主断路器
一．简介
当主电路发生短路、过流、接地等故障时，起最后一级保护作用（总保护）；
TDZ1A-10／25型空气断路器是一种带外隔离开关的断路器。分断时，主触头先行分开将电流切断，经过一定延时后，隔离开关再分开形成电路隔离，之后主触头自行恢复闭合状态。闭合时，只需将隔离开关的闸刀合上即可。 电力机车、电动车组上接通或分断电源的总开关，兼作各种过载、短路故障时的主保护开关。
1一灭弧室；2一非线性电阻瓷瓶；3一非线性电阻片；4一干燥剂；5一弹簧；6一隔离开关；7一转动瓷瓶；8一控制轴；9一传动杠杆；10一气管：11一合闸阀杆；12一起动阀；13一分闸阀杆：14一活塞；15一传动气缸；16—延迟阀；17一主阀阀门；18一主阀；19一通风塞门；20一支持瓷瓶；21一储气缸；22一底板；23一辅风缸。 TDZ1A-10／25型空气断路器以安装在机车车顶盖上铸铝制成片底板22为界，分上、下两
大部分,露在车顶上的为高压部分。主要有灭弧室1、非线性电阻瓷瓶2、支持瓷瓶20can总线电路、隔离开关6和转动瓷瓶7等部件。装在底板下部的低压部分，主要有储气缸21、主阀18、延迟阀16、传动气缸15、起动阀12、辅风缸23等部件。
二．灭弧室
1一筛网；2一孔板；3一外罩；4一螺纹环；5一圆筒；6一弹簧；7一缓冲垫；8一法兰盘；9一动触头座；10一接触管；11一动触头；12一灭弧室瓷瓶；1 3一风道滤网；14一风道接头；15一静触头组装：16一隔离开关静触头座：17一隔离开关静触头。
灭弧室的结构如图2-5所示，它是主断路器安装主触头、熄灭电弧的重要部件。
灭弧室瓷瓶12一端接风道接头14，通过支持瓷瓶的中心空腔与主阀的气路接通；法兰盘8接在其另一端。它对动触头座起导向作用，确定动触头11在分、合时的运行轨迹。静触头15固定在风道接头14上，其头部为球形，端部镶着耐高温的钼块。静触头后座与隔离开关静触头17连通。在分断过程中。通过支持瓷瓶来的压缩空气进入灭弧室，使动触头向左运动，动、静触头分离。此时，压缩空气在触头喷口处形成一股高速气流，对动、静触头分离时产生的电弧进行强烈的气吹和冷却，迫使电弧在电流过零时熄灭。电弧熄灭后，弧隙迅速由新鲜的压缩空气填充，使断口间的绝缘介质迅速恢复，避免了重击穿，从而实现电路的可靠分断。 三．非线性电阻
非线性电阻片可以抑制截留过电压的产生，降低恢复电压的上升速度和幅值，从而保证系统的安全和提高断路器的分断可靠性。
空气断路器在分断小电感电流时，由于灭弧能力太强，易产生截流过电压。同时，其分断的可靠性也受到断口间恢复电压上升速度的很大影响。为了抑制截流过电压和降低恢复电压的上升速度，此型断路器在动、静触头间并联了一个非线性电阻。
非线性电阻结构如图燃料棒2-4所示。在非线性电阻瓷瓶2内，装了10块非线性电阻片3以及干燥剂4和弹簧5等主要部件。要求非线性电阻瓷瓶内腔密封，并保持干燥，避免非线性电阻片吸潮后发生性能的改变。
非线性电阻片采用碳化硅和结合剂烧结而成，其电阻值随外加电压的升高而下降。主断路器分闸时，动、静主触头间产生电弧，在熄弧过程中，触头间的电压将急剧增加。当电压增加到一定值时，非线性电阻值迅速下降，主触头上的电流迅速转移到非线性电阻上，既可限制过电压，减小电压恢复速度，又有利于主触头上电弧的熄灭，减少触头电磨损。随着非线性电阻两端电压的降低，其阻值又迅速增大，以减小残余电流，保证隔离开关几乎在无电流下断开，提高断路器的分断可靠性。
四．隔离开关
1-隔离开关闸刀2-法兰盘3-弹簧装置节能玻璃贴膜4-铜球5-连接件6-弹簧装置7-触指
隔离开关结构如图2-6所示。弹簧装置锂电保护芯片6用来保证触指7夹紧隔离开关静触头，并保持一定的接触压力。连接件5作为主断路器的电气引出点与机车车顶穿墙套管中母线相连接。
隔离开关自身不带灭弧装置，不具有分断大电流的能力，它与主触头协调动作，完成主断路器的分、合闸动作。主断路器分闸时的动作顺序是：主触头分断电路并在灭弧室内熄灭动、静触头之间的电弧、隔离开关打开，主触头重新闭合。此时，隔离开关保持在打开位置从而保持主断路器处于分闸状态。iscr-006 即主断路器分闸时，隔离开关比主触头延时动作，待主触头断开并熄弧后，再无电断开，主断路器合闸时，主触头不再动作，仅需操纵隔离开关闸刀闭合即可。
五．主 阀
1－阀体；2－活塞；3－阀杆；4－滑块；5－阀盘；6－弹簧；7－垫圈；8－挡圈；9－密封圈。
