项目基本知识拓展
（一）车辆电器结构认识基本知识拓展
知识点一 温升与发热温度极限
温升：电器温度升高后，其自身温度与周围环境温度之差，称为温升。电器设备的温度过高，温升超过规定值，会严重影响电器的工作性能，缩短其使用寿命。
发热温度极限：就是保证电器的机械强度、导电性、导磁性以及介质的绝缘性不受危害的极限温度。
因为电器工作环境直接影响电器的散热过程，我国国家标准规定最高环境温度为40℃，从发热温度极限减去最高环境温度即为允许温升值，即
允许温升值＝发热温度极限-40℃
知识点二 载流导体的电动力方向与计算
1.载流导体的电动力方向
载流导体的电动力方向判断可用左手定则来进行。左手定则为：伸开左手，让大拇指与其余四指垂直并在同一个平面内，让磁力线穿过手心，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向即为导体所受电动力的方向。
2.载流导体的电动力计算
F＝BILsinα
式中：F——电器所受的电动力（N）；
B——磁感应强度（T）；
I——载流导体中的电流（A）；
L——载流导体的有效长度（m）；
α——载流导体与磁感应强度之间的夹角。
知识点三 电路的相关知识
欧姆定律：一段导体中的电流，和其加在导体两端的电压成正比，和电阻成反比，即
I＝U／R
串联导体的电阻：总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…。
电阻率：是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1m、横截面积1mm2的导线在常温下（20℃时）的电阻，叫作这种材料的电阻率。电阻率的单位是欧·米（Ω·m）或欧·毫米和（Ω·mm）。
电阻率较低的物质被称为导体，常见导体主要为金属，而自然界中导电性最佳的是银，其次是铜、铝等金属。
导热系数：是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1℃，在1s内，通过1m2面积传递的热量，单位为瓦／（米·摄氏度）（W／（m·℃），此处的℃可用K代替）。金属的导热系数大，可以加强触头和导体的散热，使电接触的表面温度降低，氧化物不易形成，从而使接触电阻小且在长期工作中能保持稳定，分断时触头间不易形成金属液桥。散热条件良好可以降低生弧条件，使金属不易熔化和气化，降低触头的电磨损。
知识点四 用作触头材料的金属及运动物体的动能计算
1.触头材料
用作触头材料的金属主要有银、铜、铂、钨等几种金属及其合金，以银和铜较为常见。它们的导电和导热性能都很好，是触头材料的首选。
2.物体的动能计算
质量为m的物体，其动能为EK＝mv2／2，动能和势能在一定条件下可以相互转化。触头闭合过程中，动触点的动能迫使触头表面产生弹性变形，此时，一部分能量消耗在碰撞过程中（因为触头不是绝对弹性体），而大部分能量转变为触头表面材料的变形势能，即转变为弹性势能，进而使触头发生弹跳、变形和磨损。
知识点五 电弧基本概念及定义
电弧：电弧是在气体中的一股强烈电子流，属于气体放电的一种现象，是电流通过某些绝缘介质（如空气）所产生的瞬间火花。
产生电弧的极限条件：电路内的电流和电压必须大于某一最小生弧电流和最小生弧电压。最小生弧电流和最小生弧电压随触头材料、电路的性质和周围介质不同而不同。一般情况下，当开关电器断开电流时，如果电路电压不低于10～20V，电流不小于80～100mA，电器的触头间便会产生电弧。
电弧的伏安特性：是指电弧电压与电弧电流之间的关系曲线，它实质上反映的是电弧内的物理过程，是电弧重要特性之一。电弧的伏安特性曲线有静伏安特性曲线和动伏安特性曲线之分，交流电弧的伏安特性均为动态的。电弧的伏安特性曲线是研究电弧产生和熄灭的主要理论依据。
