《電力機車電器檢修與維護》 課件 項目4 直流繼電器的檢修與維護

4目錄CONTENTS一、項目任務(wù)及要求二、項目分析三、項目實施的路徑與步驟四、項目實施五、項目實施過程中可能出現(xiàn)的問題及對策六、項目作業(yè)七、項目拓展一、項目任務(wù)及要求一、項目任務(wù)及要求對SS3

4000系電力機車JT3-21/5型時間繼電器進行解體、檢修維護與組裝。時間要求：教學學時4課時。質(zhì)量要求：符合成都鐵路局電力機車電器檢修質(zhì)量驗收相關(guān)標準和技術(shù)規(guī)程。安全要求：嚴格按照安全操作規(guī)程進行項目作業(yè)。文明要求：自覺按照文明生產(chǎn)規(guī)則進行項目作業(yè)。環(huán)保要求：努力按照環(huán)境保護要求進行項目作業(yè)。二、項目分析二、項目分析理論鏈接1：繼電器的定義繼電器是根據(jù)某種輸入信號（輸入量）接通或斷開小電流控制電路，實現(xiàn)遠距離自動控制和保護的自動控制電器。在電力機車上，繼電器用于控制電路中，具有控制、保護或轉(zhuǎn)換信號的作用。理論鏈接2：繼電器的結(jié)構(gòu)組成對于有觸點的繼電器，從其結(jié)構(gòu)組成方面可認為是由觸頭裝置和傳動裝置（一般沒有滅弧裝置）組成。二、項目分析理論鏈接3：繼電器的原理組成繼電器根據(jù)外界輸入的一定信號來控制相應(yīng)電路中電流的“通”與“斷”，一般由測量機構(gòu)、比較機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)等部分組成，其原理組成方框圖如圖所示。繼電器原理組成方框圖二、項目分析作（觸頭的閉合或開斷），接通被其控制的電路，從而得到一個輸出電壓。理論鏈接4：繼電器的工作原理現(xiàn)以右圖所示的有觸點電磁式繼電器為例，說明繼電器的工作原理：繼電器由測量機構(gòu)、比較機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)組成。它的電磁機構(gòu)是測量機構(gòu)，觸頭是執(zhí)行機構(gòu)。測量機構(gòu)接收輸入量（電流或電壓等信號），并將其轉(zhuǎn)變?yōu)槔^電器工作所必需的物理量（電磁吸力）；通過比較機構(gòu)進行比較，當達到其動作參數(shù)或釋放參數(shù)（電磁吸力大于或小于反力）時，促使執(zhí)行機構(gòu)動繼電器工作原理圖二、項目分析繼電器的輸入量與輸出量之間有一特定的關(guān)系，這就是繼電器最基本的輸入-輸出特性，亦稱為繼電特性。右圖所示為具有常開接點繼電器的繼電特性，輸入量用X表示，輸出量用Y表示。由上述工作原理分析可見，繼電器的繼電特性是由連續(xù)輸入、躍變輸出的折線組成，只要某裝置有該輸入-輸出特性就能稱為繼電器。圖中Xdz稱為繼電器的動作值，Xfh稱為繼電器的返回值。理論鏈接5：繼電器的繼電特性繼電特性二、項目分析（1）繼電器觸頭容量小，一般采用點接觸形式，沒有滅弧裝置，體積和重量也比較小。（2）繼電器的靈敏度要求極高，輸入、輸出量應(yīng)易于調(diào)節(jié)。（3）繼電器能反應(yīng)多種信號，如各種電量、速度、壓力等，其用途很廣，外形多樣化。