电力机车辅助电气系统.doc

一、主观题(共30道小题)1.电力机车的电器按用途可分为哪些种类?试举例说明参考答案： 按电器用途可分为： (1)开关电器：如闸刀开关、自动开关、转换开关、按钮开关、隔离开关和主断路器等。 (2)控制电器：如司机控制器、接触器等。 (3)调节电器：如电压调节器、温度调节器。 (4)保护电器：如各种形式的保护继电器、避雷器、熔断器以及电抗器等。 (5)仪表检测用变流和变压器：如电流互感器、电压互感器。 (6)受电器：如单臂受电弓、双臂受电弓。 (7)成套电器：如高压柜、辅助柜、控制屏、信号屏等。 2.电器按传动方式可分为哪些种类?参考答案： 按电器的传动方式可分为： (1)手动电器：如闸刀开关、按钮开关、司机控制器等。 (2)自动电器：其中又可分为电磁传动、压缩空气传动、液压传动和电动机传动电器。 3. 机车电器按其执行机构的不同可分为哪几类? 参考答案： 电器按其执行机构的不同可分为： (1)有触点电器：如各种继电器、接触器等。 (2)无触点电器：如电子时间继电器、主回路和辅助回路接地继电器等。 4. 按电器在机车电气线路中所处位置的不同，可将其划分为哪几类? 参考答案： 按电器在机车电路中所处位置的不同，可将其划分为以下几类： (1)主电路电器：如受电弓、主断路器、转换开关等。 (2)辅助回路电器：如压缩机回路，通风机回路及照明、取暖、信号电路中的接触器等。 (3)控制电路电器：如各种低压继电器、电磁阀、按钮开关及远距离间接控制主、辅回路的司机控制器等。5.何为电器的机械寿命和电寿命?参考答案：电器的寿命指标包括以下两方面：一是机械寿命：电器在不需要修理或更换机械零件所能承受的无载操作次数；二是电寿命：电器在规定的工作条件下，不需要修理或更换零件而能承受的承载操作次数。6. 电器的工作制有哪几种? 参考答案：在电器的使用中，就发热而言，电器的工作制可分为三种，即长期工作制、间断工作制和短时工作制。7. 什么是短时工作制? 参考答案：电器短时通电，温升尚未达到稳定就停止工作，并且下一次工作时需要等到电器冷却到介质温度，这种情况称为短时工作制.8. 什么是长期工作制?什么是间断工作制? 参考答案：长期工作制是指电器接通电源后连续工作到发热稳定的工作制度。间断工作制是指电器会儿通电，会儿断电的反复循环的工作过程。9.什么是电器的发热、散热?参考答案：电器是由导电材料、导磁材料、绝缘材料等组成，利用电磁现象而工作的装置。在导体中有电阻损耗，在导磁材料中有磁滞和涡流损耗，在绝缘材料中有介质损耗。所有这些损耗都会变成热能，一方面提高了电器零部件的温度，另一部分散发到周围介质中去。这种现象称为电器的发热、散热。10. 什么叫最高允许温度?什么叫允许温升? 参考答案： 所谓最高允许温度，就是保证电器及介质的绝缘性不受危害的极限温度。 国标(GB)规定最高环境温度为+40，因为电器工作的环境温度直接影响电器的散热，故从最高允许温度减去最高环境温度，我们称之为允许温升，即允许温升=最高允许温度-40 11. 简述触头的定义及工作特点 参考答案： 触头是有触点电器完成其职能的执行机构，是有触点电器极其重要的组成部分。触头工作的好坏直接影响到电器的质量，但由于它经常受机械撞击、发热及电弧等的有害作用，极易损坏，所以它也是有触点电器的一个薄弱环节。 12. 简述触头的分类 参考答案： (1)按触头的用途可分为上触头、联锁触头等。 (2)按开断点数目可分为单断点和双断点式触头。 (3)按触头的正常位置可分为常开触头和常闭触头。 (4)按触头的形状和结构可分为指形触头和桥式触头。 13.何为有载开闭和无载开闭?参考答案： 触头按工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。在触头断开或闭合过程中，允许有电流通过的为有载开闭；在触头断开或闭合过程中，不允许有电流通过，闭合后才允许触头中通过电流的，为无载开闭。14. 什么叫触头开距?为什么要有开距? 参考答案： 当触头断开时，动、静触头间的最小距离称为触头的开距。 开距是触头的个重要参数。它不仅要保证在断开正常电流时能很快熄弧，而且还能使触头间具有一定的绝缘能力，当电源出现不正常的过压不致被击穿。15. 什么叫研距?为什么要有研距? 参考答案： 触头的接触始点到接触终点的距离叫触头的研距。 动、静触头在开闭过程中，相互之间之所以要有滑动和滚动(即研距)，其目的是擦除在触头表面所形成的氧化薄膜，减小接触电阻，以保证触头正常工作。16. 什么叫超程?为什么要有超程? 参考答案： 超程：动、静触头接触后，将静触头拿掉，动触头能继续向前走的距离。 触头超程是用来保证磨损后的触头接触压力，以使其可靠地工作。 17.