知识点六 工频交流电的波形图及相邻导体电动力方向的判定
1.工频交流电
我国使用的工频交流电是指频率为50赫兹（Hz）、额定相电压220V、额定线电压380V的正弦交流电。其波形图如图2-65所示。在一个周期内，正弦交流电两次过零点，交流电弧就是利用零点熄弧原理来熄灭的。
图2-65 正弦交流电的波形图
2.相邻导体的电动力方向
载流导体的电动力方向判断可用左手定则来进行。左手定则为：伸开左手，让大拇指与其余四指垂直并在同一个平面内，让磁力线穿过手心，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向即为导体所受电动力的方向。其电动力大小可由公式F＝BILsinα计算。相邻导体间有电动力的作用，是电动力灭弧和多断点灭弧的理论依据。
知识点七 电磁传动装置的有关知识
1.电磁铁将电磁能转换为机械能
电能和磁能两者可以相互转化，类似于动能和势能同属于机械能可以相互转化一样。当电磁铁通直流电时，加电瞬间，电流是逐渐增大的，这是因为电磁铁的线圈相当于电感，电流不能突变，这时电磁铁磁性逐渐增大，直到最大电流时磁性也最强，电流稳定时，磁性也随之稳定。电能转换为磁能存储起来。当电磁铁与其他物体作用时，如吸引衔铁，部分磁能将转换为机械能，由于线圈导线（一般是铜质漆包线）也有电阻，电流通过时，必然要发热，所以电能会转化为内能。尤其是有稳定电流通过时，电能将会全部转化为内能。因而，电磁铁在使用时，必须控制通入电流的大小，以防止热量过多烧毁线圈。
当电磁铁通过交变电流时，电能主要转化为磁能，磁与磁相互作用，进一步转化为机械能。另外，电磁铁线圈有电阻，还有部分电能将转化为内能。
通过以上分析可知，电磁铁通电时，电能的主要作用是转化为磁能，但不可避免地部分电能转化为内能。通稳定的直流电时，大部分电能却转成内能，少部分转化成磁能。通过交变电流时，则大部分电能转化为磁能，少量转化为内能。电磁铁的线圈通电，电能先转化为磁能，磁能进一步转化为机械能，这是电磁铁的基本工作原理。
2.移相原理
短路环通常由康铜或镍铬合金制成，又名消振环。在有交变电流通过电磁铁的线圈时，线圈对衔铁的吸力也是交变的，当交流电流过零值时，衔铁在释放弹簧的作用下将有释放的趋势，这使铁芯与衔铁之间的吸力随着电流的变化而变化，从而产生振动和噪声，加快铁芯与衔铁之间接触产生的磨损，引起结合不良，为消除此现象，在铁芯柱端部面积的2／3左右嵌入一短路环，如图2-66所示。当线圈通入交流电时，不仅线圈产生磁通，短路环中的感应电流也产生磁通，短路环相当于纯电感电路，从纯电感电路的相位可知，装有短路环部分磁极下的磁通落后于不装短路环部分的磁通，即由于短路环的作用，原来的一个磁通分裂成两个相位不同的磁通，发生了相位偏移，称为移相。这样线圈电流磁通与短路环感应电流磁通不同时为零，即电源输入的交变电流通过零值时，短路环感应电流的磁通不为零，短路环的磁通对衔铁有电磁吸力的作用，从而克服了衔铁被释放的趋势，使衔铁在通电过程中始终处于吸合状态，从而减少振动和噪声。
图2-66 短路环的作用原理
知识点八 压缩空气具有能量
电空传动机构是用压缩空气推动活塞运动，以操作电器触头的分合动作。压缩空气，即被外力压缩的空气。空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其他能源比，它具有清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有、取之不尽等特点。压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工业气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。压缩空气作为能量载体把电能转变为机械能，从而带动电器触头的分合，是电空传动装置的基本原理。