（4）繼電器不能用來開斷主電路及大容量的控制電路。理論鏈接6：繼電器的特點二、項目分析繼電器有很多種分類方法，下面僅根據(jù)目前電力機車上使用的情況來分類：（1）按用途分類：控制繼電器和保護繼電器。（2）按輸入量的性質(zhì)不同分類：電磁式繼電器和機械式繼電器。電磁式繼電器的輸入量是反應(yīng)電量的繼電器；機械式繼電器的輸入量是反應(yīng)非電量的繼電器。（3）按執(zhí)行機構(gòu)的種類不同分類：有觸點繼電器和無觸點繼電器。（4）按輸入電流性質(zhì)不同分類：直流繼電器和交流繼電器。（5）按作用不同分類：電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、壓力繼電器等。理論鏈接7：繼電器的分類二、項目分析（1）額定參數(shù)：額定電壓、額定電流等。（2）動作值（整定值）：使繼電器吸合動作所需要的最小物理量的數(shù)值。（3）釋放值（返回值）：使繼電器釋放動作所需要的最大物理量的數(shù)值。（4）返回系數(shù)：繼電器輸入量的釋放值XSf與動作值Xdz之比，用Km表示。Km越接近于l，則繼電器動作越靈敏，但抗干擾能力就越差。（5）動作時間和釋放時間：動作時間是指從繼電器通電起，到所有觸點達到工作狀態(tài)止所經(jīng)過的時間間隔。釋放時間是從指繼電器斷電起，到所有觸點恢復(fù)到釋放狀態(tài)止所經(jīng)過的時間間隔。理論鏈接8：繼電器的基本參數(shù)二、項目分析序號常見故障故障原因處理方法1觸頭故障（1）由于觸頭的機械咬合、熔焊或冷焊而產(chǎn)生無法斷開的現(xiàn)象。（2）由于接觸電阻變大和不穩(wěn)定使電路無法正常接通的現(xiàn)象。（3）由于負載過大或觸頭容量過小等引起觸頭無法分、合電路的故障。（4）由于電壓過高或觸頭開距變小而出現(xiàn)觸頭間隙重新?lián)舸┑墓收?。?）由于沒有采用熄弧裝置或措施，或參數(shù)選用不當而造成觸頭磨損，或產(chǎn)生不必要的干擾（1）檢查觸點表面氧化情況和有無污垢。若觸點有污垢，則用汽油清洗干凈。銅質(zhì)觸點如有氧化層，可用油光銼銼平或用小刀輕輕地刮去其表面的氧化層。（2）觀察觸點表面有無灼傷燒毛，銅觸點燒毛可用油光銼或小刀整修，不允許用砂布來整修，但銀觸點燒毛可不必整修。（3）觸點如有熔焊，則應(yīng)更換觸點。若因觸點容量不夠而造成故障，則更換時應(yīng)選容量大一級的電器。（4）檢查觸點有無機械損傷而使彈簧變形，造成觸點壓力不夠。如有，則應(yīng)調(diào)整壓力，使觸點接觸良好。檢查觸點有無松動，如有，應(yīng)加以緊固，以防觸點跳動JT3-21/5型時間繼電器作為控制電路中的時間控制環(huán)節(jié)，作銜鐵延時釋放用，廣泛地應(yīng)用于電力機車劈相機啟動電路、壓縮機啟動電路、牽引通風機啟動電路、制動通風機啟動等電路中輔助機組的延時啟動JT3-21/5型時間繼電器的故障原因與處理方法見下表。故障原因與處理方法二、項目分析續(xù)表2線圈故障（1）由于溫度的變化導致線圈溫升超過允許值而引起線圈絕緣的損壞；由于潮濕而引起絕緣水平的嚴重降低；由于腐蝕而引起內(nèi)部斷線或匝間短路（

