SS4G 电力机车电路 5.docx

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SS4G电力机车电路5

第一章SS4G电力机车电路

第一节概述

电力机车电路通常由控制电路、辅助电路、主电路、照明电路和电子控制电路组成。

控制电路是通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵而形成的电路。

辅助电路是有电源电路、负载电路和保护电路构成

，为机车控制和主电路工作起辅助作用。

主电路是指牵引电动机及与其相关的电气设备连接而构成的电路，亦称牵引动力电路。

控制电路是通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵，使机车按照司机的意图运行，保证行车安全。

一、对控制电路的要求

1、能改变机车运行状态，包括工况和方向的转换；

2、能对牵引力、制动力和速度进行调节；

3、能对各辅助机组的起动、运行和停止进行准确控制；

4、能保证主电路、辅助电路有效有序的工作。

5、能保证各电器按一定次序动作。

6、能显示一些故障现象。

7、在发生某一故障时能进行切除或采取相应措施维持机车运行。

8、重联运行时既能单独操纵，又能重联操纵。

9、具有一定的安全保护装置，确保人身和行车安全。

10、电气制动和空气制动应具有一定安全防护装置。

11、操纵简单、安全可靠、经济适用、维修方便。

二、电力机车控制方法

电力机车的控制有直接控制和间接控制两种；电压低、功率小的电器电路采用直接控制，即用手动方法直接控制。

高电压、大功率电器电路采用间接控制，即通过按键开关和司机控制器控制低压电器，再通过低压电器去控制高压电器电路。

三、电力机车电路通用符号及说明

1、各电气设备在电气线路中应标明相应的设备代号。

2、不同导线在电气线路中应标明导线代号。

3、常开联锁（正联锁）、常闭联锁（反联锁）采用“上开下闭、左开右闭”的标注方法。

4、某些位置开关（联锁）不完全按“3”的方法标注，应根据实际分析。

5、凸轮控制器或鼓形控制器的触头闭合次序展开为一个平面的触头闭合电路图。

6、比较复杂的电器在电路中不易标出工作次序，一般采用附加工作位置图表。

7、固定位置的电气是：

司机控制器在零位，位置转换开关在机车1端向前、牵引位；各按键开关在水平断开位；空气断路器在断开位；各闸刀开关在运行位；各保护自动开关在断开位。

第二节联锁方法与重联电路

一、常用联锁方法

常用联锁方法有机械联锁和电气联锁

1、机械联锁

机械联锁有：

A、司机控制器换向手柄与调速手轮间的机械联锁；B、司机台上按键开关与电钥匙的联锁；C、换向手柄、电钥匙与钥匙箱的联锁。

2、电气联锁

电气联锁有：

A、串联联锁；B、并联联锁；C、自持联锁；D、延时联锁

延时联锁有：

A、延时闭合正联锁；B、延时断开正联锁；C、延时闭合反联锁；D、延时断开反联锁。

二、迂回电路及其防护

某一电路或支路在某一时刻本不应该有电，但却通过其他支路“串电”到该支路，这种串电电路称为迂回电路。

迂回电路会引起电器误动作，破坏电气动作的逻辑关系，造成电路工作紊乱。

防止方法是在电路中串入迂回二极管。

三、重联及重联电路

多台机车通过机车两端的多芯电缆插头使电气线路连接起来，由一名司机操纵多台机车的运行方式称为机车重联。

司机操纵的机车称为本务机车，非操纵机车称为重联机车。

四、控制电路的逻辑关系

1、控制电路中导线、开关、联锁和电器线圈一律用机车规定代号表示；

2、控制电路中串联连接元件用“.”表示其电路结构；

3、控制电路中并联连接元件用“＋”表示其电路结构；

4、描述控制电路一般从控制电源正极写起；

5、继电器、电磁接触器、电空接触器等常开联锁用该电器的代号书写，常闭联锁在该电器代号上加一短直线，线圈代号外加方框表示；

6、发光二极管用显示汉字加框表示，指示灯用其代号加框表示，电机用其代号表示。

第三节SS4改型电力机车整备控制电路

该型机车控制电路分为有触点电路和无触点电路两部分。

有触点控制电路分为控制电源、整备控制、调速控制、保护控制、信号控制和照明控制电路等。

无触点电路指电子控制柜电路。

SS4改机车电器符号为：

司机控制器AC；扳键开关SK；按钮开关SB；中间继电器KA；时间继电器KT；压力和过流继电器KF；电压继电器AK；接触器KM；电磁阀YV；故障开关及功能开关QS；位置转换开关QP；电源开关SA；自动空气开关QA；过流继电器KC；接地继电器KE等。