（二）车辆上常用继电器、接触器的结构认识、具体应用、运行、安装、调试、拆卸与维护基本知识拓展
知识点九 接触器的选用
接触器是现代工矿企业电力拖动和自动控制系统中使用量最大的一种电器。由于接触器的可靠性及其使用寿命与使用的电压、电流、控制功率、操作频率的大小密切相关，所以，随着使用场合及控制对象的不同，其操作条件和工作的繁重程度也有很大差异。在接触器的选用中，原则上要以可靠性为前提，因为运行中的安全可靠包含着经济因素。而经济性则要根据使用条件、设备的设计要求，以及用户的重要程度诸多因素来综合考虑，只有兼顾才能做到合理，主要应根据实际情况而定。
接触器的选用一般遵守下列原则：
（1）按一般任务选用。所谓一般任务使用条件是指接触器只需要在额定电压下接通或分断较小倍额定电流，其操作频率不高，只伴有少量点动，而且所控制的电机是直接启动，满速运行下开断电源。这种任务在作用中所占有的比例很大。接触器在该使用条件下操作时，其触头磨损较轻，寿命较长。所以，选配接触器时，只要选择额定电压和额定电流等于或大于电机的额定电压和额定电流的接触器即可。
（2）按重任务选用。所谓重任务使用条件是指接触器需要接通或分断比额定电流大很多倍的启动电流，并频繁运行于点动、反接制动、反向和在低速时断开的使用条件。接触器在该使用条件下操作，其触头会发生严重的电磨损。所以，必须选用适应重任务工作的接触器才能满足其要求。
（3）按降容量选用。降容量选用一般有两种情况，第一种是操作频率高、工作相当繁重、可靠性要求很高的场合，可以适当地选用大“马”来拉小“车”，以延长使用寿命，提高可靠性；第二种是按轻任务使用类别设计的接触器用于繁重任务使用类别时，也应降容量使用。
知识点十 继电器的选用
继电器是现代工业生产中不可缺少的自动化组件，它广泛地应用于工业、农业、国防和交通运输等各个部门，其品种多、用量大。因此，细致地了解各继电器的性能、参数和使用条件，正确地选择和使用继电器，是确保继电器及其被控制或保护对象可靠工作、正常运行的重要环节。
选用继电器的一般方法如下：
（1）根据被控制或保护对象（可以电量或非电量）的具体要求，确定采用的继电器种类。
（2）确定控制和被控制电路的基本参数，如控制电路（继电器线圈电路）的线圈数量，电流种类，继电器动作、释放和工作状态的电流、电压或功率值以及它们的变化范围；被控制电路（继电器接点电路）的常开和常闭接点的数量，电路中的电流种类（直流或交流）及其大小，负载的电阻和电感量（即R和L值）等。
（3）根据控制和被控制电路对继电器的要求，在考虑使用寿命、工作制、使用条件、继电器各主要技术参数及重量和尺寸的基础上，从产品目录中选择合适的继电器。
（三）受电弓、集电靴及车辆常用其他电器的结构认识及使用与维护基本知识拓展
知识点十一 受电弓的特性
要使受电弓弓头滑板与接触网导线正常接触，可靠地受流，受电弓必须具备以下性能：
1.静态接触压力与静特性
受电弓是靠滑动接触来传导电流的，弓头滑板与接触网导线形成一副摩擦偶件。为了保证可靠的电接触，其间必须保持一定的接触压力，静态接触压力就是受电弓主要技术参数之一，它包括三个部分：
（1）额定静态接触压力。
额定静态接触压力是指在静止状态下，受电弓弓头滑板在工作高度范围内对接触网导线的压力。该值的大小直接影响受流质量。受电弓与接触导线间的可靠接触和相互作用是保证车辆良好受流的重要条件。列车运行时，受电弓滑板沿接触导线滑动，若接触压力太小，则接触电阻增大且易跳动，使供电时断时续，导致接触不良甚至引起火花或电弧；但若接触压力太大，则摩擦加剧，增加滑板和导线的磨损，缩短使用寿命。因此，要求受电弓的机械结构能保证滑板在工作的高度范围内具有相同的接触压力。受电弓各关节的摩擦力对接触压力也有一定程度的影响。