2

）

由

于

線

圈

電

壓

超

過110%額定電壓而導致線圈損壞。（3）由于工具的碰傷而使線圈絕緣損壞，或引起線折斷。（4）由于線圈電壓接錯，線圈接到220

V的交流電源電壓上使線圈燒壞。

（1）線圈若因短路燒毀，則應(yīng)更換線圈。（2）如果線圈短路的匝數(shù)不多，短路點又在接近線圈的用頭處，其余部分完好，則應(yīng)正即切斷電源，以免線圈被燒毀。（3）若線圈通電后無振動力學噪聲，則要檢查線圈引出線連接處有無脫落，用萬用表檢查線圈是否斷線或燒毀；通電后如有振動和噪聲，則應(yīng)檢查活動部分是否被卡住，靜、動鐵心之間是否有異物，電源電壓是否過低3磁路故障（1）由于棱角和轉(zhuǎn)軸磨損，導致銜鐵轉(zhuǎn)動不靈或卡死。（2）由于機械磨損，或非磁性墊片損壞，使銜鐵閉合后的最小氣隙變小，剩磁過大，導致銜鐵不能釋放（1）棱角和轉(zhuǎn)軸磨損時，應(yīng)更換棱角和轉(zhuǎn)軸。（2）可通過拆卸后整修，使鐵心中柱端面與底端面間留有0.02～0.03mm的氣隙，或更換彈簧。（3）應(yīng)拆下線圈，檢查靜鐵心之間的接觸面是否平整，在無油污。若不平整，則應(yīng)銼平或磨平；如有油污，則要用汽油進行清洗。若動鐵心歪斜或松動，則應(yīng)加以校正或緊固三、項目實施的路徑與步驟（一）項目路徑（二）項目步驟理論鏈接1：檢修基本技術(shù)要求（1）額定電壓380V，額定電流150A，額定控制電壓110V，額定控制電流5A。（2）動作靈活，無卡滯。（3）用500V兆歐表測量絕緣電阻：主觸頭對地>5M，主觸頭之間>5M，線圈對鐵心>5M，輔助觸頭對地>5M，輔助觸頭之間>5M。（4）三相觸頭通斷一致。（5）繞線規(guī)范，各部安裝、接線牢固，觸頭接觸良好。（二）項目步驟理論鏈接2：技術(shù)參數(shù)（1）觸頭：額定電流：10A開距：≥3.5mm初壓力：0.7N超程：≥1.5mm終壓力：0.9N（2）線圈：額定電壓：DC110V線徑：0.18mm 匝數(shù)：6750 阻值：644（3）SS3

4000系電力機車使用繼電器整定值：5s。（二）項目步驟步驟一

檢

查（1）解體前進行外觀檢查。（2）解體前進行通電性能試驗，如下圖所示。（a）通電檢查 （b）試驗結(jié)果JT3-21/5型時間繼電器解體前檢查理論鏈接：JT3-21/5型時間繼電器的結(jié)構(gòu)（見下圖）JT3系列時間繼電器結(jié)構(gòu)簡圖1—底座；2—阻尼銅套；3—鐵心；4—反力彈簧；5—反力調(diào)節(jié)螺母；6—銜鐵；7—非磁性墊片；8—觸頭組；9—極靴；10—線圈（二）項目步驟步驟二 解 體用工具按以下步驟解體：拆下觸頭組動桿上固定螺母→拆下銜鐵定位螺絲母→取下反力彈簧固定螺母→取下銜鐵→取下線圈固定螺絲→取下線圈→拆下觸頭組所在固定螺母→取下動、靜觸頭，如下圖所示。（a）拆下觸頭動桿固定螺母（b）拆下銜鐵定位螺絲（c）取下反力彈簧固定螺母（d）取下銜鐵（二）項目步驟（e）取下線圈固定螺絲（f）取下線圈（g）拆下觸頭組所在固定螺母（h）取下動、靜觸頭（二）項目步驟步驟三 檢 修（1）觸頭盒及導桿用酒精清洗、打磨，調(diào)整應(yīng)符合規(guī)定。（2）線圈檢查、清掃，應(yīng)符合規(guī)定。（3）框架、銜鐵等用酒精清洗、檢查，應(yīng)符合規(guī)定，如圖所示（a）觸頭的清洗、測量（b）觸頭的打磨、調(diào)整（c）線圈檢查與清掃（d）線圈的阻值測量（二）項目步驟（e）框架、鐵心的清洗（f）框架、鐵心的打磨（g）銜鐵的打磨、清洗（h）反力彈簧的測量與調(diào)試（二）項目步驟注意事項及作業(yè)標準：（1）觸點、觸橋接觸良好，無燒痕。（2）線圈無松動、過熱、變形短路及開路，引出線端子無松動，線圈阻值應(yīng)在644 Ω 。（3）框架、銜頭、導桿應(yīng)無松動、裂紋、變形及過量磨耗，配合應(yīng)良好，各部彈簧無變形，作用良好。關(guān)鍵事項：清潔度Ⅱ級。使用工具：電器鉗工常用工具，數(shù)字萬用表。（二）項目步驟步驟四