学习SS4电力机车控制电路，参照ND5或DF8B内燃机车进行，内燃机车有整备、起机、辅助发电、泵风、升速和走车（工况转换、方向转换、提手柄）的工作过程；电力机车有类似的工作过程，包括整备、升弓（合蓄电池闸刀、启动升弓风泵、升弓电路控制）、合主断路器、劈相机启动、泵风、风机启动（牵引、变压器、制动）和走车（工况转换、方向转换、提手柄）的工作过程；以下便是按照电力机车工作过程编写的读图顺序、电路走向及电路图位置。

另外，我段已经进来的SS4（1037）机车，取消了很多中间继电器和时间延时继电器，具体接触器和机车功率的控制，由逻辑控制单元（LCU）和电子控制系统（AE）直接完成；但为了对电力机车控制过程的理解和学习，仍然学习原有资料。

一、控制电源

SS4改机车控制电源为110V，由全波半控桥式整流稳压装置提供。

该电路相当于内燃机车起机后的充电电路，其原理：

电源变压器670TC的一侧通过库用闸刀从牵引变压器辅助绕组获取396V交流单相电源，经670TC降压到220V后送入半控桥，再通过晶闸管VT1、VT2和二极管VD1、VD2半控桥式整流及671L、663C滤波后，成为直流电源。

通常情况下，110V整流电源与蓄电池并联运行，向机车控制电路提供110V电源。

但在起机前、既在降弓情况下，蓄电池供机车进行辅助压缩机打风、升弓、合主断路器及照明、低压试验用，有时作为机车故障时维持运行的控制电源。

控制电路各支路均有单极自动开关进行短路与过流保护，其对应关系为：

控制电路变压器电源600QA、蓄电池601QA、受电弓602QA、主断路器603QA、司机控制器604QA、辅机控制605QA、前照明606QA、副前照明607QA、车内照明608QA、电子控制609QA、电扇空调610QA、自动信号611QA、自动停车612QA、无线电台613QA、逆变电源614QA、电空制动615QA、接地保护616QA、重联617QA、电炉229QA、空调230QA、窗加热232QA、取暖233QA、备用231QA、623QA。

（图9）

整流输出（蓄电池充电）经666QS与蓄电池并联，110V电源通过667QS接通负载。

当整流桥故障时，拉开666QS使整流桥与蓄电池脱开；当负载故障时，拉开667QS切断负载与电源联系。

二、整备控制电路

运行整备时各电气闸刀及隔离开关应置于正确位置：

666QS在上合位；667QS在上合位；668QS在上开位；675QS在上合位；

10、60QP在上合位；20、50QP在上合位；19、29、39、49QS在上合位；

95、96QS在上合位；236、237、572、573、574、575、576、579、581、582、584、588、589、590、599QS在中间位；296QS在上合位；242QS在左45°；591QS手动左45°，自起在右45°；592QS单机左45°，重联右45°；240QS工作右45°；243QS右45°；245QS弱位左45°，强位右45°；585QS中间位。

各位置开关扳动正确后进行操纵控制；对于电力机车的工作，动力源为接触网的电源，因此需要完成整备电路控制。

该电路包括升降受电弓、分合闸主断路器、起动劈相机、空气压缩机、通风机的工作控制电路。

而受电弓的升起是由压缩空气进入升弓气缸推动活塞完成，所以在整备无风情况下应先打风。

1、辅机泵风控制电路

闭合蓄电池单机自动开关601QA，闭合667QS及610QA，按动辅压缩机按钮596SB1.2，辅助压缩机接触器442KM得电，其主触头闭合接通辅机电动机447MD，辅压缩机泵风。

