电力机车电路系统常见故障和检修分析
目 录
摘 要 I
第1章 前 言 1
1.1 课题的来源和目的 1
1.2 SS6B型的电力机车技术参数 2
第2章 SS6B型电力机车主电路的原理分析 4
2.1 主电路的简介 4
2.2 主电路的特点 4
2.3 主电路的构成 5
2.3.1 网侧高压电路 5
2.3.2 整流调整电路 7
2.3.3 牵引供电电路 8
2.3.4 加馈电阻制动电路 10
2.3.5 PFC电路 11
2.3.6 保护电路 12
第3章 SS6B型电力机车辅助电路原理分析 14
3.1 单一三相供电系统 14
3.1.1 劈相机分相启动 14
3.1.2 劈相机启动系统的常见故障 15
3.2 三相负载电路 16
3.3 单相负载电路 17
3.3.1 380V单相负载电路 17
3.3.2 220V单相负载电路 18
3.4 保护电路 19
3.4.1 安全保护 19
3.4.2 接地保护 20
3.4.3 辅机保护 20
3.4.4 过电压保护 21
3.4.5 过电流保护 21
第4章 SS6B型电力机车控制电路的原理分析 22
4.1 控制电路的简介 22
4.2 控制电路的构成分析 22
4.2.1 控制电源 22
4.2.2 整备(预备)控制电路 23
4.2.3 调速控制电路 37
4.2.4 信号控制电路 42
4.2.5 机车重联控制 46
第5章 SS6B型电力机车常见故障判断处理流程和方法 47
5.1 主电路常见故障处理 47
5.1.1 原边过流的处理 47
5.1.2 运行中主接地的处理 47
5.2 辅助电路常见故障处理 47
5.2.1 运行中空气干燥器故障切除的处理 47
5.2.2 运行中辅接地的处理 47
5.2.3 辅机过载保护故障处理: 47
5.3 控制电路常见故障处理 48
5.3.1 运行中劈相机不启动, 主台显示屏“劈相机1、2”灯亮的处理 48
5.3.2 运行中劈相机启动电阻甩不开的处理 48
5.3.3 运行中劈相机启动时,566KA打板的处理 48
5.3.4 劈相机启动后辅机无控制电源的处理 48
5.3.5 运行中个别通风机故障不工作的处理 48
5.3.6 运行中受电弓升不起的处理 48
5.3.7 运行中主断路器不能闭合的处理 49
5.3.8 运行中主断路器断不开的处理 49
5.3.9 运行中劈相机不启动,主台显示屏劈相机1、2灯不亮的处理 49
5.3.10 合压缩机开关,压缩机不工作的处理 49
5.3.11 运行中“预备”灯不灭的处理 49
5.3.12 运行中电空制动机故障转空气位操纵的处理 49
5.3.13 运行中“预备”灯灭,提手柄无流无压的处理方法 50
5.3.14 运行中控制电源柜无110V输出或输出电压不稳的处理 50
致 谢 51
参考文献 52
附 录 53
SS6B型电力机车的电传动系统是按通用化、标准化、系列化原则设计的交-直传动电力机车。在电气线路上与SS4B型电力机车基本相同,仅在6轴与4轴组合上有区别。1992年被列入铁道部科技发展计划新产品。开发项目由株洲电力机车厂和株洲电力机车研究所等单位1994年研制成功,并成为货运主要运用机车。
本书对SS6B型电力机车的主电路、辅助电路、和控制电路的控制原理作了重点介绍。利用理论原理与实际运用中的电路故障分析处理的方式,重点对SS6B型电力机车电路对机车运行的影响进行分析。目的在于使机乘及检修人员在工作中能更好的更安全的运用机车和更有效的对机车电路部分故障进行检修。从而,减少人力物力财力的浪费,提高运用效率和检修质量。
关键词:SS6B型电力机车;货运;电路
SS6B型电力机车是一种最高速度100km/h,总功率4800kW的6轴机车,可担当货运和客运牵引,多机重联时也可担当重载货运牵引。SS6B型电力机车是6轴货运和客运机车,多机重联时也可以担当重载货运牵引。机车采用单相工频制,电压25kV,交-直传动。电传动系统采用标准化的不对称三段半控桥整流电路,实施相控调压,实现了恒流准恒速控制的牵引调速特性,控制简单,可靠性高,能获得近似四段桥的综合效果。设有功率因数补偿装置,使机车网侧电源获得较高的功率因数和较小的谐波干扰电流。机车采用ZD114型6极串励脉流牵引电动机,新型刷架系统,整流换向性能好。为了改善动态换向,磁场削弱电路还配合装有分流电抗器,实现了大于1.6的恒功系数,使机车恒功区达到50~80km/h范围。机车采用加馈电阻制动,实施低速区制动电流的馈入,实现了恒制动力准恒速控制的制动调速特性。SS6B型电力机车为C0-C0轴式,由2台3轴转向架组成,C0转向架保留了传统的“目”字形构架、I、II系弹簧悬挂和轴箱定位结构、单元式踏面制动器等,新采用了低位平牵引杆装置、牵引电机滚动抱轴半悬挂、单边直齿刚性齿轮传动等,使转向架动力学性能和粘着利用率获得改善。车体是整体承载结构,可承受2450kN纵向静载荷的试验,双端司机室、大顶盖结构、大面积通风百叶窗等均采用传统成熟技术。SS6B型电力机车电子控制装置的基本原理具有通用性,可实施牵引工况的恒流准恒速特性控制,制动工况的恒制动力准恒速特性控制,空电联合制动控制,防空转防滑保护控制,功率因数补偿控制,轴重转移电气补偿控制以及故障诊断功能。SS6B型电力机车的辅助电路采用旋转式劈相机供电系统,设有2台劈相机,各辅助电机采用交流电磁接触器控制通断,三相断路器进行保护。高压电器采用的2台受电弓为TSG3型,是引进8K型电力机车受电弓的消化吸收产品;加装有高压电压互感器,为网压表和电度表提供电压信号;主变压器TBQ7-7324/25型是一体化油箱结构的多绕组分裂式变压器,各牵引绕组实现全去耦,共油箱的还有4个滤波电抗器,采用强迫油循环风冷系统,热交换器是铝合金板翅式散热器。SS6B型电力机车制动机系统为DK-1电空制动机的改进型,具有电空制动、空电联合制动功能,以保证在重载牵引,长大坡道下坡准恒速控制调速的需要。采用电制动优先、空气制动补偿的原则,实施空电联合制动,使列车运行的安全性得到提高。
本书力求简练,实用,以便大家能够很好的了解SS6B型电力机车主、辅、控三大电路以及故障分析处理办法。主要侧重点:通过SS6B型电力机车各个部分的电路原理图,对机车的电路、气路进行分析解读;以及当各电路出现问题的处理方法。
1、机车主电路采用转向架独立供电方式,可进行机车电气轴重转移补偿以提高机车的粘着利用。采用大功率整流元件和晶闸管元件组装构成的不等分三段半控桥电路,进行机车相控无级调压。为提高装置并联元件的均流特性,在元件支路串联了均流电抗器,并采用铜散热器进一步改善机组散热条件。采用加馈电阻制动,保证在低速区 (10-5Okm/h)具有恒定的最大制动力。2、采用与SS6B型机车通用的ZD114型牵引电动机。3、在机车主电路交流侧也设有功率因数补偿装置,因而使机车具有较高的机车功率因数和较小的谐波等效干扰电流。4、机车在速度达到5Okm/h(或控制级6级以上)后可实行三级磁场削弱控制。此外,为提高机车调速范围,控制系统也作电机超压控制,机车最大恒功速度达83km/h。5、电子控制装置采用标准型结构,对机车进行特性 (恒流准恒速)控制,并具有轴重转移电气补偿、防空转滑行、功率因数补偿、空电联合制动等控制功能。6、辅助电路为传统的旋转劈相机系统。每台车有两台劈相机,所有辅助电机与SS4G型和SS6乳型机车通用,辅机保护采用三相自动开关保护。7、C0转向架采用双侧低位平拉杆牵引装置,具有动力学稳定性好、粘着利用高的优点;电机采用滚动轴承抱轴式悬挂、单侧刚性直齿传动;牵引力的传递由轴箱及拉杆传到构架,再由双侧平拉杆传到车体侧梁,通过侧梁传递到车体牵引梁及车钩;一系悬挂和二系悬挂分别是传统的橡胶叠簧和圆簧。8、机车车体采用了大顶盖整体承载结构,其断面结构与SS4G型机车基本一致。采用了预布线和预布管设计。控制电路均由冷压型线簧芯式插件连接,并由车内两端的端子柜交换。车内设备采用传统的分室斜对称布置,紧凑有序、易于维护。9、机车通风系统采用传统的车体通风方式,进风口为车体侧墙大面积立式百叶窗。牵引通风支路分别先冷却平波电抗器,然后冷却1、2位 (或5、6位)牵引电机,或先冷却变流装置,再冷却3位(或4位)牵引电机。变压器通风支路为车内吸风,经全铝翅片式散热器进行热变换,再经车顶排风。制动电阻通风支路为独立的车底吸风、车顶排风,车顶有活动百叶窗结构。10、为提高SS6B型机车的可靠性和使用性能,并使之适应郑宝铁路电气化铁路日元贷款招标机车的技术要求,SS6B型机车还来用了多项引进产品或引进技术国产化的产品。除采用ZD114型牵引电机之外,还采用台湾国祥公司生产的顶式空调器,德国德意达与上海通讯工厂合资生产的DFl6型光电式速度传感器,仿6K型机车的静压式风速继电器,国产化的TSG3型 (8K型机车)受电弓及TDZlA型空气断路器等电器部件。
SS6B型和SS4B型电力机车的电传动系统是按通用、标准化、系列化原则设计的两种交-直传动电力机车。在电气线路基本上相同,与SS4B型电力机车电气线路相比,仅在6轴与4轴组合上有区别,同样有主电路、辅助电路、和控制电路组成。
机车主电路采用了标准化,模块化结构,整流电路为大功率晶闸管和二极管组成的不等分三段半控整流桥。牵引电机励磁回路设有分流电抗器,以改善牵引电机在磁场削弱工况时的动态换向性能。主电路中设有功率因数补偿装置,以提高机车的功率因数和减少谐波干扰电流,改善了电网的供电品质。此外,机车主电路中电制动采用加馈电阻制动,以提高机车低速区的电制动性能。
机车辅助电路采用双台旋转式劈相机供电系统,以提高辅助系统的可靠性和三相电源电流、电压的对称性。辅助电路主要由交流380V回路和交流220V回路组成,对各回路中的不同负载,分别设有不同类型和等级的自动开关进行保护,电路简洁,性能稳定可靠。
机车控制电路由有接点控制(继电控制)电路和无接点控制(电子控制)电路组成。机车控制电路还具有机车重联控制技术,可实现多机重联牵引和多机特性的一致性;并采用了列车监控系统和语音记录装置能实现机车运行状态控制、信息显示和存储,给机车运行安全、故障诊断和处理方法提供方便。
1、传动方式
采用交-直传动方式,驱动为串励式脉流牵引电动机,调速特性控制较简单。
2、牵引电动机供电方式
采用转向架独立供电方式,即一个转向架3台牵引电机并联,由一台主整流器供电。全车两个3轴转向架,具有两台独立的无级调压相控主整流器。此方式使电路、控制和结构比较简单,在运用上有一定的灵活性,当一台主整流器故障时,可切除一台转向架3台电机,机车保留1/2牵引能力,实现机车故障运行;前后两个转向架可进行各架轴重转移电气补偿,即对前转向架减荷后转向架增荷,以充分利用粘着,发挥最大牵引能力;实现以转向架供电为基础的电气系统单元化供电系统,装置简单。
3、整流调压电路方式