組

裝組裝是解體的反過程。延時時間的調(diào)整可通過調(diào)整非磁性墊片的厚度來實現(xiàn)。注意事項及作業(yè)標準：觸頭接觸線偏移不超過1mm，線圈安裝牢固、可靠，繼電器應(yīng)動作靈活，無卡滯現(xiàn)象。使用工具：電器鉗工常用工具，卡尺。步驟五 試 驗（1）在試驗臺上測試。（2）用500V兆歐表測各帶電部分之間及對地間電阻值應(yīng)大于5M。（3）用線路檢測儀測試聯(lián)鎖觸頭接觸≤100m。（4）檢修完的時間繼電器調(diào)整部分螺栓應(yīng)加漆封，如下圖所示。（二）項目步驟JT3-21/5型時間繼電器試驗臺測試注意事項及作業(yè)標準：（1）試驗結(jié)果應(yīng)符合基本技術(shù)要求。（2）500V兆歐表測各帶電部分之間及對地間電阻值應(yīng)＞5M。（3）聯(lián)鎖觸頭接觸≤100m。（4）調(diào)整部分螺栓應(yīng)加漆封。關(guān)鍵事項：聯(lián)鎖觸頭接觸≤100m。使用工具：電線路檢測儀，數(shù)字萬用表，試驗臺。四、項目實施四、項目實施1.

勞動組織形式對學生進行分組：學生每3～4人組成一個工作小組，各小組制訂出實施方案及工作計劃，組長協(xié)助教師參與指導本組學生學習，檢查項目實施進程和質(zhì)量，制定改進措施，共同完成項目任務(wù)。2.

工具材料準備2.

工具材料準備（1）作業(yè)工具：數(shù)字萬用表，500V兆歐表，電器鉗工工具，如圖4.9所示。（2）作業(yè)材料：觸頭，毛刷，酒精，白布。（3）使用設(shè)備：0～150V可調(diào)直流電源檢測臺，工作臺，如圖4.10所示。四、項目實施JT3-21/5型時間繼電器作業(yè)工具JT3-21/5型時間繼電器試驗臺四、項目實施3.

作業(yè)要求（1）正確著裝，穿戴好勞動保護用品。（2）正確使用工、卡、量具。（3）注意自身安全及他人安全，嚴禁違章作業(yè)。4.