电路为：

（韶山4型电力机车图册－SS4改图9的908-912/BCDE、图6）

A、接触器442KM得电电路：

GB→673RS→667QS→464线→610QA→596SB1.2→442KM→400线→667QS→600线→601QA→GB（609/E，图6）。

B、辅机压缩机447MD得电电路：

GB→673RS→667QS→464线→610QA→442KM→447MD→400线→667QS→600线→601QA→GB（609/D图6）。

2、升弓控制电路

辅机风泵电机泵风后，压缩空气的开通与关闭还受电磁阀284KE和287YV控制，控制过程：

电源由602QA自动开关提供。

经主台按键开关的电联锁570QS，使导线531有电，经20QP、50QP、297QP使保护阀287YV得电动作，开通通向高压室门保护阀287YV的气路；其电路：

464线→602QA→570QS→531线→20QP→50QP→297QP→287YV→400线（负端）（205/D图2）注：

297QP为车顶门行程开关。

287YV得电后，与代号37、38（门联锁）一起为升弓电空阀沟通气路。

（气路在电空制动机管路上）。

升前弓电路，当按键开关403SK闭合，587QS、588QS隔离开关在运转位时，升弓电磁阀1YV得电；其电路：

464线→602QA→531线→403SK→587QS→533线→N533a线（本节车）→N533b线（另节车）→515KF（另节车）→N534b线（另节车）→N534a线（本节车）→534线→1YV→400线（402/E，图4）

升后弓电路，当按键开关402SK闭合，587QS、588QS隔离开关在运转位时，升弓电磁阀1YV得电；其电路：

464线→602QA→531线→402SK→N535（本节车）→N532（另节车）→587QS（另节车）→533线（另节车）→N533a线（另节车）→N533b线（本节车）→515KF（本节车）→N534b线（本节车）→N534a线（另节车）→534线（另节车）→1YV（后弓）→400线（402/E，图4）

在两台机车重联时，导线532经重联中间继电器546KA使2532有电，经外重联电缆后，使另一台车的W2532有电，另一台车前受电弓升起。

在两台机车重联时，导线535经重联中间继电器546KA使2535有电，经外重联电缆后，使另一台车的W2535有电，另一台车后受电弓升起。

3、闭合602QA后其他得电电路

A、延时继电器539KT得电电路：

464→602QA→531线→562KA→539KT→400线（404/E图4）（主断路器闭合后时延时1秒钟断开，防止长时间通电烧坏线圈）

B、延时继电器528KT得电电路：

464→602QA→531线→4QF→528KT→400线（406/E，图4）（目的是机车过分相区段时，劈相机自动起动控制）。

C、重联控制中间继电器545、546、547、548KA电路：

464线→602QA→531线→570QS→592QS→545、546、547、548KA→400线（313/E，图3）（545、546、547、548KA得电后，接通重联线路，为两台机车重联控制做准备）。

另外，531线有电，为主断路器闭合（断开）及主接触器12－42KM得电做准备（310/E）。

4、主断路器控制电路

（1）合闸控制当按下“主断合”按键开关401SK后，风压大于450Kpa时（4KF）闭合，则合闸线圈4QFN得电，其电路：

464线→602QA→531线→401SK→586QS→568KA→539KT正→567KA→541线→4QFN→4KF→400线（403/D，图4）（602QA分闸控制自动开关，568KA零位中间继电器，539KT是主断路器控制延时继电器，567KA是劈相机启动中间继电器,4KF压力控制开关4.5kg）。

4QFN得电后，主断路器闭合，将主变压器原边绕组通过受电弓与接触网接触，通过电刷与轮对、钢轨接触，由变电所供电。

在主断路器合闸线圈得电的同时，主接地复位线圈97KER、98KER和故障复位中间继电器562KA线圈得电，为主回路接地、辅助系统过流、原边过流、励磁过流、牵引电机过流和零压故障进行复位控制，其电路：

464线→602QA→531线→401SK→586QS→568KA→（539KT正→97KER、98KER线圈）、562KA线圈→400线（403/E，图4）562KA得电后，反联锁断开539KT线圈电路，延时1秒钟其正联锁断开4QFN、（97、98）KER电路，以保护线圈。