受电弓的静态接触压力与工作高度之间的关系称为受电弓的静特性，可用受电弓的静特性曲线表示。静特性直接影响受电弓受流质量。适当的静态接触压力可以使受电弓与架空接触导线正常接触，减少离线，保证良好的受流。车辆运行时，受电弓随着接触的架空导线高度的变化而上下运动。因此，接触压力不仅与受电弓的静特性有关，而且还与受电弓上下运动的惯性力，即受电弓的动特性有关。
（2）同高压力差。
同高压力差是指受电弓弓头在同一高度下，上升和下降时的静态接触压力差。该值的大小表征了受电弓各运动铰链部分的摩擦力大小。
（3）同向压力差。
同向压力差是指在工作高度范围内，受电弓上升和下降时的最大静态接触压力差。该值的大小表征了受电弓的总体调整水平。
2.受电弓的工作高度(https://www.daowen.com)
受电弓的工作高度是指在此高度范围内，弓头滑板对接触网导线的静态接触压力为额定值，也即在此高度范围内可以保证正常受流。
3.最高升弓高度
最高升弓高度是指受电弓按其结构所能升起的最高限度。通常该值小些，可以缩小受电弓的总体尺寸。
4.升、降弓时间
升、降弓时间是指在传动风缸处在额定工作气压时，由落弓位升到最大工作高度和由最大工作高度降至落弓位所需的时间。
5.弓头运行轨迹
弓头在工作高度范围内应该始终处于机车转向架的回转中心上，这样机车在弯道运行时，使弓头相对于轨道中心的偏移量最小，以避免弓头滑板偏离接触网，造成失流或刮弓的不良后果。因此要求弓头垂直运动轨迹在工作高度范围内是一直线。
6.动特性
受电弓与接触网的接触压力直接影响受流质量。接触压力不仅与受电弓的静特性有关，还与受电弓的运动特征有关。
在动能相等的情况下，把受电弓运动系统的质量归化到滑板上，该质量称为归化质量。受电弓的归化质量，与受电弓提升高度的关系称为受电弓的动特性。
为了在动态情况下取得较稳定的接触压力，就要设法尽量减小归化质量。受电弓应尽可能轻些，特别是减轻上部结构质量，弓头部分一般采用较轻的铝合金材料。
知识点十二 受电弓的主要技术参数
受电弓的主要技术参数参考值如表2-3所示。
表2-3 受电弓的主要技术参数参考值
（四）速度传感器、温度传感器、互感器在轨道客车上进行的客车运行速度和客车室内的温度检测和反馈，及其安装、拆卸调试基本知识拓展
知识点十三 变压器的工作原理及结构简介
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。按用途可以分为配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。其原理结构如图2-67所示。其外形结构如图2-68所示。
图2-67 变压器工作原理结构
图2-68 变压器外形结构
变压器组成部件包括器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等）和出线套管。
（1）铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度分别为0.35mm／0.3mm／0.27mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种。
（2）绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。
（3）变压器油和风扇等起冷却的作用。
（4）变压器的二次绕组具有抽头，改变抽头的位置，即可改变变压器的二次输出电压。
（5）变压器上一般安装瓦斯继电器、测温装置等，对变压器起保护作用。
知识点十四 传感器的应用简介
