TCK7型电空接触器主触头系统参数计算与故障分析

学术研讨121 TCK7型电空接触器主触头系统参数计算与故障分析◊陕西铁路工程职业技术学院毛向德通过对SS4改型电力机车TCK7型电空接触器的结构与工作原理的分析研究，针 对影响TC K7型电空接触器接通与断开性能的主触头系统，分别从触头产生的电弧、触头之间的尺寸以及触头材料进行数值计算分析，并通过实验验证得出TC K7型电空接触器的分断性能，提出了有效地检修措施。

1引言TCK7型电空接触器由于其可靠性高，使用寿命长，较大的 分断能力，以及结构简单，重童轻，体积小便于安装，被广泛 使用在SS4改型电力机车牵引电机的主电路中，用于接通和断开 牵引电机电路，由于其工作电流大而且动作比较频繁，因此在 使用过程中很容易导致故障产生，极大地影响了机车的安全行 驶。

近年来通过对铁路总公司机务段的调査发现，TCK7型电空 接触器的故障主要出现在触头系统，触头系统的好坏直接导致 了接触器的使用寿命，因为接触器开通和断开的过程中使得触 头由于机械碰撞与高温电弧的灼烧表面加剧磨损造成表面凹凸 不平，最终导致触头无法闭合，甚至由于电弧的影响造成触头 无法断开。

本文根据以上问题，分别从触头产生的电弧、触头 之间的尺寸以及触头材料进行数值分析，并通过实验验证得出 TCK7型电空接触器的分断性能，提出TCK7型电空接触器检修 的新措施。

缘杆向上移动，并通过接触器内部的杠杆支架带动动触头，使 其与静触头闭合；当关闭电源时，电空阀失电，传动风缸内部 的压缩空气通过电空阀控制排出，使活塞在反力弹簧的作用复 位，瓶绝缘杆向下移动，最_动触头与静齡断开，从而 达到切断电路的目的；其中动静触头在断开过程中由于大电流 的作用，使其产生的高温电弧在磁吹线圈的作用下，通过分弧 角航灭弧罩进行翅。

3触头系统的关键数据计算接触器的使用状况与其触头系统有着很大的关系，接触器 在闭合、断开过程中，由于长期的机械碰撞使触头表面出现凹 凸不平的现象，以及高温电弧在触头表面产生一层氧化膜直接 性地增大了接触器的电阻，上述现象直接影响着接触器的使用 寿命和导电性能。

因此，本文通过对TCK7型电空接触器触头系 统的研究与数值计算分析，并通过实验验证得出TCK7型电空接 触器的分断性能，提出了有效的检修措施。

2 TCK7型电空接触器的结构组成与工作原理TCK7型电空接触器主要用于SS4改型电力机车牵引电机的 主电路中，属于气缸传动式接触器，按功能作用TCK7型由传动 系统（传动风缸、电空阀、绝缘杆等）、触头系统（主触头、联锁触头）、灭弧系统（灭弧覃、灭弧、磁吹铁心、磁吹线圈 等）三大部分构成，其中接触器的导电部分和气缸部分通过绝 缘杆连接后构成一个整体，如图1所示。

图1TCK7型电空接触器困2开距超限动静触头闭合图当电空接触器在工作时，电空阀得电后，电空阀控制压缩 空气进入传动风缸，活塞通过风压克服弹簧的反作用力带动绝3.1触头开距的确定触头开距（齡行程），指接触器在工作过程中，动静触 头在断开时动触头的初始位置与动静触头闭合时动触头的最终 位置之间的距离。

触头开距的确定需要考虑接触器所工作的环 境（如分断的电压、电流的大小）外，还应考虑接触器动、静 触头在断开过程中会产生电弧，因此必须确定触头开距的最大 值要能够足够地断开电弧，断开接触器工作时的临界电流。

