Головний вимикач. 
Головний вимикач

Для защиты силовых цепей электровоза, а также для отключения от контактной сети в цепи регулировочной обмотки тягового трансформатора установлен главный выключатель ГВ. При отключении ГВ во время движения электровоза прекращается тяговый режим и останавливаются вспомогательные машины.

На электровозах ЧС4 и ЧС4Т в качестве главного выключателя используется воздушный однополюсный выключатель с разрывной мощностью 250 мВА при номинальном напряжении 25 кВ, частоте восстанавливающего напряжения не более 2 кГц и давлении сжатого воздуха 9 кгс/см2. На электровозах до ЧС4−212 применяются ГВ типа 20УУ-25А1, на электровозах последующих выпусков (в том числе на ЧС41) — 2БУУ-25А2 с несколько измененной системой управления.

Главный выключатель установлен на крыше электровоза. Расположенные на внешней стороне корпуса ГВ его элементы рассчитаны для работы на открытом воздухе, а расположенные внутри корпуса и под крышей электровоза — только для работы в закрытом помещении.

ГВ состоит из следующих основных частей: опорной плиты с рамой, дугогасительной камеры с разрывными контактами, разъединителя с пружинно-пневматическим приводом, резервуара для сжатого воздуха, управляющих элементов и реек с зажимами. Для привода выключателя и гашения дуги, образующейся на главных контактах при их размыкании, используют сжатый воздух.

Токоведущая цепь ГВ включает в себя разрывные контакты, расположенные в дугогасительной камере, и разъединитель, который отключает и заземляет уже обесточенную цепь.

Процесс отключения выключателя состоит из трех последовательных операций: размыкание разрывными контактами силовой цепи под нагрузкой, размыкание разъединителя и повторное замыкание разрывных контактов. Каждая последующая операция начинается только после завершения предыдущей. Таким образом, разрывные контакты всегда замкнуты как при включенном, так и при отключенном главном выключателе. Они размыкаются только в процессе отключения ГВ. При отключении разъединителя одновременно происходит заземление силовой цепи электровоза. Токоведущая цепь, находящаяся под высоким напряжением, изолирована от корпуса ГВ фарфоровыми высоковольтными изоляторами.

Опорная плита 2 корпуса выключателя, отлитая из силумина, укреплена четырьмя болтами на крыше электровоза. Она предназначена для монтажа всех основных узлов ГВ.

На плите установлены два опорных фарфоровых изолятора 4 и 8, поддерживающих дугогасительную камеру 6. Опорный изолятор 8 полый и предназначен как для опоры дугогасительной камеры б, так и для подачи в нее сжатого воздуха из резервуара 11. В состоянии покоя (при неработающей камере) полость изолятора вентилируется постоянно струей воздуха малого давления. На плите также установлен разъединитель, состоящий из поворотного изолятора 3, ножа 5 и контактной головки 7.

Поворотный изолятор может поворачиваться в установленных на опорной плите подшипниках. От пневматического привода 1 через рычажно-кулисную передачу движение передается на поворотный изолятор, и тем самым осуществляется выключение или включение ножа разъединителя в контактной головке.

Контактная головка 7 укреплена на амортизаторе дугогасительной камеры и покрыта двумя круглыми крышками из алюминиевого листа. Конструкция головки гарантирует надежное включение и выключение ножа разъединителя при любых климатических условиях. Ее контакты медные, покрытые серебром.

На опорной плите корпуса ГВ установлен кронштейн, соединенный с корпусом электровоза и предназначенный для заземления ножа разъединителя при выключенном положении ГВ.

Под опорной плитой расположен резервуар 11 емкостью 55 л; имеется также дополнительный резервуар емкостью 57 л. Общий объем резервуаров таким образом составляет 112 л.

Воздушные резервуары предназначены для накопления сжатого воздуха, необходимого для приведения в движение пневматического привода разъединителя и гашения электрической дуги в дугогасительной камере, а также для перемещения расположенного .в ней подвижного контакта. Резервуары изготовлены из сварных листов и рассчитаны для работы при номинальном давлении 9 кгс/см2. Для спуска конденсата из бака предусмотрено отверстие с пробкой. На цилиндрической части бака на фланце установлен впускной клапан.

Под опорной плитой установлены также пневматический привод 1, предназначенный для включения и выключения разъединителя; главный (гасящий) клапан 9, пусковой (каскадный) вентиль 10 для подачи сжатого воздуха из резервуара в дугогасительную камеру; электропневматические вентили; обратный клапан, препятствующий выходу воздуха из резервуара при снижении давления в пневматической системе электровоза; предохранительный клапан; рейка с зажимами и сигнальный переключатель с контактами.

Дугогасительная камера установлена горизонтально на двух опорных изоляторах. Она выполнена в виде полого фарфорового изолятора, через который подается сжатый воздух. Применен принцип одностороннего дутья, что способствует быстрому и надежному выключению. Внутри дугогасительной камеры расположены неподвижный 4 и подвижной 15 контакты, поршень 7 подвижного контакта и гидравлический амортизатор 9. Неподвижный контакт 4 выполнен в виде медной трубки, ввернутой в медную плиту 17, которая установлена между фланцем изолятора 3 и силуминовым колпаком 1. С внутренней стороны колпака укреплена стальная вставка 2. Медная трубка служит для выхлопа потока деионизированного воздуха из пространства, в котором происходит гашение дуги. На другом конце медной трубки закреплено медное контактное сопло 16, покрытое слоем серебра, предназначенное для обеспечения надежного контакта.