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1、电力机车电气线路的调试情境二 电力机车辅机试验第一章SS4G型机车辅助电路SS4G型电力机车辅助电路（原理图见附图二）采用传统的单三相供电系统，辅机均采用三相异步电动机拖动。电源来自主变压器的辅助绕组a6b6x6，其中a6x6的额定电压为399.86V，b6x6的额定电压为226V。单相交流电源从a6x6经库用转换刀开关235QS至导线201、202给各辅机及窗加热、取暖设备供电。机车在库内可通过辅助电路库用插座294XS引入380V单相或三相电源，将235QS投向库用位，辅助电路设备即可由库内电源供电。一、分相设备1、劈相机劈相机是单相电动机与三相发电机的组合，提供辅助电路的三相电源。见下图
2、：图51劈相机起动示意图劈相机的运转与停止通过接触器201KM控制。劈相机起动时在第二电动相绕组与发电相绕组间接入起动电阻263R进行分相起动，起动电阻的接通与开断由接触器213KM来执行。劈相机起动继电器283AK监测起动过程并控制起动电阻回路的开断，其工作电源(DC110V)从导线531经533KT常开联锁由导线281引入。当按下劈相机按键开关后，接触器213KM闭合，起动电阻投入，201KM闭合，劈相机开始起动，这时劈相机起动继电器监测劈相机发电相电压(由导线279、280引入，间接反映劈相机的转速)，当劈相机转速达到约0.9nh，也即283AK测得其发电相电压接近于比较电压(额定网压下
3、，该电压值为220V，由导线202、206引入)时，283AK动作，其常开联锁闭合，导线561、568连通，则劈相机起动中间继电器566KA得电，使213KM及劈相机起动延时时间继电器533KT失电，213KM主触头打开，开断了起动电阻回路，劈相机起动完成。同时，533KT常开联锁开断了导线531与281通路，使283AK失去工作电源处于闭置状态。劈相机起动电阻有三个抽头，即备有两组，当一组烧损可换另一组使用，此时只需把导线232换接至另一抽头即可。2、通风机电动机第一台牵引通风机电机3MA的电容分相起动电路是为劈相机发生故障而特设的电路。在机车运行中，劈相机一旦发生故障，为保证其它辅机继续工
4、作，即可切除劈相机，而以起动电容253C对风机电机3MA直接进行分相起动。这时，要把劈相机故障转换开关242QS打向2QS位，即把283AK监测劈相机发电相电压的引入线转接到3MA的第三相上，同时必须把闸刀开关296QS倒向起动电容位。起动过程由起动继电器283AK控制，起动完成后283AK常开联锁闭合，使213KM线圈失电，其主触头打开，切除起动电容。在运用3MA替代劈相机作电容分相起动时，司机操纵与使用劈相机时相同，由于两节车的辅助电路未重联，因此可以一节车做劈相机电阻分相起动，另一节车(劈相机故障)做3MA电容分相起动。必须强调的是采用电容分相起动通风机电动机时，网压不得低于22kV，且
5、必须是在劈相机故障状态下进行。二、负载电路1、三相负载电路当劈相机起动完毕后，辅助回路导线201、202、203即可提供三相不对称电源，这时，各辅机可依次投入工作。SS4G型电力机车三相负载有：压缩机电动机2MA一台，牵引通风机电机3、4MA二台，制动风机电动机5、6MA二台，变压器风机电动机7MA一台，变压器油泵8MA一台。各辅助电动机均通过其相应的交流接触器进行分合控制。为了改善劈相机供电系统的三相电源对称性，在35MA电动机的D2、D3之间接入移相电容247252C，随电动机作负载投入而投入。235QS为库用转换刀开关，机车在电网下，235QS倒向“运行”位，则主变压器辅助绕组a6x6通