什么是触头的初压力、终压力?触头的初压力、终压力有何作用?参考答案： 触头在闭合过程中一经接触就立即增加一个压力，这个压力称为初压力。触头在完全闭合进行正常工作时的触头压力称为终压力。 为了保证触头有良好的接触，以及减少触头在闭合时振动的持续时间，触头间必须要有一定的初压力和终压力。 18. 有触点电器的触头有哪四种基本工作状态?各种工作状态的核心问题是什么? 参考答案： (1)触头处于闭合状态：触头在这个状态下的核心问题是发热。 (2)触头闭合过程：触头在这个过程中的核心问题是减小振动。 (3)触头处于断开状态：触头在这个过程中的核心问题是断开电路的可靠性。 (4)触头处于开断过程中：触头在这个过程中的核心问题是灭弧。 19.触头的接触方式有哪几种?各适用于哪些场合?参考答案： (1)面接触(1)面接触：是指两个导体沿着较宽的表面接触的触头。其接触面和触头压力都较大，多用于大电流的电器。如大容量的接触器、自动开关的主触头和闸刀开关等。(2)线接触(2):是指两个导体沿着线或较窄的面积接触的触头。其接触面积和触头压力都适中，常用于几十安培至几百安培电流的中等容量的电器中。 (3)点接触：是指两个导体只在点或很小的面积上接触的触头。多用于20A以下电流的电器。如继电器的触头、接触器和自动开关的辅助触头等。20.什么是触头的磨损?触头的磨损有哪几种形式?参考答案： 通过电流的触头在多次闭合与断开后，它的接触表面会逐渐损坏，这种现象称为触头磨损。 触头磨损分为机械磨损、化学磨损和电气磨损三种。21.什么是触头的接触电阻?接触电阻的大小与哪些因素有关?参考答案： 由于电流通过接触联接而在触头间产生的附加电阻，称为接触电阻。影响接触电阻的因素有： (1)接触压力的影响。接触压力增大，接触电阻减小。 (2)触头材料的影响。 (3)温度的影响。 (4)触头表面情况的影响，特别是触头表面氧化引起氧化膜电阻的剧烈增加。22. 线接触触头的几个主要参数是什么? 参考答案： (1)触头接触电阻； (2)触头的研磨过程及研距； (3)触头超程； (4)触头的初压力和终压力； (5)触头开距。 23. 说明电弧产生的原因及危害 参考答案： 电器中的电弧是由于触头断开带电的线路而产生的。当触头即将分离时，一方面触头接触面积突然变小而使电阻剧增，触点产生高温。另一方面则是电路电压在触点分离间隙内形成高电场，由于高温及高电场的同时作用使触头发射电子，这些电子使两触头的空间发生电离而形成电弧。 电弧在电器中燃烧时间虽短(一般在0.1s以下)，但危害很大。其危害主要为： (1)烧伤触头，使触头表面形成弧坑和尖刺，影响触头继续可靠地工作； (2)产生高次谐波电流分量，对附近通信产生干扰； (3)如果不能可靠地熄灭电弧，不仅会烧坏电器和附近的电气设备，还会引起短路等故章，甚至引起火灾。24.什么是灭弧罩?它起什么作用?参考答案： 用来拉长及冷却电弧、限制电弧在一定范围内，防止烧损邻近设备的装置称为灭弧罩。 灭弧罩内设有灭弧室，主要起着增强消除游离因素，限制游离因素，加速电弧熄灭的作用，使电弧在灭弧室内燃烧并熄灭，以免漫延到其他设备上。通过加装灭弧罩还可以缩小电器的体积。25. 熔断器有何作用? 参考答案：熔断器是一种用于过载和短路保护的电器。其作用是依靠一种可熔的金属体串联在被保护电路中，当被保护电路的电流超过允许值时，熔断器熔断，从而切断了电路电源，以达到保护电气设备的目的。故也称为一次性的断路器。26. 什么是电器的热稳定性? 参考答案：电器的热稳定性是指电器在指定的电路中，能在一定的时间内承受短路电流(或规定的等值电流)的热作用而不发生热损坏的能力。27. 使用导线时应注意哪些事项? 参考答案： (1)通过导线的电流不得超过该导线的安全电流。 (2)线芯长期工作的温度不宜超过60。 (3)电动机线路应适当考虑起动情况。 (4)导线应有足够的耐拉等机械强度。 28.什么叫牵引电器?参考答案：凡是用来对电传动机车及其他牵引设备自动地或非自动地切换、检测、控制、保护和调节，并保证这些设备在正常情况下能执行牵引任务的电器，统称为牵引电器。29.简述牵引电器的工作特点参考答案： 由于牵引电器安装在运动的电力机车上工作，所以它的工作条件与一般工业上固定装置所用的电器不同。牵引电器工作条件有以下的特点： (1)电器所受的震动大。 (2)电器的工作温度高和温度变化范围大。 (3)受灰尘侵蚀。 (4)工作电压和电流的变化范围大，电器的操作频率高。 30.对牵引电器有哪些工作要求?参考答案： (1)在运用时，电器工作应准确、可靠，有足够的热稳定性、电动稳定性、绝缘强度和工作寿命。 (2)能量消耗少，具有尽可能小的体积、重量和较低的成本。 (3)应具有良好的工艺性能，便于生产和维修。