随着电子计算机、生产自动化、现代信息、军事、交通、环保、能源、海洋开发、遥感、宇航等科学技术的发展，对传感器的需求量与日俱增，其应用领域渗入国民经济的各个部门及人们的日常生活。可以说，从太空到海洋，从各种复杂的工程到人们日常生活的衣食住行，都离不开各种各样的传感器，传感技术对国民经济的发展起着巨大的推动作用。
1.传感器在工业检测和自动控制系统中的应用
传感器在工业检测和自动控制系统中占有极其重要的地位。在石油、化工、电力、钢铁、机械加工等行业中，传感器担负着对各种信息测量与检测的职能，再把测得的信息通过自动控制、计算机处理等进行反馈，用以进行生产过程、质量、工艺管理与安全方面的控制。
在自动控制系统中，电子计算机与传感器有机地结合在实现控制的高度自动化方面起到了关键性的作用。
2.汽车与传感器
传感器已不仅局限于测量汽车的行驶速度、行驶距离、发动机的转速等，在一些新的技术领域，如汽车安全气囊系统、防盗装置、防滑控制、电子变速、位置导航、尾气循环装置等都得到了实际应用，可以预测，随着汽车电子技术的不断发展，传感器在汽车领域的发展将会更加广泛。
3.传感器与家用电器
现代家用电器中普遍应用着传感器。传感器在电子炉灶、自动电饭煲、吸尘器、空调器、电子热水器、报警器、热风取暖器、电熨斗、电风扇、游戏机、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、录像机、家庭影院等方面都得到了广泛的应用。
4.传感器在机器人上的应用
目前，在劳动强度大或危险作业的场所，已经逐步使用机器人取代人的工作。一些高速度、高精度的工作，由机器人来承担也是非常适合的。智能机器人的研制、开发和利用离不开视觉、触觉等一系列高智能的传感器。
5.传感器在医疗及人体医学上的应用
随着医用电子学的发展，仅凭医生的经验和感觉进行诊断的时代已经结束。现在，应用医用传感器可以对人体的表面和内部温度、血压及腔内压力、血液分析、呼吸流量、肿瘤、脉搏及心音、新脑电波等进行高难度的诊断。显然，传感器对促进医疗技术的高度发展起着非常重要的作用。
6.传感器与环境保护
目前，大气污染、水质污浊及噪声已经严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境，这一现象已经引起了世界各国的重视，为保护环境，利用传感器制成的各种环境监测仪正在发挥着积极的作用。
7.传感器与航空航天
在航空及航天的飞行器上广泛地应用着各种各样的传感器。为了解飞机或火箭的轨迹，并把它们控制在预定轨道上，就要使用传感器进行速度、加速度、飞行距离的测量。要了解飞行器飞行的方向就必须掌握它的飞行姿态，飞行姿态可以使用红外水平线传感器陀螺仪、阳光传感器、星光传感器、地磁传感器等进行测量。此外，对飞行器周围的环境、飞行器本身的状态及内部设备的监控也都要由传感器来完成。
8.传感器与遥感技术
所谓遥感技术，简单地说就是从飞机、卫星、宇宙飞船及船舶上对远距离的广大区域的物体及其状态进行大规模测试的一门技术。遥感技术的迅速发展，离不开各种传感器，如远红外线微波传感器、超声波传感器等。遥感技术目前已经在农林业、土地利用、海洋资源、矿产资源、气象及军事领域得到了广泛的应用。
（五）其他电器简介基本知识拓展
知识点十五 过载与短路的区别
（1）过载与短路都是指电流增大，超过了正常的电流值。但过载是指电流超过了设备的额定能力；而短路是电路中电流流动的路径越过了部分或全部负荷，因电路总阻抗减小，使电流增大的现象；一般短路会引发电源侧电气元件过载。用电设备的增多，负荷的加大会引起载流元件的过载，过载电流是一点一点增加的，一般短时间不会引起设备烧损；而短路会使电流突然增加，短路电流有时会是额定电流的几十到几百倍甚至上千倍，大的短路会瞬间使设备烧损，因此需快速切断电源，防止出现事故或事故扩大。