項目評價按時間、質(zhì)量、安全、文明、環(huán)保要求進行考核。學生按照下表進行項目考核評分，先自評，在自評的基礎(chǔ)上，由本組的同學互評，最后由教師進行總結(jié)評分。四、項目實施項目考核評價表注：如出現(xiàn)重大安全、文明、環(huán)保事故，則本項目（單元）考核記為不合格項目要求考核標準考核結(jié)果（1）時間要求（1）不超過規(guī)定時間（1）有一項不符合要求不合格；（2）合格成績?yōu)?0分（2）質(zhì)量要求（2）檢修、維護質(zhì)量符合標準（3）安全要求（3）符合安全操作規(guī)程（4）文明要求（4）做到文明“生產(chǎn)”（5）環(huán)保要求（5）檢修過程符合環(huán)保要求項目拓展20分項目作業(yè)20分成績五、項目實施過程中可能出現(xiàn)的問題及對策五、項目實施過程中可能出現(xiàn)的問題及對策可能出現(xiàn)的問題：通電試驗時，繼電器延時時間超過5s。故障原因：（1）銅阻尼套損壞，截面過??；（2）反力彈簧松緊度過松；（3）非磁性墊片的厚度過小。解決措施為：（1）更換銅阻尼套；（2）適度調(diào)緊反力彈簧松緊度；（3）增加非磁性墊片，以增大厚度。五、項目實施過程中可能出現(xiàn)的問題及對策理論鏈接1：延時時間的調(diào)節(jié)——阻尼套延時時間的調(diào)節(jié)：時間繼電器的延時整定必須符合所選繼電器相對應(yīng)的時間等級范圍，否則將不能保證延時精度。時間繼電器不同延時時間等級之間的調(diào)節(jié)（又稱大范圍調(diào)節(jié)）可以用更換阻尼套的辦法來實現(xiàn)。時間繼電器的延時等級取決于阻尼套的材質(zhì)及參數(shù)。因為阻尼套中電流的衰減過程取決于阻尼套的時間常數(shù)r，R越小，r就越大，電流衰減也就越慢，延時時間也就越長。因此，5s級的時間繼電器一般采用大截面銅套以降低電阻值，3