SS6B型电力机车主电路采用不等分三段半控桥整流调压电路,即1段1/2U0桥、二、三段1/4U0桥的电路结构。
4、电制动方式
机车电制动采用加馈电阻制动,每节车6台牵引电机主极绕组串联,由一台励磁半控桥式整流器供电。每个转向架上的3台牵引电机电枢与各自的制动电阻串联后,并联在一起,再与相应的主整流器构成串联回路。与常规电阻制动相比,加馈电阻制动的特点,是在低速区通过主整流器加馈注入制动电流的方法维持电制动力,可将最大制动力调速范围延伸至10km/h,能较方便地实现恒制动力控制,简化了主电路和控制电路。
5、测量系统
机年全部采用霍尔传感器检测直流电流与直流电压信号。其优点:一是实现直读仪表、过载保护及反馈控制三位合一,并可提高系统的控制精度;二是主电路强电系统与控制电路弱电系统实现电隔离,以利机车设备安全和乘务员人身安全;三是使司机台仪表接线插座化,便于保养和维修。
网压25kV测量使用25000V/100V交流电压互感器,能直接测量接触网供电电压。
6、保护系统
采用双接地继电器保护,每一台转向架电气供电回路单元各接一台主接地继电器,以利于查找和处理接地故障。
7、为提高机车功率因数和改善通讯干扰,机车设有PFC功率因数补偿装置。
网侧高压电路(图2-1)的主要设备有受电弓lAP和2AP、空气断路器4QF、避雷器5F、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA、主变压器8TM的高压(原边)绕组AX、电度表检测电流用的9TA、PFC功率因数补偿用电流互感器109TA。
低压部分有自动开关l02QA、网压表103PV、104PV电度表105PJ、PFC功率因数补偿用同步变压器100 TV,以及接地回流装置110E、120E、130E、140E、150E和l60E。这些电器设备所组成的电路主要用于检测机车网压和提供电度表用的电压信号及PFC功率因数补偿用同步信号。与传统的机车相比,该电路具有如下特点:
1、在25kV网侧电路中,加设了新型金属氧化物避雷器5F,以取代传统的放电间隙,作过电压和雷击保护;
2、在受电弓与主断路器之间,设置有网侧电压互感器(25kV/l00V),便于司机在司机室内掌握受电弓的升降状况和网压的情况;
3、为提高机车的可靠性,实现机车的简统化、通用化设计,采用了传统的TSG3型受电弓、TDZ1A型空气断路器和TBY1型网侧高压电压互感器;
4、增设有PFC控制用电压、电流互感器;
5、接地回流系统采用主变压器高压绕组X端经电缆、接地回流装置到车轮、钢轨。与车体、电气设备保护性接地分开,提高了机车可靠性。
图2-1
为实现转向架独立控制方式,每台机车采用两套独立的整流调压电路,分别向相应的转向架供电。如下图2-2所示为SS6B型电力机车一个转向架供电的不等分三段半控整流桥主电路图。
由牵引绕组a1b1x1和a2x2供电给主整流器70V,组成前转向架供电单元;由牵引绕组a3b3x3和a4x4供电给主整流器80V,组成后转向架供电单元。
图2-2 转向架单元整流调压简化电路
不等分三段整流调压电路通过其整流调压电路顺序触发晶闸管V9和V10、V3和V4、V5和V6则可得到最大输出电压为,,。其中各段绕组电压:
不等分三段整流桥的工作顺序如下所述:
首先投入四臂桥,即触发V9和V10,投入a2x2绕组。V9、V10顺序移相,整流电压由零逐渐升至为总整流电压),V1和V 2续流。在电流正半周时,电流路径为a2→V7→71号导线→平波电抗器→电机→72号导线→V2→V1→V10→x2→a2;当电源处于负半周时,电流路径为x2→V9→71号导线→平波电抗器→电机→72号导线→V2→V1→V8→a2→x2。当V9和V10满开放后,六臂桥投入。第一步是维持V9和V10满开放,触发V3和V4,绕组a1b1投入。电源处于正半周时,电流路径为a2→V7→71号导线→平波电抗器→电机→72号导线→V4→b1→a1→V1→V10→x2→a2;当电流处于负半周时,电流路径为x2→V9→71号导线→平波电抗器→电机→72号线→V2→a1→b1→V3→V8→a2→x2。此时,V3、V4顺序移相,整流电压在(1/2~3/4)之间调节。当V3和V4满开放后,V3、V4、V9和V10维持满开放,并触发V5和V6、b1x1绕组再投入。V5和V6顺序移相,整流电压在(3/4~1)之间调节。当电源处于正半周时,电流路径为a2→V7→71号导线→平波电抗器→电机→72号导线→V6→x1→a1→V1→V10→ x2→a2;当电源处于负半周时,电流路径为x2→V9→71号导线→平波电抗器→电机→7 2号导线→V2→a1→x1→V5→V8→a2→x2。
在整流器的输出端还分别并联了两个电阻75R和76R,其电阻的作用有两个:一是机车高压空载做限压试验时,作整流器的负载,起续流作用;二是正常运行时,能够吸收部分过电压。
机车的牵引电路,即机车主电路的直流电路部分,其电路见图2-3。
机车牵引供电电路,采用转向架独立供电方式。第一转向架的三台牵引电机1M、2M、3M并联,由主整流器70V供电;第二转向架的三台牵引电机4M、5M、6M并联,由主整流器80V供电。两组供电电路完全相同且完全独立。
牵引电机支路的电流路径基本相同,现以第一牵引电机支路为例加以说明:其电流路径为正极母线71→平波电抗器11L→线路接触器12KM→电流传感器111SC→电机电枢→位置转换开关的“牵”—“制”鼓107QPR1→位置转换开关的“前”一“后”鼓l07QPV1→主极磁场绕组→107QPV1→牵引电机隔离开关19QS→107QPR 1→负极母线72。
与主极绕组并联的有固定分路电阻14R、I级磁场削弱电阻15R和接触器17KM、Ⅱ级磁场削弱电阻l6R和接触器18KM。14R与主极绕组并联后,实现机车的固定磁场削弱,其磁场削弱系数为0.96。通过接触器17KM的闭合,投人15R,实现机车的I级磁场削弱,其磁场削弱系数为0.70。通过接触器18 KM的闭合,投人16R,实现机车的Ⅱ级磁场削弱,其磁场削弱系数为0.55。当17 KM和18KM同时闭合时,15R和l6R同时投入,实现机车的Ⅱ级磁场削弱,其磁场削弱系数为0.45。为了改善机车运行时牵引电机的脉流换向性能,特设置分流电抗器ll3L(123L、133L、l43L、153L、l63L)。磁场削弱电阻电路与分流电抗器串联后,再与主极绕组并联。
SS6B型电力机车与其它机型的主要不同之处是采用了加馈电阻制动电路,主要优点是能够获得较好的制动特性,特别是低速制动特性。
加馈电阻制动又称为“补足”电阻制动;它是在常规电阻制动的基础上而发展的一种能耗制动技术。根据理论分析可知,机车轮周制动力为:
(N) (1-1)
式中C——机车结构常数;
φ——电机主极磁通(Wb);
Iz——电机电枢电流(A)。
在常规的电阻制动中,当电机主励磁最大恒定后,电枢电流(制动电流)Iz随着机车速度的减小而减小。因此,机车轮周制动力也随着机车速度的变化而变化。为了克服机车轮周制动力在机车低速区域减小的状况,加馈电阻制动是从电网中吸收电能,通过主相控整流器向电机电枢补足Iz并保持恒定,以此机车在低速区域获得理想的轮周最大恒定制动力。
机车处于加馈电阻制动时,位置转换开关已转换到制动位,牵引电机电枢与主极绕组脱离并与制动电阻串联,且同一转向架的3台电机电枢支路并联之后,与主整流器串联构成回路。同时,每节车6台电机的主极绕组串联连接,经励磁接触器、励磁整流器99V构成回路,由主变压器励磁绕组供电。
现以1M电机为例,叙述一下电路电流的路径:
1、当机车速度高于33km/h时,机车处于纯电阻制动状态。其电流路径为71母线→11L平波电抗器→12KM线路接触器→111SC电流传感器→1M电机电枢→107QPR1位置转换开关“牵”一“制”鼓→13R制动电阻→72母线→V8→V7→71母线。
2、当机车速度低于33 km/h,机车处于加馈电阻制动状态。当电源处于正半周时,其电流路径为a2→V7→71母线→11 L平波电抗器→12KM线路接触器→111SC电流传感器→1M电机电枢→107QPR1位置转换开关“牵”一“制”鼓→13R制动电阻→73母线→V10→x2→a2;当电源处于负半周时,其电流路径为x2→V9→71母线→11 L平波电抗器→12KM线路接触器→111SC电流传感器→1M电机电枢→107QPR1位置转换开关“牵”一“制”鼓→13R制动电阻→72母线→V8→a2→x2。
加馈电阻制动时,主变压器的励磁绕组a5→x5经励磁接触器91KM向励磁整流器9 9V供电,并与1~6M电机主极绕组串联,且励磁电流方向与牵引时相反,由下往上。从励磁整流器的输出端开始,其电流路径91母线→199SC电流传感器→90母线→107QPR1位置转换开关“牵” —“制”鼓→19QS→107QPV1→D12-D11→107QPV1→14母线→107QPR2→29QS→107QFV2→D22→D21→107QPV2→24母线→107QPR3→39QS→107QFV3→D32→D31→107QPV3→34母线→108QPR6→69QS→108QPV6→D61→D62→108QPV6→64母线→108QPR5→59QS→108QPV5→D51→D52→108QPV5→54母线→108QPR4→49QS→108QPV4→D41→D42→44母线→92KM励磁接触器→82母线。
第一转向架牵引电机1M、2M和3M电枢,制动电阻及主整流器70V组成第一转向架主接地保护系统,由主接地继电器97KE担负保护功能。第二转向架牵引电机4M、5M、6M电枢,制动电阻,主整流器8 0V及励磁整流器99 V,负极母线82为主整流器80V与励磁整流器99V的公共点,组成第二转向架主接地保护系统,由主接地继电器98KE担负保护功能。由此形成两个独立的接地保护电路系统。
制动工况时,当一台牵引电机或制动电阻故障后,应将相应隔离开关置向下故障位,则线路接触器打开,电枢回路被甩开,主极绕组无电流但有电位。
SS6B型电力机车主电路设置有4组完全相同的PFC装置。PFC电路结构见图2-4。
图2-4 PFC电路结构
该装置是通过滤波电容和滤波电抗的串联谐振,来吸收机车的三次谐波含量,提高机车的功率因数。它主要由真空接触器(电磁式)、开关晶闸管、滤波电容、滤波电抗和故障隔离开关等电器组成。
机车采用的电磁式真空接触器具有接通、分断能力大、电气和机械寿命长等优点。在电路中,采用该真空接触器的作用和目的主要有两点:一是当晶闸管开关被击穿重燃时,利用其分断能力大的优势起电路的保护作用;二是采用该真空接触器之后,可简化机车的控制系统和机车的结构设计。
在PFC电路中设置有故障隔离开关,在PFC电路出现接地时做隔离处理用。当故障隔离开关处于故障位时,一方面使PFC电路与机车主变压器的牵引绕组完全隔离;另一方面,通过其辅助联锁控制真空接触器主触头分断。同时,其主闸刀还将对电容器进行放电。
