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1、机车总体概述：韶山7C型电力机车是交直传动4800kW，最高运用速度120km/h的6轴客运电力机车。机车主要特点是：1采用两段桥相控(全控+半控)和它复励电路，无级调速和无级磁场削弱；2采用恒流起动及准恒速运行的特性控制方式；3采用微机控制及LCU逻辑控制单元；4采用电机滚动抱轴承鼻式悬挂、低位斜牵引拉杆方式；6采用B0-B0-B0转向架及单侧制动；7电制动采用再生制动；8设有列车取暖及空调的供电电源；9采用双管制供风；10为满足轴重22吨的要求，总体、车体、转向架、变压器等各主要部件均做了轻量化设计；1 机车总体结构 韶山7C型电力机车车体内设备布置见图1.1所示。 机车总体布置遵照分室斜
2、对称布置，机车中间为变压器室。由变压器室向两端对称布置有高压室、辅助室、司机室。双侧走廊，车内各室中留有较宽的检查通道。 机车顶部设置25kV高压电器。 机车下部为转向架及其他设备。1.1车顶设备 变压器室顶盖装有高压电压互感器、支持瓷瓶； 端高压室顶盖装有主断路器、避雷器、放电间隙、支持瓷瓶； 端高压室顶盖上装有人孔天窗和小盖接地装置、支持瓷瓶； 两个辅助室盖顶上装有受电弓，支持瓷瓶； 每端司机室顶端设有高音风笛和低音风笛各一个。1.2司机室 机车设有两个司机室。司机室两侧各设有1扇通向车外的门，后墙设有2扇通向车内机械间的门。 司机操纵台上装有司机控制器、电空制动控制器(大闸)和空气制动阀
3、(小闸)、调速手柄等，还设有故障指示灯、监控显示屏及相关仪表。 前窗玻璃的内外侧分别安装遮阳帘、刮雨器。刮雨器具有喷水功能，其控制开关安装在司机台面上(靠近正、副司机)。 司机室设正、副司机座椅。 司机室各窗采用安全防爆玻璃，前窗玻璃具有电加热功能。侧窗为活动侧窗。司机室顶装有空调装置(冷、热一体)。 机车每端设有前照灯；二个副照灯和两个标志灯。司机室后墙安装有中央端子排、手动紧急放风阀、多功能饮水机、灭火器、添乘座椅、衣帽钩、紧急放风阀手柄、后墙暖风机。1.3辅助室设备1)端辅助室设备有劈相机、压缩机组、牵引通风机组、低压电器柜()、电源柜，支座柜(内装：监控装置)；2)端辅助室设备有劈相机
4、、空气管路柜、压缩机组、牵引通风机组、低压电器柜()、支座柜(内装空调电源)；1.4高压室设备 1)端高压室设备有高压电器柜()、制动电阻柜、供电柜、变流装置及通风机组； 2)端高压室设备有高压电器柜()、制动电阻柜、供电柜、变流装置及通风机组及上车顶的梯子；1.5变压器室设备变压器室设备有变压器、变压器通风机组。1.6车下设备车下主要设备：3台两轴转向架、4个总风缸、2个蓄电池柜、1个复轨器箱及其它辅助装置(主、辅、控电路库用插座、110V照明插座、地面信号感应器等装置)。1.7机车电路1.7.1机车电气原理 韶山7C型电力机车的电路分为主电路、辅助电路、控制电路。电路原理图中所有开关和触头
5、位置按以下原则绘制：两位置转换开关在向前、牵引位；行程开关、刀开关及联锁触头在机车运行位；主断路器联锁触头在主断路器的开断位；扳键开关在断开位；各继电器、接触器、电空阀线圈在无电状态.1.7.1.1 主电路 韶山7C型电力机车主电路具有下列特点：1) 主传动型式：采用复励牵引电动机的交直传动型式，突破了国产机车采用的串励电动机传统方式。它具有粘着特性好、无级磁场削弱方便和牵引、制动转换电路简单等优点。2) 牵引电动机供电方式：采用半台车集中供电方式。韶山7C型机车有三个B0转向架，为了简化系统，中间B0转向架上两台电机一分为二，分别与两台端转向架的两台电机并联，形成每三台电机各由一台整流装置供