（电路及作用前面已叙述）。

（2）分闸控制当按下“主断路器分”按键开关400SK后，风压大于450Kpa时，则分闸线圈4QFF得电，其电路：

464线→603QA→556线→400SK→4QFN反→4KFF→4KF→400线（403/E，图4）

4KFF得电后主断路器断开，切断主变压器原边与变电所的电路。

5、劈相机控制

劈相机控制分为手动、自动，由选择开关591QS控制；由605QA自动开关提供电源。

（1）手动控制当闭合605QA、（591QS在“0”位）按下“劈相机”按键开关404SK后，劈相机中间继电器567KA得电，电路：

464线→605QA→560线→404SK→591QS0→567KA→400线（406/E，图4）。

567KA得电后，其正联锁闭合，使561线有电，分别接通下方几条通路：

分相接触器213KM、劈相机分相延时继电器533KT（延时3秒）、劈相机起动延时继电器527KT（延时1秒）、劈相机接触器201KM、劈相机起动继电器283AK得电电路以及523、535、536、526KT延时继电器电路：

A、213KM电路：

464→605QA→560→567KA正→561线→566KA反→213KM→400线（图408/E）

B、533KT电路：

464→605QA→560→567KA正→561线→566KA反→533KT→400线（图408/E）

C、527KT电路：

464→605QA→560→567KA正→561线→566KA反→527KT→400线（图408/E）

D、201KM电路：

464线→605QA→560→567KA正→561线→213KM正→242QS1→201KM→400线（图408/E）

E、283AK启动工作电路：

464线→602QA→531线→533KT→283AK→400（图207/B）

213KM得电后，接通劈相机起动电阻电路：

A6→215QA→225线→1MG的D1-D4-D3→201KM→227线→213KM→263R→296QS→X6（图207）

213KM联锁闭合，经劈相机故障隔离开关242QS使接触器201KM得电，劈相机主电路沟通并开始起动（电路2）。

起动原理：

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；这时劈相机起动控制继电器283AK延时3秒钟投入工作，检测劈相机发电电压（由279、280引入），当转速达到0.9nH、电压220V时，283AK动作，常开联锁闭合，接通劈相机运转中间继电器566KA，566KA得电后切断213KM、533KT、527KT电路（201KM由自锁联锁自持），527KT失电后，延时1秒断开劈相机分相接触器213KM，533KT失电后，延时3秒断开劈相机起动继电器283AK，劈相机起动完毕。

当533KT失电后，反联锁闭合，577线有电，为空压机、通风机、油泵等工作准备电源。

另外，561线有电，接通535、536、523、526KT电路，523KT延时3秒后还接通卸荷阀247YV电路：

A、535KT电路：

464线→605QA→560→567KA正→561线→205KM反→535KT→400线（图4）

B、536KT电路：

464线→605QA→560→567KA正→561线→206KM反→536KT→400线（图4）

C、523KT电路：

464线→605QA→560→567KA正→561线→203KM反→523KT→400线（图4）

D、526KT电路：

464线→605QA→560→567KA正→561线→209KM反→526KT→400线（图4）

E、247YV电路：

464线→605QA→560→567KA正→561线→523KT正→247YV→400线（图4）

（2）劈相机自动控制

所谓自动控制是指主断路器合闸后，劈相机自动起动，目的用于机车过分相区段时，减少司机操作。

控制过程：

劈相机控制开关591QS打到自动位“1”位，按下按键404SK，在主断分400SB闭合后，4QFF得电，4QF闭合，528KT延时1秒钟得电，其常闭联锁断开567KA电路，劈相机停止工作，牵引通风机、变压器油泵风泵电机和制动通风机均停止工作。

当通过了分相区段后，按合闸按扭（4QFF重新失电），4QF断开，528KT失电，延时1秒钟，其528KT联锁闭合（图4的406/D），使继电器567KA重新得电，即464线→605QA→560线→404SK→562线→591QS1→563线→528KT→564线→567KA→400线（图406/E）；得电后结果与手动相同。

6、空气压缩机泵风控制

（1）自动泵风按下“压缩机”按键开关405SK后，导线577经405SK、517KF（低于750Kpa闭合，高于900Kpa断开）、566KA、579QS，使压缩机接触器203KM得电，电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→405SK→596线→517KF→566KA→579QS→203KM→400线（图4412/D）

203KM得电后，接通空压机电机2MA电路；此时，若劈相机D1为高电位，D2、D3为低电位，那么，电路：

D1→201KM→225线→215QA→217QA→228线→203KM→2MA→203KM（229线、230线）→215QA（226线、227线）→201KM→D2、D3→D4→D1（图2209/B）2AM得电后泵风。