6、过导线204、205经235QS与导线201、202连接，从而给辅助电路提供380V单相电源。若机车处在库内时，235QS须倒向“库用”位，此时可使用的库内电源有两种：库内三相电源使用库内三相电源时，一般不起劈相机。把库内三相电源接到库用插座294XS的207、208、209三点上，通过235QS及导线203与209之间的连接母线直接为辅助电路提供三相电源。库内单相电源单相电源送至库用插座294XS的207、208两点上，经235QS给辅助电路提供单相电源，此时须使用劈相机实现单三相电源的转换。若只使用库内单相电源，也可拆开导线203与209之间的连接母线，这样做有两个目的：一是从安全角度考虑
7、，使库用插座上的第三点(209点)不带电；二是若电源线误接至接点208、209上时，避免劈相机不能正常起动而受损。2、单相负载电路380V单相负载电路包括窗加热玻璃、壁炉及脚炉电路，采用380V单相交流电源。由自动开关作电路的过载保护用。220V单相负载电路220V单相负载电路主要有司机室热饭电炉。该220V电源取自导线202、206，由自动开关作支路的过载保护。三、保护电路SS4G型电力机车辅助电路设置有以下几种保护：过电压保护、辅过流保护、辅接地保护、辅机过载保护及零压保护等。1、过电压保护采用跨接在辅助绕组a6x6两端间的RC过电压保护电路，由电阻260R、电容255C组成，吸收过电压。
8、2、辅过流保护在辅助绕组短路或其它原因造成辅助电路短路，其电流超过2800A时，进行辅助电路过电流保护，电流继电器282KC吸合动作使机车主断路器分闸，并显示辅助过流信号。3、辅接地保护在变压器辅助绕组的x6端与地之间设有辅助电路接地保护电路，如下图所示。辅接地保护属有源保护装置，支路经110V控制电源后接地。当辅助电路某点接地时，辅接地保护系统形成回路，285KE动作吸合，其辅助联锁使主断路器分闸线圈得电跳闸，司机台辅接地信号显示。图52辅接地保护电路图此时285KE常闭联锁开断，回路串入电阻262R以免出现大电流而烧损接地继电器。同时经由285KE自身联锁和恢复中间继电器562KA联锁接通
9、“自锁”回路，保持信号记忆。故障解除后，借助主断路器合闸操作，562KA常闭联锁断开使285KE恢复。237QS是辅接地保护故障隔离开关，若确定辅助电路有一点接地且不能排除时，可切断保护电路，使机车作故障运行，此时要严密监视各辅机工作状态，以确保行车安全。4、辅机过载保护SS4G型电力机车的辅机保护采用了两种保护形式：一种是电子式辅机过流保护装置；另一种为自动开关过流保护。电子式辅机过流保护装置的特点是：保护装置设有一次保护跳接触器，二次保护跳主断路器的执行功能，因此在辅机发生故障过流时，能可靠动作，具备阻止辅机故障扩大的能力。其不足之处在于本身只是控制装置而非执行器械，保护功能则需接触器或主
10、断路器来完成，因此当辅机发生短路或单相堵转故障时，接触器将开断故障电流，而这种大电流的开断可能使接触器主触头烧损，甚至造成触头烧焊，极易影响接触器的寿命。此外，该装置还存在人为隔离的因素亦使辅机保护的可靠性打了折扣。自动开关保护具有两种保护功能，即瞬时电磁脱扣的短路保护功能和热脱扣动作的过载保护功能。该保护的特点是：分断能力较高，当回路发生过载、短路等故障时，能自动切断故障电路，有效地保护串接在它后面的辅机，过载保护具有反时限特性。不足之处在于自动开关是系列产品，其保护特性与辅机特性的匹配问题给选型增加了难度，且其保护特性具有分散性，因此其保护特性的整定和校核是关键。5、零压保护零压保护是接触
11、网供电的失压保护，由接在主变压器绕组a6x6两端的零压变压器281TC、电阻261R、整流装置290U、电容256C及零压时间继电器286KT组成。其电路图见下图。图53零压保护电路图当电网正常供电时，286KT吸合；当电网失压时286KT失电动作，其常闭联锁闭合，经563KA零压中间继电器接通主断路器的分闸电路，并显示信号。因电网失压后，变压器辅助绕组两端电压不是突变至零，而是随时间衰减的，所以在此电路中串有两个稳压管，截压50V，主要作用是使零压时间继电器286KT在电网失压后能在2s的时间内动作，以达到保护的准确性及必要性(供电网故障重合闸为2s)，排除电网失电后重合闸时劈相机处于单相堵
