輪式行程開關輪；2上轉

29、臂；3，5，11彈簧；4套架；6滑輪；7壓板；8，9觸點；10橫板出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.22微動式行程開關1推桿；2彈簧；3壓縮彈簧；4動斷觸點；5動合觸點在城市軌道交通車輛中行程開關主要是用于檢測車門開關狀態。車門進行開、關動作時，行程開關把機械動作傳遞給觸頭系統，觸頭系統再將機械信號轉變為電信號，反映到車門的監控回路，使司機隨時了解車門的開、關狀態。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁(2)刀開關刀開關又稱閘刀開關，常用于手動控制、容量較小、啟動不頻繁的電器設備及隔離電源，其實物圖如圖5.23所示。刀開關按刀的極數可分為單極、雙極和三極，

30、按是否有滅弧裝置可分為帶滅弧罩的大容量刀開關和不帶滅弧罩的刀開關。圖5.23刀開關外形圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁(3)低壓斷路器低壓斷路器俗稱自動空氣開關，是低壓配電網中的主要電器開關之一，它不僅可以接通和分斷正常負載電流、電動機工作電流和過載電流，而且可以接通和分斷短路電流。主要用在不頻繁操作的低壓配電線路或開關柜中作為電源開關使用，并對線路、電器設備及電動機等進行保護，當它們發生嚴重過電流、過載、短路、斷相、漏電等故障時，能自動切斷線路，在分斷故障電流后，一般不需要更換零件，且具有較大的接通和分斷能力。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁1)構造

31、低壓斷路器主要由觸頭系統、滅弧裝置、保護裝置、操作機構等組成。其實物圖如圖5.24所示。低壓斷路器的觸頭系統一般由主觸頭、弧觸頭和輔助觸頭組成。滅弧裝置采用柵片滅弧方法，滅弧柵一般由長短不同的鋼片交叉組成，放置在由絕緣材料組成的滅弧室內，構成低壓斷路器的滅弧裝置。保護裝置由各類脫扣器(過流、失電及熱脫扣器等)構成，以實現短路、失壓、過載等保護功能。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁2)工作原理低壓斷路器的結構示意圖如圖5.25所示。圖中主觸頭1由操作機構手動或電動合閘，在合閘位置上自由脫扣機構2將主觸頭鎖扣在閉合狀態。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁出版社

32、 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.25低壓斷路器的結構示意圖1主觸頭；2自由脫扣機構；3過電流脫扣器；4分勵脫扣器；5熱脫扣器；6失壓脫扣器；7按鈕線路正常工作時，過電流脫扣器3的線圈所產生吸力不能將上方的擺桿吸合，電氣控制線路中出現短路故障，短路過電流使過電流脫扣器線圈吸力增加，將線圈上方的擺桿式銜鐵吸合使之繞支點逆時針轉動，自由脫扣機構上升并和主觸頭脫扣，主觸頭在拉簧作用下左移分出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁線路中出現過載故障時，熱脫扣器5的線圈因發熱對上方的雙金屬片進行加熱，因雙金屬片的下層金屬材料的線脹系數大于上層，加熱后雙金屬片產生上翹，推動自

33、由脫扣機構上升而使主觸頭脫扣分斷電路。 線路正常工作時，過電流脫扣器3的線圈所產生吸力不能將上方的擺桿吸合，電氣控制線路中出現短路故障，短路過電流使過電流脫扣器線圈吸力增加，將線圈上方的擺桿式銜鐵吸合使之繞支點逆時針轉動，自由脫扣機構上升并和主觸頭脫扣，主觸頭在拉簧作用下左移分斷電路。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁5.26低壓斷路器的圖形符號、文字符號線路中出現失壓現象時，失壓脫扣器件6的線圈吸力減少而不能吸合上方的銜鐵，從而使銜鐵上升導致自由脫扣機構隨之上升，主觸頭脫扣而分斷電路。分勵脫扣器4則作為遠程控制分斷電路用，受按鈕7控制，合上遠地的按鈕，那么分勵脫扣器線圈吸合

34、上方的擺桿式銜鐵，自由脫扣機構上升，使主觸頭分斷電路。低壓斷路器的圖形符號、文字符號如圖5.26所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁思考與練習1.主令電器的作用是什么?常用的主令電器有哪幾種?2.按鈕分為哪幾種類型?試說明按鈕在車輛中的應用。3.行程開關的觸頭動作方式有哪幾種?各有何特點?4.低壓斷路器的作用是什么?它是如何實現保護功能的?出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁任務5照明電路任務目標該任務主要介紹列車的照明電路，了解列車照明電路的工作原理。任務重點該任務主要介紹了交流日光燈電路和帶逆變器的直流日光燈電路，掌握這兩種電路的工作原理。知識準備看圖

35、識圖、整流的原理、二極管的工作。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁知識描述(1)照明電路列車照明電路如圖5.27所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.27列車照明電路圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁左圖是Tc車照明電路，右圖是M0M3車照明電路。列車照明電路主要有兩種電路方式：交流日光燈電路和帶逆變器的直流日光燈電路。(2)交流日光燈電路1)基本電路組成日光燈，也稱為熒光燈，主要由燈管、鎮流器、啟輝器等部分組成，如圖5.28所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁圖5.28日光燈電路燈管。燈管兩端各有一個燈絲，燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸汽，內壁上涂有熒光粉。兩個燈絲之間的氣體導電時發出紫外線，使涂在管壁上的熒光粉發出柔和的近似日光色的可見光。鎮流器。鎮流器是一個帶鐵芯的電感線圈，它有兩個作用：一是在啟動時與啟輝器配合，產生瞬時高壓點燃燈管；二是在工作時利用串聯于電路的高電抗限制燈管電流，延長燈管使用壽命。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設備運行與維修頁個電極：一個是固定不動的靜觸片；另一個是用雙金