为确保人身安全,在每组PFC电路中的滤波电容和滤波电抗上并联了一个电阻(800Ω),当司机取出司机钥匙时,滤波电容上的电压能够快速放电。该电阻的投入是靠放电继电器(116KM、126KM、156KM和166KM)来实现的。
SS6B型电力机车主电路保护包括:短路、过流、过电压及主接地保护等四个方面。现分述如下:
1、短路保护
当网侧出现短路时,通过网侧电流互感器7TA→原边过流继电器101KC,使主断路器4QF动作,实现保护,其整定值为320 A。
当次边出现短路时,经次边电流互感器176TA、177TA、186TA及187TA电子柜过流保护环节→使主断路器4QF动作,实现保护,其整定值为3000A(1±5%)。
硅元件击穿短路保护,取消传统电路在整流器每一个晶闸管上串联的快速熔断器,采用在每一整流桥交流侧低电压位的输入端串联一个快速熔断器来实现。这有两个显著优点:一是能快速实现硅元件击穿保护;二是能有效保护同一桥臂其他未击穿短路硅元件。
2、过流保护
考虑到牵引工况和制动工况时,牵引电机的状况不同,牵引电机过流保护的整定值和保护方式设置也不同。
在牵引工况时,牵引电机的过流保护是通过直流电流传感器111SC、121SC、131SC、141SC、151SC和161SC→电子柜→主断路器来实现的,其整定值为1300A(1±5%)。
在制动工况时,牵引电机的过流保护是通过直流电流传感器111 SC、121 SC、131SC、141SC、151SC和161SC→电子柜→励磁过流中间继电器559KA→励磁接触器91KM来实现的,整定值为1000A(1±5%)。此外,还设有励磁绕组的过流保护,它是通过直流电流传感器199SC→电子柜→励磁过流中间继电器559KA→励磁接触器91KM来实现的。其整定值为1150 A(1±5%)。
3、过电压保护
机车的过电压包括大气过电压、操作过电压、整流器换向过电压和调节过电压等。大气过电压的保护主要采用两种方式:一是在网侧设置新型金属氧化避雷器5F;二是在主变压器的各次边绕组上设置RC过电压吸收装置和牵引绕组上的非线性电阻138RV、139RV、148RV、149RV。牵引绕组上的RC吸收装置由71C与73R、72C与74R、81C与83R、82C与84R构成;励磁绕组上的RC吸收装置由93C与94R构成;辅助绕组上的 RC吸收装置由255C与260R构成。
当机车主断路器4QF打开或接通主变压器空载电流时,机车将产生操作过电压,通过网侧避雷器5F和牵引绕组上的RC吸收装置和非线性电阻能够对此操作过电压进行抑制。
机车的主整流器70V和80V、励磁整流器99V的每一晶闸管及二极管上均并联有RC吸收器,以抑制整流器的换向过电压。
另外,牵引电机的电压由主整流器进行限压控制,其限制值为1020V(1±5%)。
4、接地保护
牵引工况下,每“转向架供电单元”设一套接地保护系统,接地继电器动作之后,通过其连锁使主断路动作,实现保护.
制动工况下,具有两套独立回路,励磁回路属于第二回路。为消除“死区”,回路各电势均为相加关系。为此,励磁电流方向与牵引时相反,改为由下而上,故障电枢电势方向亦相反,改为下正上负。当制动工况发生接地故障时,接地继电器动作,通过其连锁使主断路器动作,实现保护。
第一转向架供电单元的接地保护系统同由接地继电器97KE、限流电阻193R、接地电阻195R、隔离开关95QS、电阻191R和电容197C组成;第二转向架供电单元的接地保护系统由接地继电器98KE、限流电阻194R、接地电阻196R、隔离开关96QS、电阻192R和电容198C组成。其中191R与197C、192R与198C是为了抑止97KE或98KE动作线圈两端因接地故障引起的尖峰过电压而设置的。95QS和96QS的作用在于当接地故障不能排除,并确认是一个接地点情况下,又仍需维持机车故障运行时,通过将其置故障位,使接地保护系统与主电路隔离、接地继电器不再动作而由主断路器保护。此时,195R或196R使主电路呈高阻接地状态,限制接地电流经195R或196R至“地”。
SS6B型电力机车辅助电路采用传统的单—三相供电系统,辅机均采用三相异步电动机拖动。电源来自变压器的辅助绕组a6-b6-x6,其中a6-x6的额定电压为388.7V,b6-x6的额定电压为225V。单相交流电源从a6-x6经库用转换开关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。
SS6B型电力机车采用两台YFX3—280M-4型劈相机(代号1MG、2MG),其额定电压为380 V,额定功率为57 kW。劈相机1MG、2MG的运转与停止均通过其相应接触器201 KM、202 KM控制。劈相机1MG进行单相启动时,必须在第二电动相绕组与发电相绕组间接入启动电阻263R、以获得启动力矩进行电阻分相启动。启动电阻的投入与切除是通过接触器213KM来执行的。劈相机启动继电器283 AK监测着1MG的全部启动过程,并控制启动电阻回路的开断,283AK的工作电源(DC ll0V)从导线53l经533KT常开联锁由导线28l引入。当按下劈相机按键开关后,213 KM闭合,启动电阻投入,而后201KM闭合,劈相机lMG开始启动。这时劈相机启动继电器监测间接反映劈相机转速的劈相机发电相电压(由导线279、280引入),当劈相机转速达到约0.9nH(nH为额定转速),也即283AK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220 V,由导线202、206引人)时,283AK动作,其常开联锁闭合,导线561,568接通,则劈相机启动中间继电器566KA得电,使2l3 KM及劈相机启动延时时间继电器533 KT失电,213 KM主触头动作,开断启动电阻(263R)回路,劈相机1 MG启动完成。同时533 K常开联锁开断导线531与28l通路,使283AK失去工作电源,处于闲置状态。第一台劈相机1 MG启动完成后,延时3s,第二台劈相机2MG投人,此时2MG作三相异步启动。SS6B型电力机车辅助电路设置了双劈相机,与单劈相机系统比较而言。改善了系统的三相不对称性,同时提高了系统的稳定性和可靠性。当机车在运行途中,发生第一劈相机故障时,可通过转换开关242 QS从“lMG”位转向“2 MG”位,从而把1MG切除,让第二劈相机进行电阻分相启动以维持故障运行,启动过程与第一劈相机相同。启动过程仍由劈相机启动继电器283 AK监测控制(此时监测lMG发动相电压的引线已由242QS转到2MG上)。
图3-1 劈相机分相启动
1、劈相机启动电阻不切除
现象:启动电阻长期按人,劈相机“嗡嗡”声不息,劈相机启动中间继电器566KA不吸合,2l3KM不开断。
原因:劈相机启动继电器283AK不动作或发生卡位故障,导致其常开联锁不闭合。
处理:人为按下启动继电器283 AK的凸出键,让其动作,从而切断2l3 KM线圈电源,切除启动电阻。
2、劈相机启动电阻故障
SS6B型电力机车设置了两组劈相机启动电阻(263R、264R),在运行途中,若发生启动电阻263R损坏故障,则可通过转换刀开关296QS倒向另一端,即可切除263R接入另一组启动电阻264R,维持机车正常运行。
当劈相机启动完毕后,辅助回路导线201、202、203即提供三相电源,此时,辅机可依次投入工作。SS6B型电力机车辅机负载见表3-1。
表3-1 SS6B型电力机车辅机负载表
名 称 | 数 量 | 型 号 | 功 率(KW) | 代 号 |
劈相机 | 2 | YOX3-280M-4 | 57 | 1MG、2MG |
压缩机电动机 | 2 | YYD-280S-6 | 37 | 3MA、4MA |
牵引通风机电动机 | 4 | YFD-280S-4 | 37 | 6MA~8MA |
制动风机电动机 | 4 | JBT-61 | 14 | 9MA~12MA |
变压器风机电动机 | 1 | JBT-61 | 14 | 13MA |
油泵 | 1 | TG1B80-200/100-2 | 13 | 14MA |
各辅助电动机均可通过其相对应的交流接触器203KM~212KM进行投切控制。各辅机的投入在控制上采用依次延时3s顺序启动方式,以避免因全部辅机同时启动而造成对劈相机供电系统的负载冲击。为了改善劈相机供电系统的三相电源对称性,分别在5MA、6MA、7MA、8MA、9MA、10MA的 D2、D3相间接入移相电容247C—249C、248C—250C、251C、252C、253C、254C。随电动机作负载投入而投入。如图2-2所示。
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a6—x6通过导线204、205经库用开关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:
1.库内三相电源
主要在库内电源容量较小,可不启动皮劈相机,而直接启动辅机时使用。把库内三相电源接到库用插座294XS的207、208、209三点上,通过库用开关235QS及导线203与209之间的连接母线直接为辅助电机提供三相电源。
2.库内单相电源
在具有大容量的库内单相电源使用。单相电源送至库用插座294XS的207、208两点上(插座上部两点),经库用开关235QS给辅助电路提供单相电源,此时须通过劈相机实现单一三相的供电转换。库内单相电源在送电时需注意:在送电前要确认电源送至插座的207、208接点;另外,建议拆开203与209之间的短连接母线,以避免插座上的209接点带电,亦可采用适当的防护措施避免出现不安全因素。
图3-2 辅助电路三相负载电路
由导线201、202供电,一路经自动开关232QA至导线264,分别给前窗电热玻璃273EH、274EH(串联)和275EH、276EH(串联)提供380V单相交流电源,另一路经自动开关233QA至导线269给壁炉265R、267R和266R、268R及脚炉269R、271R和270R、272R提供单相380V交流电源。243QS、244QS为I 端、Ⅱ端司机室窗加热开关,245QS、246QS为I端、Ⅱ端司机盏取暖开关,它有三个位置:中间“0”位为关断,“强”位是脚炉、壁炉同时开,“弱”位是开通壁炉、关断脚炉。自动开关 232QA、233QA分别为各自回路的过流保护而设置。
SS6B 型电力机车1031号以后司机室空调为三相380V电源供电,电源取自导线201、202,经隔离变压器1QT、空调逆变器1AS 分别给空调机1EV、2EV 提供三相380V工作电源。
图3-3 380V单相负载电路