在使用中，电气设备应该在额定电流，或轻过载时长期稳定运行，在短路电流瞬时作用下，不至损坏。也就是在电气设备的选择上，“按额定电流进行选择，按短路电流进行校验”。但对于后者我们往往做得不够，使许多设备在短路后自身抵抗能力不够而烧毁。
（2）短路保护是在电路发生故障时，比如不经过负载，线路的阻抗几乎为零，因此瞬间产生极大的电流提供给保护装置，保护装置动作切断电源，防止设备损坏和造成事故。过载保护是指当电路中同时处于启动状态的负载引起的总电流超过该段导线能承受的额定电流时切断电源，防止导线等因过热而受到损坏。短路保护与过载保护动作电流的整定方法与整定值不同，通常短路保护的整定值要通过短路计算来确定，而过载保护动作电流的整定值按额定电流的倍数来确定。
知识点十六 双金属片简介
双金属片是由两种或多种具有合适性能的金属或其他材料所组成的一种复合材料。双金属片也称热双金属片，分主动层和被动层，主动层的材料主要有锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍等；被动层的材料主要是镍铁合金，镍含量为34%～50%。由于两层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。其中，膨胀系数较高的称为主动层；膨胀系数较低的称为被动层。但是随着双金属应用领域的扩大和结合技术的进步，近代已经出现三层、四层、五层的双金属。事实上，凡是依赖温度改变而发生形状变化的组合材料，现今在习惯上仍称为热双金属。
双金属片被广泛用在继电器、开关、控制器等上面。电饭煲上的保温开关又称恒温器。它是由一个弹簧片、一对常闭触点、一对常开触点、一个双金属片组成。煮饭时，锅内温度升高，由于构成双金属片的两片金属片的热伸缩率不同，结果使双金属片向上弯曲。当温度达到80℃以上时，在向上弯曲的双金属片推动下，弹簧片带动常开与常闭触点进行转换，从而切断发热管的电源，停止加热。当锅内温度下降到80℃以下时，双金属片逐渐冷却复原，常开与常闭触点再次转换，接通发热管电源，进行加热。如此反复，即达到保温效果。日光灯的起辉器也是双金属片应用的例子，另外还可以利用双金属片制成温度计，用于测量较高的温度。
知识点十七 油断路器简介
油断路器是以密封的绝缘油作为开断故障灭弧介质的一种开关设备，有多油断路器和少油断路器两种形式。它较早应用于电力系统中，技术已经十分成熟，价格比较便宜，广泛应用于各个电压等级的电网中。油断路器是用来切断和接通电源，并在短路时能迅速可靠地切断电流的一种高压开关设备。油断路器的触头在油介质中闭合和断开，当断路器的动触头和静触头互相分离的时候产生电弧，电弧高温使其附近的绝缘油蒸发汽化和发生热分解，形成灭弧能力很强的气体（主要是氢气）和压力较高的气泡，使电弧很快熄灭。油断路器中通常采用的是矿物油（如变压器油），它具有较高的介质强度和较强的熄灭电弧的能力。
多油和少油断路器都要充油，其作用是灭弧、散热和绝缘。它的危险性不仅是在发生故障时可能引起爆炸，而且爆炸后由于油断路器内的高温油发生喷溅，形成大面积的燃烧，引起相间短路或对地短路，破坏电力系统的正常运行，使事故扩大，甚至造成严重的人身伤亡事故。
油断路器的爆炸燃烧原因有以下几个方面：
（1）油面过低。油断路器触点至油面的油层过薄，油受电弧作用而分解的可燃气体冷却不良，这部分可燃气体进入顶盖下面的空间而与空气混合，形成爆炸性气体，在自身的高温下就有可能爆炸燃烧。
（2）油箱内的油面过高。析出的气体在油箱内得不到空间缓冲，形成过高的压力，也可能引起油箱爆炸起火。
（3）油的绝缘强度劣化、杂质或水分过多，引起油断路器内部闪络。
（4）操作机构调整不当、部件失灵，会使操作时动作缓慢或合闸后接触不良。当电弧不能及时被切断和熄灭时，在油箱内产生过多的可燃气体，便可能引起爆炸和燃烧。