（2）手动泵风若按键405SK坏或压力开关517KF失控，可按下“压缩机”手动按钮开关408SK，直接经566KA、579QS，使压缩机接触器203KM得电，电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→408SK→566KA→579QS→203KM→400线（图4412/D）

203KM得电后与自动泵风相同。

当自动泵风压力达到900Kpa以上或松开手动按钮时，203KM失电，常闭联锁接通523KT电路，延时3秒钟523KT动作，523KT正联锁闭合接通空压机卸荷阀247YV，使空压机在无负荷（背压）状态下再起动，防止电机烧损。

电路：

A、523KT得电电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→579QS→617线→203KM→523KT→400线（图4414/D）

B、247YV得电电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→523KT→247YV→400线（图4414/B）

7、通风机、变压器油泵和风机控制

在劈相机工作状态下，按下“通风机”按键开关406SK，首先通风机1接触器205KM得电，其电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→242QS→575QS→205KM→400线（图4410/D）

205KM得电后，主触头闭合接通“通风机1”3MA电机电路：

D1→201KM→225线→215QA→219QA→231线→205KM→3MA→205KM（232线、233线）→215QA（226线、227线）→201KM→D2、D3→D4→D1（图2210/B）

同时，205KM反联锁断开，535KT失电，延时3秒后，535KT反联锁闭合，再使“通风机2”接触器206KM得电，其电路：

（1）535KT失电电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→205KM反→535KT→400线（图4414/D）

（2）206KM得电电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→535KT反→576QS→206KM→400线（图4410/D）

206KM得电后，主触头闭合接通“通风机2”4MA电机电路：

D1→201KM→225线→215QA→219QA→234线→206KM→4MA→206KM（235线、236线）→219QA→215QA（226线、227线）→201KM→D2、D3→D4→D1（图2210/D）

同时，206KM反联锁断开，536KT失电，延时3秒后，536KT反联锁闭合，又使变压器油泵接触器212KM和风机接触器211KM得电，其电路：

（1）536KT失电电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→206KM反→536KT→400线（图4413/D）

（2）212KM得电电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→535KT反→536KT反→584QS→212KM→400线（图4411/D）

（3）211KM得电电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK→566KA→535KT反→536KT反→599QS→211KM→400线（图4411/D）

212KM得电后，主触头闭合接通变压器油泵8MA电机电路：

D1→201KM→225线→215QA→228QA→246线→212KM→8MA→212KM（247线、248线）→228QA→215QA（226线、227线）→201KM→D2、D3→D4→D1（图2210/D）。

211KM得电后，主触头闭合接通变压器风机7MA电机电路：

D1→201KM→225线→215QA→227QA→243线→211KM→7MA→211KM（244线、245线）→227QA→215QA（226线、227线）→201KM→D2、D3→D4→D1（图2210/D）

通风机、油泵和变压器风机的自动控制

所谓自动控制，是406SK在自动位、调速手轮转到高级位后，通风机能够自动起动；当570QS扳到“1”位、406SK在断开位、调速手轮转到1.5级及以上，导线417有电时，自起风机中间继电器549KA得电动作，其电路：

577线→227AC（1.5级以上）417线（577线是劈相机工作后经533KT有电，在图409/B）。

417线→549KA→400线（图4409/D）

549KA得电后，一正联锁自持。

二正联锁闭合，577线通过406SK常闭触点、二极管509V到588线，回到手动工作电路上（此种情况下要停止其工作，应闭合406SK，然后再断开）。

通风机自起工作电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→406SK反→570QS→549KA→509V（二极管）→566KA→535KT反→576QS→205KM→400线（图4410/D）

其余和手动一样。

8、制动风机控制

在劈相机工作状态下，实施电阻制动时，按下“制动风机”按键开关407SK，首先制动风机1接触器209KM得电，其电路：

464线→605QA→560线→567KA→561线→533KT→577线→407SK→566KA→581QS→209KM→400线（图4411/D）。

209KM得电后，主触头闭合接通“制动风机”5MA电机电路：

D1→201KM→225线→215QA→223QA→237线→209KM→5MA→209KM