220V电源取自导线202、206,经自动开关231QA给热风机298EH、299EH和空气干燥器提供工作电源,自动开关231QA作该回路过流保护,241QS、240QS分别为热风机 298EH、299EH 隔离开关;81QS1、81QS2为空气干燥器隔离开关,488EL1、488EL2 为空气干燥器指示灯串联在空气干燥器220V回路中。热饭电炉258R、259R电源由另一路径转换开关238QS、239QS至220V电源插座292XS、293XS供电,该插座亦可供220V电源使用,自动开关229QA作该回路的过流保护。中间继电器284KE的作用为:机车在电网下,连通导线206—b6而接通220V电路回路;机车在使用库内电源时,连通导线206—200(地线),使机车在库内亦可获得 220V 电源。
SS6B 1001-1030号电力机车司机室空调为单相220V电源供电,一路经转换开关240QS、空调稳压器278AS给空调机280EV提供工作电源。
图3-4 220V单相负载电路图
287YV为机车各室门、高压柜门的联锁安全保护阀。
保护阀287YV由两路供电:一路从控制电路直流110V电源线531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;另一路电源取自主变压器辅助绕组a6 一x6的交流380V,经变压器281TC、整流桥290U转换成直流110V送至 287YV 线圈。由此构成的保护阀双电源供电状态,即使出现控制电路关断而机车高压供电依然存在的情况,287YV仍得电,门联锁锁闭,各室门依然不能打开,达到确保人身安全的目的。
图3-5 安全保护电路
在变压器辅助绕组x6与地之间设有辅助电路接地保护电路。这个系统由辅接地继电器285KE、整流元件291U、限流电阻262R、电容257C及辅接地故障开关 237QS 组成。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。此时285KE常闭联锁开断,回路串人电阻263R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“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,常闭联锁断开使285KE恢复。在限流电阻262R 两端并接电容257C的目的是为了使285KE动作时能可靠吸合,以提高保护系统的可靠性。
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,使机车维持故障运行,此时要求司机严密监视各辅机工作状态,以确保行车安全。
SS6B型电力机车辅助电机采用自动开关做过流保护。自动开关具有两种保护功能,即瞬时电磁脱扣的短路保护和热脱扣动作的过载保护。当发生短路故障时,自动开关在0.5s内开断;过载保护具有反时限特性,过载电流愈大,动作时间愈短;过载电流较小,则保护动作时间较长。该保护的特点是:分断能力较高,保护动作时,只切断发生故障的相应支路。因自动开关的保护特性具有分散性,所以其保护特性的整定和校核非常关键。需要注意的是:自动开关在保护动作后,无法立即恢复,需过 2-3min热元件冷却复位后,才能重新合上动作钮扣。
辅机过载保护故障处理:
1、辅机出现过流,自动开关执行正常保护。重新合上自动开关按钮后,启动辅机,无异常则机车可照常运行,若辅机损坏,则需隔离故障辅机及相应的主电路设备后,维持机车故障运行,回段处理。
2、出现辅机接触器粘焊故障,则应把该支路的辅机故障开关打向隔离位,同时使该支路的自动开关保持分断,并隔离相应的主电路设备,维持机车故障运行,回库后处理。
采用跨接在辅机绕组a6—x6两端间的R—C过电压保护电路,由电阻260R、电容255C组成,吸收过电压。
图3-6 过电压保护图
辅助电路过电流保护采用继电器282KC。在辅助绕组短路或其他原因造成辅助电路短路,其电流超过2800A时,282KC吸合动作使机车主断路器分闸,并显示辅助过流信号。
SS6B 型电力机车的控制电路可分为:有接点控制电路和无接点控制电路两大部分。本节只对有接点控制电路的控制原理和工作过程作详细介绍。为简单起见,下面所提到的控制电路都指有接点的控制电路。
SS68 型机车的控制电路由起不同作用的各种控制环节组成。根据各环节所起的作用不同,它可分为如下几部分:
1、控制电源:直流110V稳压电源及其配电电路;
2、整备(预备)控制电路:完成机车动车前的所有操作程序;
3、调速控制电路:完成机车的动车控制即启动、加速、减速、停车;
4、机车内部状态的信号控制电路:完成机车整车或某些部件工作状态的显示;
5、照明控制电路:完成机车的内外照明及标志显示
SS6B型电力机车控制电源,按标准要求为DCll0V直流稳压电源。(见图4-1)
机车上的DC110V电源是由DC110V电源柜及蓄电池组构成。
运行时,两者并联为机车提供110V 电源。
降弓时,蓄电池供机车作低压试验和照明用。
运行中电源柜故障时,蓄电池作机车故障运行时的控制电源。
110V 电源柜具有恒压、限流的特点。
采用半控桥整流。
其能量来源是辅助电路电源,经控制变压器降压、整流、调节,最终达 110V 的稳定输出。
整流输出通过666QS与蓄电池并联,110V电源通过667QS接通负载。
采用接地保护电路。
图4-1 110V控制电路电源部分
所谓整备控制电路是指机车动车前的各项预备性操作,具体来讲,有升受电弓,合主断路器,启动劈相机、空气压缩机、通风机,以及完成机车向前或向后、牵引或制动的操作。
受电弓的升起是由压缩空气进入升弓气缸,推动气缸的活塞而实施的。所以,要升起受电动,必须具备足够压力的压缩空气。
压缩空气的开通与关闭受电阀控制,具体控制过程如下:
1)电源由602QA自动开关提供,经主台按键开关的电联锁570QS1或570QS2,使导线531得电。一路经20QP、50QP、297QP使保护阀287YV得电动作(见附图3-2),开通高压室门联锁的气路,若此时,门联锁已正常关闭,则门联锁动作,使高压室门锁闭,并开通通向受电弓升弓电空阀的气路,为升弓做好准备(见附图4-2)。
图4-2 受电弓气路控制原理图
另一路经“I端受电弓”按键开关403SK1或402SK2及受电弓隔离开关587QS,使导线533得电,即受电弓电空阀1YV得电动作,压缩空气直通升弓风缸,促使受电弓升起(如图4-2所示)。同样,再一路经“II端受电弓”按键开关402SK1或403SK2及受电弓隔离开关588QS,使导线533得电,即受电弓电空阀2YV得电动作,压缩空气直通升弓风缸,促使受电弓升起(如图4-2所示)。
2)两台SS6B型电力机车重联运行时,则导线532或535分别经重联中间继电器546KA,使另一台车的2532、W2532或2535、W2535有电,经外重联电缆后,再经另一台车的受电弓隔离开关587QS或588QS,使导线533或535得电,即受电弓电空阀1YV或2YV得电动作,压缩空气直通升弓风缸,促使另一台车的Ⅰ端受电弓或Ⅱ端受电弓升起。只有当重联的两台车的高压室门都关好后,受电弓才能升起,达到保护人身安全的目的。
图4-3 受电弓电气控制原理图
当按下“主断合”按键开关401SK1或401SK2后,导线531经401SK1或401SK2→586QS→568KA→539KT→567KA,使导线541有电,若此时主断路器的风缸风压足够(大于450kPa),也就使4KF动作,则主断路器的合闸线圈4QFN得电动作,主断路器的动作机构在压缩空气推力的作用下,合上主、辅触头,从而完成主断路器的合闸操作(如图4-4所示)。其中,586QS是主断路器的隔离开关;568KA是零位中间继电器,当全车所有司机控制器处于零位时,568KA得电动作,其常开接点闭合;539KT是主断控制延时继电器,导线531通过主断恢复中间继电器562KA常闭开关得电动作;567KA是劈相机中间继电器,操作启动劈相机前,567KA处于失电状态,其常闭接点闭合,这些节点沟通主断路器的合闸回路。所以,要使主断路器能顺利闭合,必须具备以下几个条件:
1)全车所有司机控制器处于零位,即568KA得电动作;
2)主断路器本身处于正常开断状态(非中间位);
3)劈相机停机即中继567KA处于失电状态;
4)主断路器风缸有足够风压,即大于450kPa。
图4-4 主断路器控制原理图
主断路器的分闸控制单独由603QA自动开关提供电源,当按下“主断路器分”按键开关400SK1或400SK2时,导线556经400SK1或400SK→4QF常开接点(此时已闭合),使导线542有电,即主断路器分闸线圈4QFF得电动作,促使主断路器分断。除此之外还有许多种保护环节动作后,也会使主断路器分断。
3、劈相机控制
所有辅机的控制电源由605QA自动开关提供,劈相机的控制是完成其他辅机控制的先决条件。SS6B型电力机车的劈相机控制有手动和自动两种方式,它是通过方式选择开关591QS进行选择的。当591QS打在“0”位时,即为手动位;当591QS打在“1”位时,即为自动位。其控制电路(见图4-5)。下面加以说明:
图4-5 劈相机控制原理图
1)手动控制:此时按下“劈相机”按键开关404SK1或404SK2,导向560经404SK1或404SK2与591QS,使导线564有电,则劈相机中间继电器567KA得电工作,其常开接点闭合。导线560经567QS,使导线561有电。它分成几条支路,其中:
第一条支路:导线561经劈相机启动中间继电器566KA的常闭接点,使分相接触器213KM和劈相机启动延时继电器533KT得电动作,其常闭接点切断其他辅机控制电源,为劈相机的接触器201KM闭合做好准备。
第二条支路:导线561经213KM的辅助接点,使导线572有电,经劈相机故障开关242QS、使201KM得电动作,劈相机的主回路沟通,开始启动。若正常启动,当其发电相电压达到283AK的额定值时,则劈相机的启动继电器283AK动作,其常开接点闭合;
第三条支路:导线561经283AK,使导线568有电,即劈相机启动中间继电器566KA得电工作,其常闭接点打开,切断213KM和533KT的供电回路,甩掉比相机启动电阻,使劈相机启动进入正常工作状态,同时,566KA的常开接点闭合。
第四条支路:导线561经215QA、216QA和566KA的常开接点,使566KA继续得电自锁。
第五条支路:导线561经533KT的常闭接点和566KA的常开接点,使导线576有电。一路经201KM和583QS的接点,使202KM得电,第二劈相机启动,3s后,534KT常闭接点闭合,第二路经534KT接点使导线577有电,为其他辅机正常工作作好了准备。至此,劈相机的控制启动完成。这是单台车的情况,当两台车重联时,通过重联线2564或W2564使另一台车的567KA得电动作,启动另一台车的劈相机过程与单台车相同。
