目录 致 谢 ....................................................................................................................... 18
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第1章 绪 论 第1章 绪 论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
由于电能与其他形式的能相比具有极易转换和便于调整、控制等优点，因此在生产生活及一切科学、技术应用领域中获得了广泛的应用。然而，电能从生产、运输、调整、保护装置的作用才能很好完成的过程。例如对电力电路实行通、断；对电动机实行启动、停止、正传、发转控制；对用电设备进行过载、过压、短路、断相等故障的保护；在电路中传递、变换、放大电或非电的信号，从而达到自动检测和调节作用。
所以，凡是对于电能的产生、输送和应用起开关、检查、控制、保护和调节作用，以及利用电能来控制保护调节非电量器械设备的各种电工设备都成为电器。
而车顶电器是电力机车电器的重要组成部分，车顶电器包括受电弓、避雷器、电容电压互感器、高压电流互感器、高压隔离开关、真空断路器、主断路器等。
这些电器是为电力机车提供电能的特殊供电设备，由于其结构的特殊性、无备用性、和对自然环境的敏感性，其发生的故障复杂多样，它会造成电气化铁路供电设备损坏、供电中断、列车停运、严重威胁供电和运输安全。研究此课题就是希望减少机车电器的故障，以保证机车的正常、顺利运行，保护人民的生命财产安全，不受危害。
1.2电力机车车顶电器组成
1.2.1受电弓
受电弓是受流器中的一种，属于上部受流，与其他受流器相比，具有较好的受流质量。受电弓按其结构形式分为单臂、双臂两种。双臂受电弓结构对称、侧向稳定性好，但结构复杂，调整复杂。单臂受电弓结构简单，尺寸小，重量轻，调整容易，具有极好的动态特性，因而广泛用于现代高速、大负荷的干线电力机车及电动车辆上。
受电弓通过与固定导线的滑动接触而受流的，滑板的质量是影响质量的关键因素之一，优质滑板应满足以下的要求：1力学性能好，能承受一定的冲击载荷。2.摩擦系数低，对接触导线及滑板自身的磨耗小。3电阻率低，耐磨性
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黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文） 强。4质轻。
1.2.2避雷器
避雷器是一种限制过电压的保护装置，通常有火花装置和非线性电阻组成，其大概工作原理是：他一般与被保护的机械并联，当出现过电压为及被保护物时，避雷器放电，使高压电冲击泄入大地，而后，它还能恢复原工作状态，截至伴随而来的正常工频电流、使电路与大地绝缘。过电压越高，火花间隙击穿越快，从而限制了驾驭被保护物上的过电压。
1.2.3高压隔离开关
高压隔离开关的主要功能是在两节机车进行连挂时，自动连接两节机车车顶的高压电路。他安装在每节车尾部的车顶上，依靠机车连挂车钩的力量，与车钩同时对接，分离时也随机车的车钩脱开而自动分离。SS4改型电力机车采用TLG1-400/25型高压连接器。
1.2.4互感器
在电力系统中，高电压和大电流是不能直接测量的，一般只能借助于类似于变压器的电流和电压互感器，把高电压、大电流变化成低电压、小电流，再供给测量仪表及继电器的电流线圈使用。这样，就可以使测量仪表与高压电路绝缘，保证工作安全，扩大仪表量程。
电压互感器的主要特点：1电流互感器的原边绕组同主电路串联，通过原边的电流就是主电路的负载电流I1，与副边电流I2无关；而电力变压器的原边电流却是随副边电流的改变而改变的。2.由于串接在电流互感器副边的测量仪表或继电器电流线圈的阻抗都很小，所以，电流互感器的正常工作状态接近于短路状态，这也是同变压器不一样的。
1.2.5真空断路器
真空断路器是以真空作为绝缘介质和灭弧介质，利用真空耐压强度高河介质强度恢复快的特点进行灭弧的。与空气断路器相比，真空断路器具有结构简单、工作可靠、分断容量大、动作速度快、绝缘强度高、整机检修工作量小等诸多优点，因而在电力工业中得到广泛应用。由于电力机车的特殊使用环境和一些恶劣环境所限，真空断路器直到20世纪80年代才运用到电力机车上。
1.2.6主断路器
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第1章 绪 论 高压断路器连接于受电弓及主变压器原边绕组之间，安装在机车车顶中部，它是电力机车电源的总开关和机车的总保护。机车受流后，当高压断路器闭合时，机车从外部获得电源，才可投入工作。如机车发生过流、接地、欠电压等故障，故障信号通过一定电路是断路器自动开断，切断机车的总电源，以免使故障扩大及电气设备受到伤害。
高压断路器按其结构可分为多油断路器、少油断路器及无油断路器等。无油断路器按其灭弧介质不同又可分为空气断路器、六氟化硫断路器及真空断路器。这里我们把高压断路器称为主断路器。
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黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文） 1.3本章小结
所以，凡是对于电能的产生、输送和应用起开关、检查、控制、保护和调节作用，以及利用电能来控制保护调节非电量器械设备的各种电工设备都成为电器。
而车顶电器是电力机车电器的重要组成部分，车顶电器包括受电弓、避雷器、电容电压互感器、高压电流互感器、高压隔离开关、真空断路器；、主断路器。
这些电器是为电力机车提供电能的特殊供电设备，由于其结构的特殊性、无备用性、和对自然环境的敏感性，其发生的故障复杂多样，它会造成电气化铁路供电设备损坏、供电中断、列车停运、严重威胁供电和运输安全。研究此课题就是希望减少机车电器的故障，以保证机车的正常、顺利运行，保护人民的
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