s級的時間繼電器則用鋁套或小截面銅套以增加電阻值。五、項目實施過程中可能出現(xiàn)的問題及對策理論鏈接2：延時時間的調(diào)節(jié)——調(diào)節(jié)反力彈簧調(diào)節(jié)反力彈簧：此調(diào)節(jié)過程可以是連續(xù)而細微的，稱為細調(diào)。在保持非磁性墊片的厚度不變的前提下，反力彈簧擰得越緊，反作用力就越大，延時時間就越短；反之則反作用力越小，延時時間越長。注意壓緊彈簧程度不能影響最低電壓吸合動作的可靠性，放松彈簧程度不能影響釋放動作的可靠性和繼電器的耐振性。五、項目實施過程中可能出現(xiàn)的問題及對策理論鏈接3：延時時間的調(diào)節(jié)——調(diào)節(jié)非磁性墊片調(diào)節(jié)非磁性墊片：這種調(diào)節(jié)是階梯形的，既不連續(xù)，也不能做微量調(diào)整，稱為粗調(diào)。在保持反力彈簧不變的前提下，非磁性墊片越厚，磁路的氣隙和磁阻就越大，相同磁勢下產(chǎn)生的電磁吸力就越小，銜鐵就越容易釋放，故延時時間相應(yīng)縮短；反之則延時時間相應(yīng)延長。但非磁性墊片不能太薄或取消，太薄容易損壞而變成無墊片，無墊片將會發(fā)生繼電器銜鐵不能釋放的現(xiàn)象。六、項目作業(yè)六、項目作業(yè)完成直流繼電器JT3-21/5型時間繼電器的檢修與維護的學習任務(wù)單。試做出直流繼電器JZ15-44Z型中間繼電器的檢修與維護的項目分析及項目實施的路徑與步驟。作業(yè)六、項目作業(yè)JZ15-44Z/4型中間繼電器在控制電路中作為邏輯傳遞的一個環(huán)節(jié)，用于增加信號數(shù)量、量值放大和開閉邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在SS系列電力機車使用最多的中間繼電器就是JZ15-44Z型中間繼電器。1.JZl5-44Z型中間繼電器（見右圖）（1）型號及含義。44—4常開、4JZl5-44Z：J—繼電器；Z—中間；15—設(shè)計序號；常閉接點數(shù)；Z—直流控制。（2）作用。中間繼電器在電力機車上應(yīng)用較廣，該型繼電器在電力機車直流控制電路中用來控制各種控制電器的電磁線圈，以使信號放大或用一個信號控制幾個電路中的電器。理論鏈接1：JZ15-44Z型中間繼電器的作用六、項目作業(yè)理論鏈接2：JZ15-44Z型中間繼電器的組成組成：JZ15-44Z型中間繼電器的結(jié)構(gòu)如圖所示。傳動裝置：由鐵心、線圈鐵、拉伸彈簧、銜鐵、手動按鈕組成。觸頭裝置：共8對雙斷點橋式銀點觸頭，分別布置在磁軛兩側(cè)。兩個觸頭盒中的常開常閉接點數(shù)應(yīng)對稱布置。觸頭系統(tǒng)采用永磁鋼吹弧，以提高觸頭直流分斷能力。小型化的永磁鋼嵌裝在靜觸頭的下部，采用無極性布置法，可以加強直流電弧的拉長，實現(xiàn)吹弧的目的。該型繼電器的接點容量為10A。JZ15-44Z型中間繼電器結(jié)構(gòu)簡圖1—線圈；2—磁軛；3—鐵心；4—銜鐵；5—按鈕；6—觸頭組；7—防塵罩；8—反力彈簧；9—支座六、項目作業(yè)觸 頭額定電流：10A；開距：≥2.5mm；超程：≥1.5mm；初壓力：0.2N；終壓力：0.9N。線 圈額定電壓：DC110V；線徑：0.16mm；匝數(shù)：13100；阻值：1000。理論鏈接3：JZ15-44Z型中間繼電器主要技術(shù)參數(shù)七、項目拓展TJJ2-18/21型接地繼電器的檢修與維護理論鏈接1：TJJ2-18/21型接地繼電器的作用SS3型4000系、SS3B型電力機車上使用TJJ2-18/21型電磁式繼電器作為主電路接地繼電器，對主電路進行接地保護。理論鏈接2：TJJ2-18/21型接地繼電器的結(jié)構(gòu)組成它主要由控制裝置、恢復(fù)裝置和機械聯(lián)鎖裝置3部分組成，如圖所示。控制裝置和恢復(fù)裝置都有各自獨立的磁系統(tǒng)，兩者通過鉤子和扭簧組成的機械聯(lián)鎖裝置聯(lián)系。繼電器組裝在由酚醛玻璃纖維壓制成的底板上，外面裝有防塵的有機玻璃透明外罩。TJJ2系列接地繼電器結(jié)構(gòu)簡圖1—接線端子；2—底板；3—主觸頭；4—恢復(fù)線圈；5—聯(lián)鎖觸頭；6—指示器；7—鉤子；8—扭簧；9—外罩；10—銜鐵；11—反力彈簧；12—支座；13—非磁性墊片；14—吸引線圈；15—鐵心TJJ2-18/21型接地繼電器的檢修與維護理論鏈接3：TJJ2-18/21型接地繼電器結(jié)構(gòu)組成——控制裝置控制裝置部分由磁系統(tǒng)、反力彈簧和觸頭系統(tǒng)組成。磁系統(tǒng)為拍合式直流電磁鐵，鐵心由方鋼制成，其上帶有吸引線圈，銜鐵為4mm厚的鋼板。觸頭系統(tǒng)為雙斷點橋式結(jié)構(gòu)，包括一對常開主觸頭、一對常閉主觸頭和一對常開聯(lián)鎖觸頭。主觸頭由銜鐵控制，聯(lián)鎖觸頭由指示桿帶動。理論鏈接4：TJJ2-18/21型接地繼電器的結(jié)構(gòu)的組成——恢復(fù)裝置恢復(fù)裝置部分主要由指示桿、指示桿顯示動作彈簧及恢復(fù)指示桿的螺管式電磁鐵等組成，如圖所示。圖4.14

恢復(fù)裝置1—扭簧；2—鉤子；3—指示桿；4—恢復(fù)線圈；5—指示桿顯示動作彈