2)自动控制:所谓自动控制是指司机操作主断路器合闸后,劈相机自动启动,无需再入为操作劈相机以及其他辅机的按键开关。这一功能主要用于机车过“分相区”时,减少司机的操作步骤。当主断路器闭合后,其辅助联锁的常闭接点打开,导线565失电,即劈相机自启延时继电器528KT失电,延时1s后,其常闭接点闭合,则导线562经591QS1或592QS2和528KT的常闭合,使567KA得电动作,劈相机开始启动,下面的过程与手动控制完全一样,不再重复。
若劈相机1故障,则将242QS打到“2”位,此时,劈相机1被切除;劈相机2代替劈相机1的工作,启动后,使其他辅机依旧正常工作,具体控制过程如下:
(1)将242QS打到“2”位;
(2)随后的操作过程与启动劈相机相同:首先按下404SK1或404SK2,567KA得电动作,导线560经567KA,使导线561有电,第一路:导线561经566KA,使213KM和533KT得电,启动电阻接入;第二路:导线561经213KM、242QS,使导线574有电,经582QS(劈相机2的隔离开关)接点,接触器202KM得电动作,劈相机2开始启动,当其发电相电压达到283AK的整定值时,283AK动作;第三路:导线561经283AK使566KA得电动作,通过其本身的常开接点自锁;第四路:切除213KM和533KT的供电回路,甩掉启动电阻,使劈相机2进入正常状态:第五路:导线561经533KT,566KA和242QS的接点,使导线577有电,为其他辅机的正常工作做好准备。
空气压缩机的控制与SS系列的其他车型大致相同,在此做一简单介绍。首先按下“压缩机”按键开关405SK1或405SK2,导线577经405SK1或405SK2、517KF(压力调节器,风压低于700kPa时闭合,风压低于900kPa时断开)、579QS,使压缩机接触器203KM得电工作,压缩机开始工作。若不经风压调节器调节,可按下408SK1或408K2(强泵)按键开关,导线577直接经408SK1或408SK2,使导线597得电。这样,等于短接了517KF的接点,从而使压缩机一直处于工作状态。这时,操作人员必须注意监听安全阀在1000kPa整定动作的冒气声,以便及时停止强泵工作。如果压缩机故障,只要把579QS打到故障位即可。启用备用压缩机,按下411SK1或411SK2“备用压缩机”按键开关,204KM得电工作,备用压缩机开始工作。
以上是单台车的情况,当两台车重联时,通过外重联线2597或W2597对另一台车的压缩机进行控制,以实现4台压缩机同时工作。
升弓压缩机(辅助压缩机)控制:机车升弓钱若总风缸或控制风缸中已无压缩空气储存,则需利用升弓压缩机向控制风缸充气,提供受电弓升弓和主断路器合闸使用。其电源由610QA自动开关提供,导线680经596SB1或596SB2或596SB3,使442KM得电,其主触头闭合,则导线680经443KM的主触头使升弓压缩机447MD得电工作(见下图4-6),升弓压缩机开始打风。
图4-6 压缩机控制原理图
SS6B型电力机车的通风机控制除了正常的手动控制外,还有自动启动的控制环节,下面分别以介绍。
1)手动控制:按下“通风机”按键开关406SK1或406SK2,导线577经406SK1或406SK2使导线578有电,经566KA、通风机1隔离开关575QS,使通风机1接触器205KM得电动作,通风机1开始启动(见图4-7)。同时,205KM的辅助常闭接点打开,使535KT失电。延时3s后,535KT的常闭接点闭合,则导线579经535KT,使导线581有电,再经通风机2的隔离开关576QS,使通风机2的接触器206KM得电动作,通风机2开始启动。同时,206KT的常闭接点打开,536KT失电,延时3s后,536KT的常闭接点闭合,导线581经536KT,使导线583有电,经通风机3隔离开关577QS,使通风机3的接触器207KM得电动作,通风机3开始工作。同样,207KM的常闭接点打开,537KT失电,延时3s后,537KT的常闭接点闭合,导线583经537KT,使导线585有电通过578QS使208KM得电,通风机4工作。又同时,208KM常闭联锁使538KT失电,延时3s后,导线585通过538KT常闭接点使导线587有电,然后,分别经584QS和599QS,同时使211KM和212KM得电动作,即油泵和变压器风机同时开始启动,直至正常工作,至此,通风机的启动控制完成.
2)自动控制:所谓自动控制是指司机的调速手轮转到或超过1.5级位后,通风机能够自动地启动,投入正常工作。从原理图上来看,起作用的就是导线417,这根控制线从司机控制器中出来,当调速手轮转至小零位后,导线417就得电,自启风机中间继电器549KA得电动作,此时,570QS在“1”位,406SK在非按下位。所以导线577经406SK1的常闭接点和569KA常闭接点或406SK2的常闭接点和569KA常开接点及549KA本身的常开接点为549KA提供,使其自锁。同时,导线603经549KA的另一对常开接点和509V使导线578有电,接下来的控制过程与手动控制完全一样,在此不再作重复说明。当司机控制器调速手轮退到“0”位时,导线417不再从司控器中得电,而是通过自锁从导线577中得电。所以,手轮回到“0”位时,通风机并不自动关闭,若要关闭通风机,必须操作一下406SK1或406SK2、应加延时切除549KA的提供回路,使其解锁,然后再关闭406SK1或406SK2。
当两台机车重联时,通过重联线2578或W2578去控制另一台机车的通风工作,以便实现所有机车的同步工作。如图4-7所示。
图4-7 通风机控制原理图
按下“制动风机”按键开关407SKl或407SK2,导线577经407SK1或407SK2、566KA、58lQS,使制动风机1的接触器209KM得电动作,制动风机9、11MA开始启动,其中566KA是劈相机启动中问继电器,581QS是制动风机1的隔离开关。在制动风机1接触器209KM得电动作后,526KT因209KM的常闭辅助接点打开,而使其失电,延时3s后,526KT的常闭接点闭合,则导线589经526KT的常闭接点、制动风机2的隔离开关582QS,使制动风机2的接触器2l0KM得电动作,制动风机10、12MA开始启动,并进入正常工作状态。至此,两台制动风机控制完毕。当制动风机1、3故障或其他原因需要切除时,可以将581QS打到故障位,直接启动制动风机10、12MA;当制动风机2、4故障或其他原因需要切除时,将582QS打到故障位隔离即可。
当两台机车重联时,通过外重联线2590或W2590去控制另一台机车的通风机工作, 以便实现所有机车的同步工作。
7、牵引控制
牵引控制:牵引机车有两种情况:即牵引向前和牵引向后。下面分别加以说明,并以主司机控制器控制为例。
1)牵引向前:当主司机控制器627AC1或627AC2的换向手柄打到“前”位时,导线402、403、406有电,其中,导线402供电给调速手轮,导线403控制向前,导线406控制牵引。它们的控制环节是:导线403经558KA(线路接触器中间继电器)使107YVF和108YVW两个电空阀得电,则控制向前向后二位置转换开关转向“向前”位。导线406经558KA、560KA(牵引制动转换中间继电器,牵引时失电,制动时有电)和92KM的常闭,使107YVT、108YVT两个电空阀得电,控制牵引制动二位置转换开关转到“牵引”位,这样,就完成了牵引向前的转换控制。
当两台机车重联时,通过重联线2406和W2406,控制另一台机车的二位置转换开关完成牵引转换,通过本车的W2403经外重联线电缆的交叉重联,最终作用于另一台车的W2403,使另一台车完成向前转换,以确保两台机车方向一致。
2)牵引向后:当主司机控制器627AC1或627AC2的换向手柄打到“后”位时,导线402、404、406有电,其中,导线402、406的作用与牵引向前时相同,并已作了说明。导线404的作用是用来控制二位置转换开关完成向后转换,其控制环节如下:导线404经558KA,使107YVBW和108YVBF两电空阀得电,二位置转换开关就转到“向后”位。其中,107YVBW是控制I号高压柜上二位置转换开关向后转换的,108YVWF是控制Ⅱ号高压柜上二位置转换开关向前转换的(因为前后两个转向架电机是背向布置),可保证机车方向一致。
当两台车重联时,通过外重联线2404和W2404经外重联电缆交叉重联作用于另一台车的W2404,使另一台车完成向后转换,以保证两台车方向一致。
8、制动控制
当主司机控制器换向手柄打到“制动”位时,导线402、403、405有电,其中导线402的作用与牵引时相同,导线403的作用控制机车向前信号。导线405用来控制二位置转换开关制动位转换。控制环节如下:导线465经558KA,使107YVB和108YVB两个电空阀得电,二位置转换开关就转换到“制动”位,其中560KA受405控制。
当两台机车重联时,通过外重联线W2405,使另一台车的二位置转换开关转到“制动”位,确保两台机车同步工作 。控制原理图如4-8所示。
图4-8 制动机的控制原理图
前面说明了对牵引通风机和制动风机控制环节。当通风机正常工作后,安装在风道中的风速继电器就会动作,具体控制环节如下:导线561经519KF(牵引风速继电器1),使牵引风速中间继电器550KA得电动作;导线561经520KF(牵引风速继电器2),使牵引风速2中间继电器55lKA得电动作;同样,导线561经511KF(制动风速继电器1)和5l2 KF(制动风速继电器2),分别使制动风速1中间继电器541KA、制动风速2中间继电器542KA得电动作。
牵引时,导线406有电,经560KA的常闭接点,使导线518有电,再经219QA和550KA,使导线5l6有电,然后,经551KA和220QA,使导线514有电,则风速延时继电器530KT得电动作,其常开接点闭合,在这一环节里面,550KA和551KA接点两端分别并有573QS和574QS的接点,573Qs和574QS是牵引风速1、2隔离开关,当牵引风速继电器1或2动作不良时,将573Qs或574Qs打到故障位,短接550KA或551KA接点,以便机车继续运行。此时,2l9QA和220QA继续担任保护任务,确保风机发生故障时,辅机保护动作后,预备失败,使牵引无电流。除此之外,还有575QS和576QS,它们分别是牵引风机1和牵引风机2隔离开关,当某一牵引风机故障时,将相应的隔离开关打到故障位,在切除故障风机的同时,短接相应的风速控制环节。