（5）遮断容量小。油开关的遮断容量对输配电系统来说是个很重要的参数。当遮断容量小于系统的短路容量时，断路器无能力切断系统强大的短路电流，致使断路器燃烧爆炸，造成输配电系统的重大事故。
（6）其他。油断路器的进、出线都通过绝缘套管，当绝缘套管与油箱盖、油箱盖与油箱体密封不严时，油箱进水受潮，或油箱不洁、绝缘套管有机械损伤都可造成对地短路引起爆炸或火灾事故。
因此，断路器在安装前应严格检查是否符合制造厂的技术要求。断路器的遮断容量必须大于装设该断路器回路的短路容量。检修时，应进行操作试验，保证机件灵活可靠，并且调整好三相动作的同期性。断路器与电气回路的连接要紧密，并可用试温蜡片观察温度，触头损坏应调换。检修完毕应进行绝缘测试，并有专人负责清点工具，以防工具掉入油箱内发生事故。投入运行前，还应检查绝缘套管和油箱盖的密封性能，以防油箱进水受潮，造成断路器爆炸燃烧。断路器切断严重短路故障后，即应检查触点损坏情况和油质情况。
在运行时应经常检查油面高度，油面必须严格控制在油位指示器范围之内。发现异常，如漏油、渗油、有不正常声音等时，应采取措施，必要时须立即降低负载或停电检修。当故障跳闸，重复合闸不良，而且电流变化很大，断路器喷油有瓦斯气味时，必须停止运行，严禁强行送电，以免发生爆炸。
知识点十八 机械联锁
机械联锁是指用电气设备本体的机械传动部分进行控制，使两个或若干个互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求，也称为硬闭锁。比如，用于电机正反转控制的接触器间的机械联锁，是通过接触器内部的构造机械机构使用于联锁的2个接触器不能同时动作，一般不允许两个接触器同时吸合。机械联锁在操作过程中无须使用钥匙等辅助操作，可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时，可以实现自动闭锁，阻止误操作。
机械联锁主要有两种形式，即主动式和被动式。所谓主动式联锁是指在该种联锁状态下，若无正常的解锁条件，不会被解锁，从而保证误操作根本无法执行。例如，当断路器处于合闸位置时，机械上应保证隔离开关或隔离插头被联锁而无法操作，即使错误操作也不会产生不良影响。被动式联锁是指在该种联锁状态下，可能由于非正常原因，出现解锁条件，使联锁解锁。如在联锁状态下操作隔离开关或推拉手车，虽然隔离开关尚未动作或隔离插头没有产生位移，但由于联锁的存在而使断路器分闸，从而使隔离开关或隔离插头的联锁被解除，显然这种被动式联锁形式会引起断路器误分闸。
司机控制器上的主控制手柄和方向开关之间、列车两端的司机控制器之间都必须进行必要的联锁，才能防止误操作，保证客车的安全运行。
知识点十九 电气联锁
电气联锁是指电气设备之间相互制约，通常用电气设备的触头、线圈等二次设备来进行控制，也称软闭锁。电气联锁通常分为自锁和互锁两种类型，如图2-69所示。
图2-69 带互锁的电机正反转电路
自锁通常指电器自身的触头锁自己的线圈。比如，在接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触点保持回路的接通状态。具体是把常开辅助触点与启动按钮的开关并联，这样，当启动按钮按下，接触器动作，辅助触点闭合，进行状态保持，此时再松开启动按钮，接触器也不会失电断开。互锁通常是指两个电器设备之间采用必要的电气连接而达到互相制约的目的。例如，使用接触器上的辅助常闭触点串联在另一个接触器的线圈回路中，形成联锁，使2个接触器的线圈不能同时吸合。简单来说就是两个接触器任何一个动作了其常闭触点都会切断另一个接触器的线圈，即在对应的接触器线圈回路串联需要互锁的接触器的常闭触点，即利用自己的辅助常闭触点，去控制对方的线圈回路，进行状态保持。结果就是在同一时间内始终只有一个接触器能动作。通常控制电机正反转的接触器需要接成互锁状态。