主阀由阀体1、活塞2、阀杆3、阀盘5、弹簧6等部件组成。主阀共有5条气路：A腔与储风缸相连，B腔经支持瓷瓶通向灭弧室，C腔与起动阀的E腔相连，下方与延时阀进气孔相通，另有一条小气路将储风缸内少量的压缩空气由通风塞门经主阀送人支持瓷瓶和灭弧室，保证灭弧室内始终有一个对外的正压力，防止外界潮湿空气进人灭弧室。当分闸电磁铁线圈失电时，在A腔压缩空气和弹簧6的共同作用下，主阀处于关闭状态。当分闸电磁铁线圈得电时，分闸阀动作，起动阀vD腔内的压缩空气经阀门从E腔送往主阀的C腔，虽然主阀阀盘5和活塞2两端都受到压缩空气的作用，但活塞2的直径大于阀盘5的直径，使阀杆3带动阀盘5和活塞2左移，主阀打开，储风缸内大量的压缩空气向上经主阀及支持瓷瓶进人灭弧室，带动主触头动作，向下送入延时阀的进气孔。
六．起动阀
起动阀结构如图2-8所示。D腔与储风缸气路相通，E腔与主阀右端气室相通，F腔与传动气缸相通。左边阀杆为分闸阀杆，右边阀杆为合闸阀杆，均由相应的电磁铁来操纵。
1一密封垫；2一起动阀体；3一阀杆；4一密封垫；5一弹簧；6一盖板。
正常情况下，阀门在弹簧及压缩空气的共同作用下保持紧闭。当分闸电磁铁得电动作时，其衔铁撞击分闸阀杆使之上移，阀门打开，D腔里的压缩空气经E腔进入主阀右端气室，使主阀动作而分断电路；当合闸电磁铁得电动作时，其衔铁撞击合闸阀杆使之上移，阀门打开，D腔压缩空气经F腔进入传动气缸，使隔离开关闭合。
七．延时阀
1一阀座；2一密封环；3一膜片；4一阀杆；5一阀体；6—阀门；7—弹簧；8—阀盖：9—调节螺钉。
延时阀的作用是使传动风缸较灭弧室滞后一定时间得到储风缸的压缩空气，确保隔离开关比主触头延时动作，无电弧开断。
延时阀结构如图2-9所示 。它由阀座1、膜片3、阀杆4、阀体5、阀门6、弹簧7、阀盖8、调节螺钉9等部件组成。调节螺钉9用于调整进人膜片3下部空腔的气路大小，改变延时时
间
延时阀动作原理为：从主阀来的压缩空气经延时阀阀盖8上的进气管路、阀体5中的通道、调整螺钉9与阀座1通孔之间的间隙，进入到膜片3下部的阀体空腔内。因为所经管路截面小、风阻大，膜片下部的气压上升得较慢。经过一定时间后，膜片下部的气压所产生的推力足以推动阀杆4，打开阀门6，这时大量压缩空气通过阀口进入传动气缸，使隔离开关分闸。
八．传动气缸
1一套筒；2一主活塞；3一杆；4一气缸体；5一隔板；6—缓冲气缸体；7—缓冲活塞；8—套筒：9—连接销
传动气缸以隔板5为界，分为左边的工作腔和右边的缓冲腔两大部分，传动气缸结构如图2-10所示。气缸体4和主活塞2是驱动隔离开关分、合闸的动力部件；缓冲气缸体6和缓冲活塞7在活塞2行程将结束时起缓冲作用，以减缓隔离开关动作过程中的冲击。
在分断过程中，压缩空气从延时阀进入主活塞左侧和缓冲活塞右侧，主活塞向右运动；当其运动触及套筒1时，套筒及缓冲活塞随之右移。随着缓冲活塞右侧压缩空气的压缩与释放，主活塞的运动受到缓冲。
同样，在合闸过程中，压缩空气进入主活塞右侧和缓冲活塞左侧主活塞向左运动；当运动至一定距离，连杆销9碰到套简8迫使缓冲活塞左移。随着缓冲活塞左侧压缩空气的压缩与释放，主活塞运动得到缓冲。
九．动作原理
断路器在正常状态时，储风缸的压缩空气与主阀左端气室及起动阀的D腔是相通的。这时，
主阀及起动阀的各阀门紧闭，只有少量压缩空气经通风塞门19进入支持瓷瓶和灭弧室，使灭弧室内保持一个对外的正压力，防止外界潮湿空气进入灭弧室。
当分闸信号通过辅助开关联锁触头，使分闸电磁铁得电动作时，其衔铁撞击起动阀12的分闸阀杆，D腔的压缩空气迅速充入主阀右端气室，迫使主阀活塞左移而打开阀门。储风缸里的压缩空气经主阀，支持瓷瓶进入灭弧室，使主触头分断，同时吹灭电弧。与此同时，一部分压缩空气进入延时阀，经过一定延时后充入传动气缸，使隔离开关分闸；辅助联锁也随之动作而切断分闸电磁铁的电源，使灭弧室停止进入压缩空气，主触头在弹簧作用下恢复闭合状态。整台断路器由隔离开关分闸而处于分断状态，分闸过程结束。
当合闸信号通过辅助开关联锁触头，使合闸电磁铁得电动作时，其衔铁撞击起动阀合闸阀杆，D腔压缩空气经F腔进入传动气缸，由杠杆传动使隔离开关合闸。同时辅助联锁切断合闸电磁铁电源，合闸过程结束。整台断路器处于合闸状态。
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