制动时,导线405经560KA,使导线524有电,再经223QA和54lKA、543KA、225QA,使导线521有电,然后,经224QA和542KA、544KA、226 QA,使导线518有电,其中223QA和224QA分别是制动风机1和制动风机2辅机保护自动开关联锁接点。这一环节与牵引风速环节非常相似,并联在541KA和542KA触接点两端的隔离开关589QS和590QS,分别是制动风速l和制动风速2隔离开关。而581 QS和582 QS分别是制动风机l和制动风机2的隔离开关,当某一制动风机故障时。将相应的隔离开关打到故障位,一方面切除了故障风机,另一方面短接了相应的风速控制环节,使机车还能继续维持运行。控制原理图如图4-9所示。
图4-9 风速延时控制原理图
当全车整备控制电路完成时,预备中间继电器556KA得电动作,具体控制环节如下:
牵引向前时,导线403经561KA常闭,l07QPF(向前时闭合),108QPF(向前时闭合)使导线427有电,经l08QPT(牵引时闭合),107QFT(牵引时闭合),使导线429有电。当司机控制器洲速手轮处于低级位时(1.5级以下),525KT一直处于常闭状态,所以,导线429经525 KT、567 KA(此时劈相机已开始工作)和560KA,使导线432有电,再经4QF(主断路器已合上)使556KA得电动作。当司机控制器调速手轮处于高级位时(1.5级以上),525KT延时25s后,其常闭接点打开,导线429必须经530KT使导线432有电,然后,经4QF(合主断后常开接点闭合)使预备中问继电器556KA得电动作,表示预备完成。
牵引向后时,导线404经107QPBW(向后时闭合)和108QPBW(向后时闭合),使导线427有电,下面的环节与牵引向前时完全一样,不再重复。所以,牵引时,要使556KA得电动作,必须具备以下几个条件:
1)司机操作钥匙必须给上,即570 QS打到“1”位;
2)二位置转换开关必须转换到位;
3)主断必须合上;
4)劈相机必须工作;
5)高级位25s后,风速延时必须完成,即必须启动牵引风机。
制动时,导线405有电,而403、404无电,所以,起作用的是405导线,它经209KM、210KM和9lKM的辅助常开接点(此时没有闭合),使429有电,再经530 KT和4QF,使556KA得电动作。而9lKM受线路接触器的辅助接点控制,线路接触器又受零位延时时间继电器532KT的控制,所以,牵引制动时,要使556KA动作,司机控制器的调速手轮必须离开“0”位。制动时,要使556KA动作,必须具备以下几个条件:
1)司机操作钥匙必须给上,即570QS打到“1”位;
2)二位置转换开关必须转换到位;
3)主断必须合上;
4)劈相机必须工作;
5)风速延时必须完成,即必须启动牵引风机和制动风机;
6)司机控制器的调速手轮必须离开“0”位。控制原理图如4-10所示。
图4-10 预备控制原理图
1、零位控制
SS6B型电力机车设有两个完全相同的司机室,每个司机室内装有主、辅司机控制器各一台,所以,机车总共有4台司机控制器。机车设有零位得电中间继电器568KA、零位延时时间继电器532 KT以及零位失电中间继电器为678KA。控制环节如下:导线464经604QA,使导线465有电,再经570QS1或570QS2和532KT的常闭,使导线418有电,并送人司机控制器调速手轮的第一层接点上,若此时调速手轮处于“0”位,则导线418经627AC1,使导线41l有电,再经628AC1(辅助控制器),使导线412有电,再经628AC2(辅助控制器),使导线413有电,经627AC2使导线414有电,568KA得电动作。当主司机控制器调速手轮离开“0”位(机械“0”位)时,导线411失电,最终导致568KA失电,同时,因627AC1或627AC2调速手轮离开“0”位后,导线415得电,零位延时时间继电器532KT得电吸合,其常闭接点打开,导线418无电,进一步保证568KA失电。同时,532KT的常开接点闭合,使线路接触器得电动作,这一控制环节在下面作详细介绍。
W2415和W2418分别控制另一台车的532KT和568KA,以便达到所有重联机车零位同步控制的目的。
2、低级位延时控制
当627AC1或627AC2调速手轮转到小零位以上级位及628AC1或628AC2辅助控制器调速手轮转到1.5级以上级位时,导线417有电,因525KT受导线4l7的控制,所以,525KT得电,并开始延时25s后,其常闭接点打开。525KT是电子式延时时间继电器,得电后延时,主要用于在机车过分相区快速启动时,在自动启动通风机过程中,以便机车能大电流快速启动。在延时25 s内必须使风速延时时间继电器530KT得电,否则,使预备中问继电器556KA失电,具有防止机车在未启动通风机的故障情况下大电流长期运行。
3、线路接触器控制
线路接触器是牵引电机主回路的主要电器,导线53l经532KT(此时,司控器调速手轮已离开“0”位,532KT得电,其常开接点闭合),10QP、60QP,使导线501有电,其中,10QP、60QP分别是Ⅰ、Ⅱ号高压柜中的空载试验转换开关的辅助接点,打到运行位时,常开接点闭合。当机车处于牵引状态时,导线50l经561KA的两对常闭接点分别使导线496和497有电,导线496经577QS使导线483有电,再经575QS使导线481有电,然后分别经19QS、29QS、39QS使线路接触器12KM、22KM和32KM得电动作;而导线497经578QS使导线484有电,再经576QS使导线485有电,然后分别经49QS、59QS和69QS使线路接触器42KM、52KM和62 KM得电动作,此时,牵引状态的电机主回路构成。上述支路中,l9QS~69QS分别是牵引电机1~6的隔离开关的辅助接点。当机车处于制动状态时,导线50l一路经581QS、561KA常开接点(牵引时,其常闭接点闭合),使导线496有电,另一支路经582QS、561KA的另一对常开接点,使导线497有电,接下来的环节与牵引时相同,不再重复说明。上述支路中,581QS和582QS分别是制动风机1和制动风机2的隔离开关,当某一制动风机故障时,在隔离相应风机的同时,也隔离了相应牵引电机制动回路,避免烧坏制动电阻。
4、调速控制
SS6B型机车是无级调速的相控机车,它的调速控制主要是由无接点控制电路(电子控制电路)来完成,这一内容将在另—节作详细说明。在此,只对调速有关的有接点控制电路作一介绍。
1)调速信号给定。机车的速度给定信号是由司机控制器输出,当司机转动调速手轮时,速度给定信号也随之改变,达到控制机车速度的目的。主司机控制器627ACl或627AC2输出的速度给定信号是通过电位器637R1或637R2来完成。这一环节中,1701是速度给定信号线,送人电子柜内。电子柜根据这一信号的大小,对机车速度实施控制。
2)磁场削弱控制。SS6B 型机车的磁场削弱只有当速度手轮转到6级位以上时才起作用。这是根据机车的牵引特性和磁场削弱的基本原理而设置的一个环节。当调速手轮转到6级位以上时,导线401经627ACl或627AC2使导线410有电,此时,把627ACl或627AC2的换向手柄打到1级削弱位,则导线410经627ACl或627AC2使导线407有电,即1级磁场削弱的两个电空阀17YV和47YV得电动作,受其控制的相应接触器闭合,电机完成1级削弱;若把627ACl或627AC2的换向手柄打到2级,则导线410经627AC使导线408有电,而407失电,则导线408分别经17KM和47KM,使导线458和459有电,即2级磁场削弱的两个电空阀18YV和48YV得电动作,相应的接触器闭合,电机完成2级磁场削弱;若把627ACl或627AC2的换向手柄打到3级位,则导线410经627AC使导线407和408都得电,17YV、则47YV、18YV、48YV都得电动作,磁场削弱的所有接触器都闭合,电机完成3级磁场削弱,提高了机车运行速度。
5、功补接触器控制
首先当司机给上钥匙570QS1或570QS2,导线466使116KM、126KM、156KM、166KM得电动作,功补电容放电;导线576经 572QS使导线492得电,将功补隔离信号送入电子柜AE,同时分四路分别经116KM、126KM、156KM、166KM(此时其常开接点闭合),再经119QS、159QS、129QS、169QS 的常闭接点使477、487、478、488有电,送入电子柜AE内部的4组开关接点,并送出4组信号,即460、461、462、463,使114KM、156KM、126KM、166KM得电动作,这样使77PFC、87PFC、78PFC、88PFC作好了投入准备。无论机车处于牵引状态还是处于制动状态,情况均相同,功补的投、切完全由电子柜控制。电子柜AE控制功补投入时,先闭合真空接触器,再开通功补开关晶闸管;电子柜AE控制功补切除时,先关断功补开关晶闸管,再断开真空接触器。以分担功补开关晶闸管的关断后的端电压,确保真空接触器无电流闭合和断开。
6、重联中间继电器控制
当两台机车重联时,除400线以外的所有重联控制信号都经过重联中间继电器的接点,目的是在发生意外时,及时切除重联控制信号。每一台机车上分别装有4个重联中间继电器,受一个隔离开关的控制。导线531经570QS1,使导线525有电,经592QSl使导线526有电,另一路导线531经569KA常开接点,使导线529有电,592QS使导线526有电,545KA~548KA4经即个中间继电器都得电,接通重联控制信号。
当两台机车重联时,通过重联线W525或W529使另一台车的525或529得电,即另一台车的545KA~548KA得电动作,接通重联机车的重联控制信号。
假设本务机车的Ⅰ端或Ⅱ端为操纵端,则本务机车的工端或Ⅱ端司机室的钥匙570QS1或570QS2打到“1”位(工作位)导线525(本务机车)有电,到达中央端子板,从中央端子板来线号变成W525,通过重联线W525到Ⅱ端的外重联插座内,通过外重联电缆的交叉重联,使重联机车W525,即525线有电,即此时,若重联机车的5920S1或592QS2打到“1”位(重联位),则重联机车的4个重联中间继电器545KA~548KA得电动作,接收从本务机车送来的重联控信号,完成了两台车重联同步操作所必须做的第一步工作。
7、保护控制
控制电路的保护控制是指与主电路、辅助电路保护有关的控制。根据机车的使用情况可能产生的故障的严重程度,其保护结果有两种:一种是跳主断路器;另一种是跳接触器。跳主断路器有以下几种情况:原边过流(网侧过流)、次边过流、牵引电机过载、 辅助系统过流、主电路接地、辅助回路接地、欠电压及紧急制动。跳接触器只有两种:励磁过流和功补过流。
1)原边过流
当原边过流继电器101KC经电流互感器检测到原边过流而动作时,导线1780经101KC,使导线552有电,即565KA(原边过流中间继电器)得电动作并自锁,其常开接点闭合,导线531经565KA的常开接点,使导线544有电,促使主断路器分断。通过重合主断路器恢复中间继器562KA得电动作,其常闭接点断开解除自锁。