(0.5 1.4^)103式中，S-触头开距，即触头行程I«T"触头额定分断电流(A)。

3.2触头超程的确定触头超程（超行程），指接触器在工作过程中，动静触头 闭合后操动机构推动触头弹簧继续压缩的距离。

超行程参数的 确定：一方面，可以在某种程度上知道动静触头的接触压力，有效地接触压力即适当的触头超程可以确保电路的良好接通；另一方面，触头在超行程状态中属于闭合状态，适当的超行程 可以保证动触头在分闸过程中以较大的速度脱离静触头，从而 缩短了灭弧时间。

因此，触头超程的好坏决定着接触器的稳定 性与可靠性，通常来说，触头的超程越大触点的使用寿命和工122 試2018年•第3期作状态越好，其数值的大小可以由主回路中的分断电流数值来 确定，其大小为：e〇.6^/Te1〇 3式中，e-触头超行程(m);Ie-触头额定分断电流(A)。

3.3触头压力与材料的确定触头压力决定着接触器良好的机械性能与导电性能，触头 压力一般包括触头的终压力和触头的初压力。

其中触头的终压 力是指动、静触头完全闭合时触头超行程的最大数值的位置％ 触头终压力可以阻止由电动斥力引起的非正常触头弹跳，从而 保证接触器的电动稳定性。

触头初压力是指动、静触头闭合过 程中动、静触头刚刚接触的瞬间，也就是超行程数值最小值的 位置；适当的触头初压力可以减小触头振动带来的危害性，提 高触头系统的稳定性。

触头压力的大小与主回路中的电流和触头本身的材料以及 触头的组织形式有关。

根据生产实践的经验可以得出触头压力 的將公式：触头终压力：F,触头初压力：拟6- ft Tj；式中，F。

-触头初压力触头终压力(N); !_>-孩定分断电流 (A)。

触头在断开与闭合过程中由于高温电弧的影响，其触头材 料迁移与电磨耗情况严重，因此触头材料要求耐弧性强、电阻 率低、不易受化学腐蚀、抗擦焊以及抗腐蚀强等等，我国一般 采用带末冶韻片的^31^»何靠工作的目的时〇4 TCK7型电空接触器分断性能的实验验证4.1触头开距与触头厚度、触头超程对接触器分断性能的影响测触头开距的目的是:当部分主触头机构未按照工艺进行装 配调整，触头开距、超程、压力及研距不符技术要求时，造成 机构动作迟缓，分断时间过长，不能迅速灭弧将造成触头烧损；测触头开距的方法是：利用内外卡钳和游标卡尺，将卡甜 的尖端旗住动、静触头的接触面，并保持卡钳两脚在触头表面 的垂直统上，然后利用游标卡尺将卡甜的距离进行测量，标准 尺度为19m m-23m m;实际测g据，如表1所示。

开距（正常)腿开距潘耗超限)咖21.224.8表1开距测试数据表由图2可知，当开距超限后动静触头吸合后仍有一小间隙，不能达到真正的闭合状态，一定程度上影响了接触器的导电性〇测觖头厚度的目的[?]是：当主触头控制着负载的开断，机车 在运行过程中。

主触头长时间在工作状态，又因为主触头的磨 耗主要为电磨耗，长时间通电情况下，接触器的电磨耗增强，当电流增强或者触头接触面不足时也就是触头的厚度达不到要 求时，会导致触头承受不了高电流，工作产生的拉弧现象会导 致动静触头连在一起，进一步影响接触器的工作过程。

测触头 厚度的方法是：利用钢板尺进行动、静触头厚度测量，标准尺 度不小于1.5imn,实际测逾W,如表2所示。

由图4可知，当触头厚度磨耗低于1.5时，接触器的动静触头 在长时间工作时，由于大电流的存在触头在分断瞬间产生的高温电弧使动静触头在短时间内无法分开^测量触头超程的目的是：保证磨耗后的触头仍可能可靠地工作；测量触头超程的方法是：由于在实际中的测量都是基于 经验的M之上一 超程不应小于齡厚度的齡~80%〇4.2带电体对地绝缘的影响测动、静触头的绝缘性目的是测试材料对于电压的绝缘性，施是用(2500 V, 2500 M fl)先产生需要的碰，将 兆欧表的两个表笔。