6、电。3) 整流调压电路：采用两段相控整流桥(全控+半控)，采用功率因数补偿装置(简称PFC装置)，提高机车功率因数。4) 电制动方式：采用再生，可以向接触网回馈能量。5) 磁场削弱电路：采用了复励电机，只要平滑减少他励电流，就可方便地实现无级磁场削弱。6) 信号测量形式：机车各直流电量和速度信号采用传感器检测，而交流电量采用互感器检测，实现高压主电路与低压控制系统的电隔离，并使测量、仪表显示、控制及保护输出一体化。7) 保护形式：具有短路、过流、过压、过电压吸收、接地保护等多种功能。1.7.1.1.1 网侧(25kV)电路 1.7.1.2 辅助电路韶山7C型电力机车辅助电路是在韶山7型电力机车
7、辅助电路的基础上改进设计的，辅助电路具有以下特点：1) 电源电压波动范围大。电源取自主变压器辅助绕组a7-x7，电压直接受网压影响，额定辅助电压为394V，最高457V，最低299V。2) 采用简单可靠的旋转劈相机系统。单相电源经过系统中劈相机MG1、MG2“劈” 相成三相不对称电源。电源不对称程度受负载变化以及单相电源电压变化的影响。3) 由于主变压器辅助绕组与其他绕组之间不可能完全“去耦”，因此辅助电源受牵引绕组的整流装置相控调压影响存在高次谐波分量。4) 第二台劈相机按负载轻重投切。为了使劈相机工作时负载合理匹配，降低电压不对称度，机车在整备和惰性工况，辅助系统轻负载时，只开一台劈相机；
8、在牵引制动工况需开启通风机时，才投入第二台劈相机。5) 辅助系统中设有冰箱电源及冰箱装置，以方便司乘人员。6) 辅助系统中辅助电机的保护采用空气断路器保护装置。7) 机车装有向列车供电的DC600V供电电路。1.7.1.2.1 劈相机电路1)劈相机启动电路劈相机为三相定子绕组不对称的电机，在单相电源条件下，不可能直接启动。为此需在第一台劈相机的第一电动相和发电相之间串接启动电阻R45(或R46) (TZQ2A、0.79、200A、20S)，以产生启动转矩。当劈相机转速达到约0.9nH(nH为额定转速)即KL1测得其发电相电压接近于比较电压(额定网压下，该电压值为220V，由导线202、206引
9、入)时，KL1动作，断开接触器KM10，切除启动电阻R45。若启动电阻切除过早，会造成劈相机在低速大电流下单相堵转，启动失败；切除过晚，将使劈相机过载，承受强烈的电磁振动，损伤劈相机绕组绝缘，并容易烧损启动电阻及启动电阻接触器KM10。KL1继电器是电子式继电器，采用了网压和发电相电压比较来判断劈相机启动转速。这样可补偿网压变化及启动电阻阻值变化对劈相机转速的影响，控制好切除启动电阻的时刻。网压信号取自202、206间电压，发电相信号经转换开关SA31及劈相机起动接触器KM10(或KM27)联锁触点，由235、236线提供。而直流110V电源由LCU输出，237线输入。在KL1动作后，273线
10、无电，断开KL1直流电源，KM10(或KM27)断开发电相电压信号。启动电阻有R45及R46两组，一组故障时可通过转换开关QS21，切换至另一组。当开启牵引通风机时，第二台劈相机MG2在第一台劈相机MG1基础上三相直接启动，其控制扳键与牵引风机共用一个而不单独设立。2)劈相机故障电路 当劈相机MG1发生故障时，通过故障隔离开关SA31转向故障位，断开其接触器KM11线圈得电电路而隔离；同时，劈相机启动继电器KL1的发电相信号经SA31切换至MG2的发电相上，劈相机MG2利用启动电阻分相启动，单独给辅助系统供电，维持运行。当劈相机MG2故障时通过其故障隔离开关SA32(在控制电路中)，断开其接触