2)次边过流
次边过流是由电流互感器检测信号送到电子柜的,当电子柜判断出次边过流时,就送+110V的电压信号,这一信号直接作用于565KA,使565KA得电动作并自锁,最后使主断路分断。这一信号的标注线号是552,与原边过流保护共支路。解锁同原边过流保护。
3)牵引电机过流
由直流电流传感器检测牵引电机的电流信号,直接送人电子柜,由电子柜来判断电机是过流及哪一台过流,若一旦判断出某台电机过流,则电子柜送出+110V的电压信号,这一信直接作用于牵引电机过流中间继电器557KA,使557KA得电动作。一方面通过其本身的常接点自锁,另一方面导线531通过557KA的另一对触点使导线544有电,促使主断路器分断。解锁同原边过流保护。
4)主回路接地
SS6B型电力机车的主回路是转向架独立供电方式,所以,每一转向架的主回路上设有一个接地继电器。当某一接地继电器动作时,其接点接通531与544之间的回路,使导线544有电,主断分断。如:97KE或98KE动作,导线531通过97KE或98KE的触点, 使导线544有电。
5)辅助系统过流
辅助系统过流是通过辅助系统过流继电器282KC来检测的。当282KC检测到辅助系统过流时282KC动作,其常开接点闭合,接通了辅助系统过流中间继电器564KA的供电回路,导线550得电,使564KA得电动作并自锁,导线531经564KA的常开接点,使导线544有电,促使主断路分断。解锁同原边过流保护。
6)辅助回路接地
当辅助回路接地时,辅助回路接地继电器285KE得电动作,导线531经285KE,使导线544,促使主断路器分断。
7)欠压
由高压电压互感器检测机车是否处于欠压状态,并通过电子柜AE发出控制信号。当机车处于欠电压或机车失压超过1.5s以上时,电子柜送出一信号,使导线551有电,欠压中间继电器563KA得电动作,其常开接点闭合,563KA通过1780 到563KA常开接点自锁,同时导线561经隔离二极管503V,零压隔离开关236QS及563KA的常开接点,使导线544有电,促使主断路器分断。其中导线561受劈相机中间继电器567KA控制,所以,欠压保护只有当劈相机投入工作时才起作用。
8)紧急制动
紧急制动的控制信号来自信号柜或紧急制动按钮,这一信号的线号912,导线912经隔离二极管504V,使导线544有电,促使主断路器分断。
9)励磁过流
与牵引电机过流相似,励磁过流传感器的检测信号也直接送入电子柜,由电子柜来判断励磁是否过流。若励磁过流,电子柜送出一个+110V的电压信号,直接作用于励磁过流中间继电器559KA,这一信号的线号是553,559KA得电后一方面通过其本身的一对常开接点自锁,另一方面559KA的另一对常开触点切除91KM 的供电回路使励磁无流, 保护了励磁回路。
10)功补故障
“功补故障”指当电子柜判断出功补无流、功补开关晶闸管贯穿短路现象时,电子柜将发出信号,即线号为1725的导线得电,“功补故障”信号灯亮,表示机车功补故障。 功补过流由功补电流传感器经电子柜来判断。因为功补过流较频繁,故障显示屏不显示“功补过流”。当“功补故障”和功补过流时,电子柜送出+110V信号,先封锁功补开关晶闸管,再封锁功补接触器114KM、124KM、154KM、164KM 的控制信号,切除功补主回路。
SS6B型电力机车的司机室内安装有主显示屏和辅显示屏各一块。主、辅显示屏的外形及显示的数目完全相同,都是32个信号,原则上主显示屏内显示的内容是机车的主要状态及主要故障,而辅显示屏内显示故障具体位置,是对显示内容的补充说明。如:主显示屏显示“牵引电机”故障,那么辅显示屏将显示某一台电机故障,司机通过对机车信号的观察,可以了解机车的工作状况,下面对主、辅显示屏所显示内容的检测环节作详细介绍。
1、主显示屏
1)“本车” ,此信号是一种说明信号,表示显示的内容是本车,即操纵端所在的一台机车,颜色是绿色,长亮。
2)“它车”与“本车”相似,表示显示的内容是重联车,即非操纵重联运行机车, 颜色是绿色,长亮。
3)“预备”信号受预备中间继电器556KA的常闭接点控制。当机车预备完成后, 556KA得电动作(见整备控制一节说明),其常闭接点打开,导线703无电, “预备”信号灯灭,表示机车预备完毕。
4)“主断”信号受主断路器的辅助常闭接点控制。当主断路器合上时,其常闭接点打开,导线704 失电,“主断”信号灯灭,表示主断路器已合上。
5)“零压”,当机车处于零压或欠压状态时,零压中间继电器563KA得电动作,导线790经564KA常开接点使导线705有电,“零压”信号灯亮表示机车处于零压或欠压状态下。
6)“原边过流”,当原边过流中间继电器565KA得电动作时,导线790经565KA的常开接点,使导线706有电,“原边过流”信号灯亮表示机车的变压器原边有过流现象。
7)“主接地”,当主接地继电器97KE或98KE动作时,导线790经97KE或98KE的常开接点使导线701或702有电,送人辅显示屏,使辅显示屏中的“主接地 1”或“主接地 2”信号灯亮。同时,通过辅显示屏内的隔离二极管,送出707导线到主显示屏内,那么,“主接地”信号灯亮,表示机车处于主接地状态下。
8)“牵引电机” 当电子柜判断出某台牵引电机过流时,电子柜送出一信号,557KA使得电动作,导线790经557KA的常开接点使导线708有电,使显示屏中的“牵引电机” 信号灯亮,表明某台或全部牵引电机过流。
9)“零位”,当司机控制器的调速手轮处于零位时,其零位中间继电器 568KA 得电动作,导线790经568KA使导线709有电,“零位”信号灯亮,表示机车的调速手轮处于零位状态。
10)“励磁过流”,当电子柜判断出励磁回路过流时,送出一个信号,使559KA得电动作,导线790经559KA使导线710有电,“励磁过流”信号灯亮,表示机车的励磁回路有过流现象。
11)“空转”,当电子柜判断出机车有空现象时,送出一个信号,即线号为1717 的导线得电,“空转”信号灯亮,表示机车有空转现象。
12)“劈相机 1”这个信号灯受201KM、566KA及567KA的控制。当劈相机启动时201KM、567KA得电动作,导线790经566KA及567KA使导线718有电,“劈相机1”信号灯亮。当劈相机启动完毕,566KA得电动作,其常闭点打开,导线718失电,“劈相机1”信号灯灭。若劈相机启动失败,则劈相机的辅助保护动作,201KM和566KA失电,其常闭点恢复到闭合位,导线718有电,则“劈相机1”信号灯亮,表示劈相机故障。所以,如果劈相机启动正常,其信号灯应该先亮一下,接着就灭,时间约2s左右,若点亮时间较长,可能是劈相机启动困难,必须及时关闭。“劈相机1”主、辅显示屏所显示内容一致。
13)“劈相机 2”这个信号灯受216QA、566KA、534KT、567KA的控制。劈相机2启动时,567KA得电动作,790经534KT及567KA使导线719得电,“劈相机 2”信号灯亮。当劈相机2 启动完成时,534KT失电,延时断开,“劈相机 2”信号灯延时熄灭。“劈相机1”处于故障位时,“劈相机 2”显示控制回路与劈相机1相同,当劈相机2出现过流、过压时,自动开关216QA保护断开,790经216QA到567KA使“劈相机 2”信号灯亮,表示劈相机2未能正常运行。“劈相机 2”主、辅显示屏所显示内容一致。
14)“功补故障”,当电子柜判断出功补无流、功补开关晶闸管贯穿短路现象时,电子柜将发出信号,即线号为1725的导线得电,“功补故障”信号灯亮,表示机车功补故障。
15)“辅助回路”,当辅助回路有过流、接地和各辅助机组(劈相机除外)故障现象时,辅显示屏上相应故障显示灯亮,同时,从辅显示屏中送出一信号,即导线720有电,使主显示屏上“辅助回路”信号灯亮,表示机车的辅助回路故障。
16)“电制动”,当机车进入电制动状态时,即司机控制器的换向手柄打到“制位”,调速手轮离开“0”位,则92KM得电动作,导线790经92KM,使导线725有电,“电制动”信号灯亮,表示机车正处于电制动状态。
17)控制回路接地”,当控制回路的高电位线路发生接地时,控制回路中间继电器554KA得电动作,导线790经554KA,使导线757有电,“控制回路接地”信号灯亮,表示机车的控制回路有接地现象。
以上介绍的是主显示屏内的本车的状态及故障情况;当两台机车重联时,这些故障及机车状态信号,通过重联线,送入重联机车的主显示屏它车所对应的显示内容;重联机车的主显示屏本车的显示状态及故障情况,通过重联线,送入本务机车的主显示屏它车所对应的显示内容。所以,司机室内的主显示屏能够反映本务机及重联机车的状态及故障情况。
2、辅显示屏
辅显示屏与主显示屏相似,也能反映出机车的故障情况,不过它反映的是故障的具体位置和补充说明。下面对本节车辅显示屏所显示内容的控制环节作详细说明。
1)“主接地1”,当主接地继电器97KE得电动作时,导线790经97KE使导线701有电,“主接地1”信号灯亮,表示第一转向架所属的主回路有接地现象。
2)“主接地2”与主接地1相同,此信号灯亮时,表示第二转向架所属的主回路有接地现象。
3)“牵引电机1”,当电子柜判断出牵引电机1过流时,从内部送出的信号线1711有电,“牵引电机1”信号灯亮,表示牵引电机1过流。
4)“牵引电机2”与“牵引电机1”相似。电子柜内部送出的信号线1712 有电。
5)“牵引电机3”与“牵引电机1”相似。电子柜内部送出的信号线1713 有电。
6)“牵引电机4”与“牵引电机1”相似。电子柜内部送出的信号线1714 有电。
7)“牵引电机5”与“牵引电机1”相似。电子柜内部送出的信号线1715有电。
8)“牵引电机6”与“牵引电机1”相似。电子柜内部送出的信号线1716有电。
9)“辅接地”,当辅助回路发生接地时,285KE得电动作,导线790经285KE得电动作,使导线756有电,“辅接地”信号灯亮,表示机车的辅助回路有接地现象。
10)“牵引风机1”信号灯受219KA、205KM及550KA的控制。当风机启动时,205KM得电闭合,导线790经550KA和205KM,使导线731有电,此信号灯亮。当风机加速到一定速度时,风机继电器动作,则风速中间继电器550KA得电动作,其常闭点打开,导线731失电,此时信号灯灭,表示牵引风机1启动正常。所以,牵引风机1从启动到正常工作,其信号灯应该是先亮一下,接着就应该灭,若信号灯不灭,则可能是风机没有启动或风道继电器故障。牵引风机1过流,自动开关219QA动作,导线790经219QA使导线731有电,信号灯亮,表示工作过程中牵引风机1过流。
11)“牵引风机2”信号灯受220QA、206KM以及551KA的控制,控制方法与“牵引风机1”类似。
12)“牵引风机3”信号灯受221QA、207KM以及552KA的控制,控制方法与“牵引风机1”类似。