一个接地，另一个分别测童动静触头的绝缘性然后读出对应的读数，标准数值：动、静触头对地绝缘不 小于5M fl0厚度（iE■常)腿厚度01•耗超限)m m2.1 1.362.1 1.36表2触头厚度测试数据表A■離1图3厚度测量图图4厚度磨耗超限后动静触头黏合图因为动静触头工作时，对于材料的要求很高，材料要求有 高的电导率和热导率，硬度适当，弹性塑性适当，抗压抗剪强 度髙，摩擦系数小，电弧作用下金属蒸气压力小，经过长时间 的运用，触头表面会产生一层氧化膜，即接触电阻，接触电阻 比触头本身所具有的电阻大得多，在接触器闭合过程中会影响 接触器的导电性能。

由图5动_对实验知道，动齡对地的鱗数值为2300M ft’表明绝缘性良好，由图6静触头对地绝缘实验知道，静触头对地的绝缘数值为2480M il,表明绝缘性良好。

如果绝 缘性不良的话，证明动静触头带有接触电阻，因为TCK7型电空 接触器在工作时，考虑到电导率和热导率，因为这与接触电阻 有直接联系，由于触头存在着接触电阻，当有电流通过时，会产生附加损耗和电压降。

对于TCK7型接触器有直接的影响。

图5动触头对地绝缘性实验图6静触头对地绝缘性实验当动静觖头对地绝缘性不良时（动、静触头对地绝缘低于5 M H),得出绝缘性不好，接触电阻过大14"3。

因为接触电阻过大时，会引起导电情况将下降、触头温升过高，接触器侧挡板 出现灼烧的痕迹，如图7所示，有一定的安全隐患，影响动静触 头的使用寿命和可靠性。

(下转105页）学术研讨105到限制，对教练员和运动员心理产生极大 的影响，必然会出现重新感悟拳击比赛制 胜规律的迷茫期和探索期。

对邹市明成功 经验认识不足，自信心必然是动摇了，或 认识的误区〇拳击比赛是短兵相接，近身肉搏的交 手型比赛，是一项体能术的竞技运动。

按拳击运动击打的规律特征，虽说 “巧，，不如“快”，"快，，不如“重（力 量大），，。

但是由于拳击比赛是按体重划 分级别进行的。

人的力童大小与体重大小 的关系是正比关系，打击的力量F大小，与出拳的速度是成正比的。

力学原理F=MA，M我们可以认定为恒定的级别童级，是恒量，而A作为加速度，则是由于 拳手的个体能力与天赋所决定的，是个变 量' 都说打击力量不足是中国拳手普遍 的垢病，如何去提高出拳加速度这个变量，是提高拳手的打击力量的根本。

我们 当前拳击训练的重点应当放在一个“快’’字上，围绕着"快，，字来做文章。

拳手在 两两对抗中，出拳的速度的快慢，体现其 打击力量的大小；出拳时机的把握与否，体现其打击■的强弱。

3.2教练员和运动员对拳击项目制胜规律的理解能力高低，决定其拳击技战术发展水平高低提高教练员和运动员对拳击项目内在 的本獅规律的认知水平，深化对拳击运动制胜规律的理解和检释，全面实现自主运用技穌，狀是简单的，但变化錄杂的。

运动员没有技术作为支撑，在拳击比赛中就没有战术可言。

脱去魏的W之后，国际軸比赛通贝啲“有效击中”的定义未改变，对原有击打技战术水平发挥的影响是不大的，对幹的卿能力和抗撕能力雖出了更高的要求。

只要抓准了什么是有效击中这个概念，把分析问题复杂化、处理问题简单化，最后落实到：训练手段专门化，动作组合套雛，用自动化，比料奏自主化，只有这样，保证了比赛各个回合激烈对抗中技战术合理调节与运用，与教练形成在赛中的沟通与默契，临场出现了问题，教练也才能及时的点化，才能实现对比赛局面的控制。