11、器KM12线圈得电回路而隔离，由MG1单独供电。1.7.1.2.2 三相负载电路 三相负载由以下设备组成：压缩机电动机MA1、MA2，牵引风机电动机MA3、MA4，制动风机电动机MA5、MA6、MA7、MA8，硅机组风机电动机MA9MA12，变压器风机电动机MA13，变压器油泵电动机MA14。 三相电源由201、202、203提供。在库内整备作业时，将库内刀开关QS22打向库内位，通过辅助库用插座XS12经207、208、209线至201、202、203线，引入库内的380V单相或三相电源。 三相电源由201、202、203提供。正常工作时，在劈相机启动完成后，可由这三根线提供三相不对称电源。
12、在库内整备作业时，把库用刀开关QS22打向库用位，通过辅助库用插座XS12，经207、209线至201、202、203线，引入库内的380V单相或三相电源。如库内引入的是单相电源则需开启劈相机工作，若直接引入三相电源，辅机可直接投入工作，劈相机可以隔离，不隔离也无妨，只是第一台劈相机在三相电源下电阻启动，启动电阻一投入马上切除。库内引入单相电源时应注意，电源只能从207、208线接入，同时，209线与203线之间的短联线需拆开，否则在劈相机启动后，会使库用插座上第三极带电，也可以通过在库用插座上加防护措施来处理。三相电源经接触器KM13KM24至各辅助电机MA1MA14。为了减小辅机投入时对劈
13、相机的冲击，控制电路保证辅机不能同时投入，压缩机电机MA1投入后延时3秒后MA2才投入；牵引风机电机MA3与MA4、制动风机电机MA5、MA7与MA6、MA8之间都有3秒延时，牵引风机电机MA4投入后，延时3秒自动投入油泵电机MA11和变压器风机电机MA12，和硅机组风机电机MA7MA10。为了改善劈相机供电系统的三相电源对称性，分别在牵引风机电机MA3、MA4的D2D3线之间接入移相电容C23C26，在制动风机电机MA5、MA6、MA7、MA8的D2D3之间接入移相电容C27、C28、C29、C30。电容型号为BW0.525-12-1，额定电压525V，额定容量12kVAR，电容值138F。
14、1.7.1.2.3 单相负载电路 单相负载由以下设备组成：正、副司机脚踏板下脚炉R47R50，220V插座XS13、XS14，车内补风风机劈相机。 脚炉R47R50由开关SA7、SA8控制，脚炉R47R50与220V插座XS13、XS14通过自动开关FA7实现短路、过载保护。 车内补风风机MA15、MA16由开关SA45、SA46控制，当牵引风机工作后，其接触器联锁点KM15、KM16吸合，操作开关SA45、SA46，补风风机MA15、MA16工作。 冰箱装置自成系统，由201、202线提供主电源，同时由350线提供110V控制电源。1.7.1.2.4 保护电路1)过压保护 由并联在辅助绕组a
15、7-x7两端的R41、C21过电压吸收电路组成。2)过电流保护辅助电路总的过流保护采用过流继电器FA8，其型号为JL14-20，整定值为2800A5%，当辅助绕组短路或辅助电路过流时，FA8动作，使主断路器QF1跳闸并显示辅助电路过流信号。脚炉、壁炉、电热玻璃、220V插座等设备采用自动开关做过流保护。3)接地保护 采用有源接地继电器保护系统。由接地继电器FE5、并联二极管V2、整流二极管V1、限流电阻R42(2k)、故障隔离开关SA等组成，一端接在辅助绕组X7(205线上)，另一端通过LCU经214线串联110V控制电源，通过控制电源接地。当辅助电路中某一点接地，与接地保护系统构成接地回路，接地继电器FE5动作，使机车主断路器QF1分闸，并显示故障信号。FE5动作后，其动分触点打开串入限流电阻R42，保证在最高电位点接地时，也不会发生电流烧损。同时FE5的动合触点闭合，接通“自锁”电路，保持信号显示。在正常情况下，FE5的动分触点处于闭合状态，短接限流电阻R42，这样可保证最低电位点接地时，也能可靠动作，提高保护灵敏度。系统中整流二极管V1起整流作用，因为