13)“牵引风机4”信号灯受222QA、208KM以及554KA的控制,控制方法与“牵引风机1”类似。
14)“制动风机1”信号灯受223QA、209KM以及541KA的控制,控制方法与“牵引风机1”类似。
15)“制动风机2”信号灯受224QA、210KM以及542KA的控制,其控制过程与“牵引风机1”相似。
16)“制动风机3”信号灯受225QA、209KM以及543KA的控制,控制方法与“牵引风机 1”类似。
17)“制动风机4”信号灯受226QA、210KM以及544KA的控制,其控制过程与“牵引风机1”相似。
18)“压缩机1”信号灯受217QA控制。当压缩机能正常工作,该信号灯一直保持灭的状态;当压缩机过流故障时自动开关217QA动作,导线790经217QA使导线751有电,信号灯亮,表示压缩机1过流。
19)“压缩机2”信号灯受28QA控制。其控制过程与“压缩机1”相似。
20)“油泵”信号灯受228QA、212KM和518KF的控制。当油泵启动时,导线790经212KM和518KF,使导线753有电,此时信号灯亮。当油流速度达到一定程度时,518KF得电动作,此时信号灯灭,表示油泵正常启动完成。所以油泵正常启动过程,其信号灯应该是先亮一下,接着就应该灭,若信号灯不灭,表示油泵未启动或油流继电器故障。工作过程中“油泵”信号灯亮,228QA动作,表示油泵过流。
21)“变压器风机”信号灯受227QA控制。当“变压器风机”正常工作时,该信号灯保持灭的状态,当变压器风机出现故障如过流、转向反,自动开关227QA保护自动断开,此时227QA常闭点接通,信号灯亮。
22)“辅过流”信号灯受564KA控制。当辅助回路发生过流现象时,564KA得电动作,导线690经564KA使导线755 有电,“辅过流”信号灯亮,表示机车有辅过流现象。
机车重联线主要是司机指令(司机控制器、琴键开关或扳钮开关及钥匙开关)信号和故障显示重联信号。故障显示重联线不经重联中间继电器,两台机车互相连接,只有司机指令信号经过重联中间继电器的接点的隔离控制。
当两台车重联时,有3种情况,其一是本务机车的Ⅱ端与重联机车的I端通过重联线重联;其二是本务机车的Ⅱ端与重联机车的Ⅱ端重联;其三是本务机车的I端与重联机车的I端重联。为了保证运行方向、前后升弓一致,其相应的控制重联线要交叉连接,其他的控制重联线直接连接。以第一种重联方式来说明两台机车重联的重联控制线连接方式。
例如以A车为本务机车,B车为重联机车,本务机车的Ⅱ端与重联机车的I端通过重联线重联,在I端为操纵端,以机车向前、向后控制线403、404及电源负线400为例,来说明两台机车重联控制原理。
机车向前时本务机车导线403有电,经过重联中间继电器545KA常开接点(重联工作时闭合)后导线2403有电,重联线W2403有电,通过外重联线使重联机车重联线W2403有电,重联机车2403有电,经过重联机车重联中间继电器545KA常开接点(重联工作时闭合)后导线403有电,使重联机车控制方向与本务机车方向一致。
机车向后时本务机车导线404有电(与B车为本务机车、A车为重联机车,在Ⅱ端为操纵端情况相同),经过重联中间继电器545KA常开接点(重联工作时闭合)后导线2404有电,重联线W2404有电,通过外重联线使重联机车重联线W2404有电,重联机车2404有电, 经过重联机车重联中间继电器545KA常开接点(重联工作时闭合)后导线404有电,使重联机车控制方向与本务机车方向一致。
本务机车的Ⅱ端与重联机车的Ⅱ端重联或本务机车的Ⅰ端与重联机车的Ⅰ端重联的情况同以上原理相似,这里不再赘述。
1、重新合闸提手柄后正常,为瞬间接地,加强巡视维持运行。
2、将电子柜进行A、B组转换。
3、检查101KC是否烧结,烧结可卸线。
1、重新合闸提手柄后正常,为瞬间接地,加强巡视维持运行。
2、重新合闸提手柄仍跳闸时,根据主副故障显示屏显示,先分别甩开对应转向架的三台牵引电机,即为该台电机支路接地,将其隔离开关置中间位置维持运行,运行中不得使用电阻制动。
1、将干燥器进风塞门170关闭,同时将110塞门开放(田心厂机车在空气管路柜背面,大同厂机车在主变压器室底板上)。
2、将Ⅱ端低压柜侧面板上的干燥器电源隔离开关置于故障位。
1、合主断,仍跳则将电炉、脚炉、暖风机、空调及窗加热自动开关扳到断开位。
2、判断一点接地时,可将237QS打至故障位。
1、辅机出现过流,自动开关执行正常保护。重新合上自动开关按钮后,启动辅机,无异常则机车可照常运行,若辅机损坏,则需隔离故障辅机及相应的主电路设备后,维持机车故障运行,回库后处理。
2、出现辅机接触器粘焊故障,则应把该支路的辅机故障开关打向隔离位,同时使该支路的自动开关保持分断,并隔离相应的主电路设备,维持机车故障运行,回库后处理。
5.3.1 运行中劈相机不启动, 主台显示屏“劈相机1、2”灯亮的处理
1、如劈相机1启动可将242QS打故障位,利用劈相机2维持运行。
2、劈相机1启动时有异音,此时为劈相机走单相,应立即断开劈相机琴键开关(404SK),可将启动电阻闸刀开关(296QS)扳置另一组,重新启动劈相机。
1、劈相机在8秒内不启动时,应立即断开开关,防止烧损启动电阻或劈相机。
2、检查566KA不吸合,应在劈相机启动3~5秒后,按压566KA使其吸合。
闭合劈相机开关,劈相机1灯闪,566KA打板时可确认215QA是否跳,如仍合不上,则将242QS置故障位,利用劈相机2维持运行。未跳则启动3~5秒顶死566KA,过八跨前,注意松开566KA,过八跨后重复上述过程。
应急处理可将隔离开关583QS置故障位或短接534KT反联锁上的576-577号线。
1、确认对应的三相自动开关是否跳开。
2、如辅机接触器不吸合,则隔离对应的辅机维持运行,此时机车功率将大幅下降,注意正确操纵。
3、如为通风机接触器本身故障,可断开相应的自动开关,用专用工具顶死接触器,待辅机启动完后,再利用自动开关控制该通风机工作。注意每次过分相时,专用工具不必取下,但必需将故障接触器三相自动开关打下,重复上述操作(且需将故障接触器的正端线拔出包扎好)。
1、换弓能升起,则继续运行。
2、如升不起,检查自动脱扣开关(602QA),如跳,人工合上。
3、如装有自动降弓装置的机车,关闭操纵台上自动降弓装置控制电源开关,维持运行。
4、再升弓时,确注意风压,如风压过低,利用辅助空压机打风450kpa以上。
5、如门联锁漏风时,用起子拨动门联锁拄塞。
1、确认手柄位置应在大“0”位。
2、降弓断电钥匙,在有风压状态下手按主断合闸线圈芯杆合主断路器,维持运行,过分相时降弓惰力运行。
不作处理,需“分相”时,关闭劈相机和各辅机,降弓过通“分相”区,运行中应加强对仪表的监视及巡视,发现弓网异常或故障显示屏故障亮时,立即降弓,利用惰力维持运行进站停车检查处理。
5.3.9 运行中劈相机不启动,主台显示屏劈相机1、2灯不亮的处理
1、将591QS置手动位
2、如仍不启动,检查自动脱扣开关(605QA)是否跳开,如跳开,人工合上。
3、如继电器(567KA)不吸合,人工顶死继电器(567KA),过“分相”时,断开自动脱扣开关(605QA)或松开继电器(567KA),过“分相”后,按其方法处理维持运行。
1、合强泵琴键开关
2、检查相应的自动开关,跳开则合上
3、可将压缩机故障隔离开关579QS置故障位,合411SK以第二压缩机维持运行。
1、1.5级以下闭合通风机开关,如预备灯灭维持运行。
2、1.5级以上通风机启动后“预备灯”亮,在所有牵引风机工作正常情况下,确认530KT是否吸合,若不吸合将牵引风速隔离开关(573QS、574QS)置故障位或顶死530KT,若530KT已吸合则可顶死556KA维持运行。
3、应检查前后、牵制转换鼓是否转换到位,必要时降弓手扳到所需位置。
4、若前后、牵制转换鼓转换到位,且风机工作正常,可顶死556KA。
1、电空制动控制器置于运转位,小闸缓解位。
2、将小闸上的转换扳钮置空气位。
3、调整53#(54#)调压阀使均衡风缸压力达到500kpa或600kpa。
4、将153#转换阀置空气位。
1、换辅台运行,确认为主台司控器故障,换室操纵维持运行。
2、将防逆电装置(2室屏柜内)故障开关扳到切除位。
3、12~62KM不吸合,可顶死532KT,还不行,人为短接导线531(562KA联锁)~导线501(561KA联锁),注意如需转换两位置转换开关,应先使532KT释放或拆除短接线。
4、12~62KM吸合,可对电子柜进行A、B组转换正常维持运行。
5.3.14 运行中控制电源柜无110V输出或输出电压不稳的处理
1、检查600QA和666QS是否跳开,
2、将电子电源柜稳压触发换组。
3、若一时处理不好,则加强与机调室联系,关闭不必要负载(包括空调、照明、电炉、窗加热等),制动机转空气位,如控制电源低于85V,维持进站停车请求更换机车。
控制线路中的各种联锁是用来满足主线路与辅助线路提出的各种要求而设计的,如使电器按一定顺序动作,使某些电器部断开电弧(如二位置转换开关)。常见的电气联锁、并联联锁、延时联锁、正转换联锁、反转化联锁、经济电阻线路等。
迂回线路怀疑引起电器的误动作,造成线路故障,在机车检修过程中,一定要保持接线端子与端子板的清洁、紧固在重新组装时必须将电气安装正确,以免因端子间放电、搭线,错接等引起迂回线路产生。
本论文是在丁军君老师的指导下完成的。在论文完成之际,我要感谢丁老师,感谢他在我整个毕业设计期间,对我学业上的指导和关心。丁老师在繁忙的工作之中仍不忘我们的设计,每当答疑的时候,他都会耐心地指导,询问学习上有无困难。在这几个月里,丁老师渊博的知识、严谨求实的治学态度、谦和朴实的为人、执着勤奋的工作态度以及丰富的工程经验对我产生了很深的影响,将使我终身受益。
同时,感谢西南交通大学网络教育学院、车辆工程学院等老师多年来在工作、学习上给予的热情关怀、指导与帮助。
此外,还要感谢各位评阅本文的老师,感谢您们能在百忙之中抽出宝贵的时间评阅本文。
- 刘友梅,《韶山6B型电力机车》,北京:中国铁道出版社,2003
- 张有松、朱龙驹,《韶山4型电力机车》,北京:中国铁道出版社,2009
- 徐丽娟,《电力电子技术》,高等教育出版社,2006
- 莫坚.电力机车检修.北京:中国铁道出版社,2008
- 李益民 电力机车检修. 北京:中国铁道出版社,2011
- 赵家礼 电器故障诊断修理手册[M] 械工业出版社,2000
- 中国铁道科学研究院机车车辆研究所. 铁道机车车辆. 2005年第4期
- 谢家的,祁冠峰.电力机车电器.北京:中国铁道出版社,2008
- 张有松,朱龙驹.韶山4型电力机车. 北京:中国铁道出版社,2001
- 刘友梅 韶山7E型电力机车. 北京:中国铁道出版社,2005
SS6B型电路机车主电路图
评论0