12、转合闸及短暂脱弓乱跳闸。在稳压管两端并接有电容256c，其作用主要是在零压时间继电器286KT吸合过程中，在286KT常闭联锁打开的瞬间，利用电容的反突变特性，使加在286KT线圈上的电压有一衰减过程(使286KT吸合的电流不是突然变小，而是随时间衰减)。所以并接电容256c的目的就是为了帮助零压时间继电器能可靠吸合，避免在此过程中出现“衔铁振荡”现象。零压保护电路同时还起到保护阀287YV的交流保护作用，即保护阀287YV由二路送电：一路从控制电路电源线53I经主电路入库转换开关20QP、50QP联锁，车顶门行程开关297QP联锁送至287YV线圈；另一路由零压保护电路给287YV供电，由此
13、构成保护阀的双电源送电状态。即使出现控制电路切断而机车高压供电依然存在的情况，287YV仍得电，门联锁锁闭，各室门打不开，达到确保人身安全的目的。第二章SS4G型机车控制电路第一节 概述SS4G机车控制电路是由司机控制器、低压电器、主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的触头联锁等组成的有接点控制电路及电子电路。通过间接控制的方式对机车主、辅电路实现控制，使主、辅电路完成相应的功能。有接点控制电路的控制作用主要是通过操纵司机控制器及主按键开关箱进行控制主令送出的。本设计主要针对部分有接点控制电路进行分析，并进行LCU电路改造及改进。一、SS4G机车控制电路组成SS4G机车控制电路根据各环节
14、作用的不同，可分为以下几个环节：1、控制电源；2、整备控制电路；（原理图见附图三）3、调速控制电路；（原理图见附图四）4、保护控制电路；（原理图见附图五）5、信号控制电路；6、照明控制电路。二、各环节作用概述SS4G机车控制电源电路为机车控制电路提供直流110V稳压电源，具有后备电源；整备控制电路完成机车动车前的各项准备性操作，主要由司机控制器的换向控制器及按键开关送出控制主令；调速控制电路完成机车的动车及调速控制，主要由司机控制器的调速控制器送出控制主令；保护控制电路完成与主电路、辅助电路有关的保护的执行控制，根据机车的使用情况和可能产生故障的严重程度，其保护结果有两种：一是跳主断路器，二是
15、跳接触器；信号控制电路完成机车整车或某些部件的工作状态的显示；照明控制电路完成机车的内外照明及标志显示。三、劈相机的控制劈相机控制电路分析劈相机的控制是完成其它辅机控制的先决条件。通过方式选择开关591QS可以选择手动起动和自动起动两种方式“0”位为手动位，“1”位为自动位。其控制电路见下图。图66劈相机控制电路图1、手动控制按下“劈相机”按键开关404SK，导线560经404SK与591QS，使导线564有电，劈相机中间继电器567KA得电动作，其常开点闭合。导线560经567KA的常开点，使导线561有电。导线561经劈相机起动中间继电器566KA的常闭接点，使分相接触器213KM和劈相机
16、起动延时继电器533KT得电动作，为劈相机的接触器201KM闭合作好了准备；导线561经213KM的辅助接点，使导线572有电，经劈相机故障隔离开关242QS使201KM得电动作，劈相机的主回路构通，开始起动；若起动正常，则劈相机的起动继电器283AK动作，其常开点闭合；导线561经283AK，使导线568有电，劈相机起动中间继电器566KA得电动作，其常闭点打开，切断213KM和533KT的供电回路，甩掉劈相机起动电阻，使劈相机进入正常工作状态，同时，566KA的常开点闭合；导线561经566KA的常开点，使566KA继续得电自锁；导线561经533KT的常闭点，使导线577有电，为其它辅机正常工
