本书根据职业教育铁道运输类铁道机车运用与维护、电力机车运用与检修专业教学计划中电力机车电器课程的教学大纲编写而成。书中按照电力机车电器和应用车型，依据典型工作岗位的典型工作任务对教学内容进行项目化处理，以典型工作任务为驱动，将内容划分为3篇7个项目。第1篇（项目1）为基础知识，介绍电器发热与电动力、电接触、传动装置、电弧的产生和灭弧方法以及灭弧装置等基础理论知识。第 2 篇（项目 2～5）为直流型电力机车电器，重点介绍接触器、继电器、主型电器及避雷器、互感器等多种电器；第 3 篇（项目 6～7）为交流型电力机车电器，重点介绍其高压电器和控制电器。对于每一种电器，均涉及其作用、结构特点、工作原理、在电力机车中的使用与维护。
本书由职业院校专业教师团队与铁路部门一线技术骨干双元开发，内容反映企业现场新技术，贯彻人才技能培养新理念，项目安排合理，取材深度与学生水平相适应，便于组织教学。本书还配备数字化教学资源，扫描二维码即可轻松学习，既适用于职业院校电力机车电器的课程教学，也可作为职工的非学历教育培训教材，并可供从事铁道机车驾驶与检修岗位工作的广大从业人员学习参考。
电力机车是指以电力为能源的机车，相比需要燃烧化石燃料来获取动力的蒸汽机车和内燃机车，电力机车起动更快，对环境的污染也非常小，而且具有更加强劲的牵引力。但是，电力机车也有自身的缺点，因机车本身不带能源，所以其所需能源只能由牵引供电系统提供。牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。牵引变电所设在铁路附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。电力机车通过受流装置从接触网上获取电流并引入机车内部，才能发挥牵引作用，带动列车前行。电力机车整个运行过程受牵引供电系统和机车电器的工作状态的影响。
凡是对于电能的产生、输送和应用起开关、控制、转换、保护、检测及调节等作用，以及利用电能来控制、保护、调节非电量器械设备的各种电气设备，统称为电器，用在电力机车上的牵引电气设备称为电力机车电器。
1.认识电力机车电器
电力机车上使用的电器既有专门为它设计、制造的适用于轨道交通运输机车用的牵引电器，例如受电弓，也有选用的一般工业企业通用电器，例如继电器。由于电力机车电器安装在运行的电力机车上，而电力机车内部空间又极为有限，因此，电力机车电器的工作条件与一般工业企业用电器有很大不同。对电力机车电器总的要求是：准确可靠，质轻体小，经济耐用，易造易修。根据其特殊情况，电力机车电器还有以下特有的分类方法。
1）按电力机车电器所接入的电路分类
①主电路电器。使用在电力机车主电路中的电器，如受电弓、主断路器、高压连接器、高压互感器、转换开关等。
②辅助电路电器。使用在电力机车辅助电路中的电器，如空气压缩机回路、通风机回路及照明、取暖、信号电路中的各种电器等。
③控制电路电器。使用在电力机车控制电路中的电器，如各种低压电器、电空阀、按钮开关及远距离控制主、辅回路的司机控制器等。
2）按电器在电力机车中的用途分类
①受流器。电力机车从接触网上取得电能的电器，如受电弓。
②控制电器。用于对电力机车上的牵引设备进行切换、调节的电器，如司机控制器、接触器、继电器、按钮开关、转换开关、刀开关等。
③保护电器。用于保护电力机车上电气设备不受过电压、过电流损害的电器，以及保护其他设备不受损害的电器，如避雷器、自动开关、熔断器、接地及过载继电器、风压及风速继电器、油流继电器等。
④检测电器。用于与其他设备配套，检测电力机车各电路电压、电流及机车运行速度等的电器，如互感器、传感器等。
2.了解本书内容及使用方式
本书从我国电力机车应用实际出发，内容包括机车乘务员、机车电工等职业岗位需要掌握的电力机车电器的相关专业知识和专业技能，为高等职业院校铁道机车相关专业学生和机车驾驶与检修岗位工作人员提供参考用书及技术支持。
本书内容包括三大部分，第1篇是电器基础知识；第2篇是直流型电力机车电器，以SS4改型电力机车为主要车型；第3篇是交流型电力机车电器，以HXD3型电力机车为主要车型，主要介绍国产主型电力机车电器的构造、作用、工作原理及相关的理论知识，在此基础上进一步介绍电力机车电器在电力机车上的应用、使用与维护。在学习本书前，学习者应具有电工基础、电子技术基础、电力机车总体等知识储备。
通过本书的学习，使学习者掌握电器发热和电动力、电接触、传动装置、灭弧的方法和装置等电器基础知识；掌握各种接触器、继电器的作用、基本结构和工作原理；掌握主型电器的基本性能和主要参数；能够分析和判断电器的工作情况，具备电力机车电器使用、检查和维修方面的专业知识和专业技能，为后续电力机车控制等专业课程的学习打好基础。
3.作者分工与数字化资源建设
本书由河北轨道运输职业技术学院刘玮、王丽娜、于彦良担任主编，陈娜、李亚汝、李辰佑担任副主编。具体分工为：刘玮编写项目二、项目六、项目七，王丽娜编写项目三、项目四，于彦良编写项目一，陈娜、李亚汝、李辰佑编写项目五及附录。
本书编写团队教师在智慧职教的铁道机车专业群教学资源库中，开设了电力机车电器课程，有微课、动画及练习题库，为高职铁道机车专业在校生和铁路机务岗位社会学习者提供了线上学习资源，方便学习者进行自主学习：https://qun.icve.com.cn/zyq/8ywqaoimp7llxbquoxlvzq/courseDetail/3cmxaaktbi1ookbqf89tag
另外，本书还针对重点和难点内容制作了数字教学资源，读者通过扫描书中的二维码就可以在线观看，有利于读者自主学习，有利于师生混合式教学活动的开展。
刘 玮
2021年6月
第1篇 基础知识篇
项目1 电器基础知识 3
任务1.1 认知电器的发热与电动力 4
任务 1.2 认知电弧的产生与熄灭 8
任务 1.3 认知触头系统 17
任务1.4 认知电气传动装置 24
第2篇 直流型电力机车电器篇
项目2 接触器 31
任务 2.1 认知接触器 32
任务2.2 认知电磁接触器 35
任务2.3 认知电空接触器 37
任务2.4 认知真空接触器 40
任务2.5 接触器的检修 43
项目3 继电器 48
任务3.1 认知继电器 49
任务 3.2 认知电磁式继电器 53
任务3.3 认知机械式继电器 59
任务3.4 认知电子式时间继电器 65
任务3.5 继电器的检修 67
项目4 主型电器 72
任务4.1 认知受电弓 73
任务 4.2 认知高压连接器 77
任务 4.3 认知主断路器 84
任务 4.4 认知转换开关 96
任务 4.5 认知司机控制器 103
项目5 其他电器 112
任务5.1 认知转换开关 113
任务 5.2 认知按键开关 116
任务5.3 认知自动开关 119
任务 5.4 认知熔断器 125
任务 5.5 认知蓄电池 126
任务 5.6 认知互感器 129
任务 5.7 认知传感器 132
任务 5.8 认知避雷器 133
第3篇 交流型电力机车电器篇
项目6 高压电器 139
任务6.1 认知受电弓 140
任务6.2 认知真空断路器和接地开关 147
任务6.3 认知高压互感器 158
任务6.4 认知高压隔离开关 161
任务6.5 认知避雷器 166
项目7 低压电器 169
任务7.1 认知司机控制器 170
任务7.2 认知扳键开关组 175
任务7.3 认知控制电气柜 181
任务7.4 认知蓄电池组 190
附录A HXD3型电力机车电器设备明细表 193
参考文献 196
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