SS3-4000电力机车电气线路.doc

SS3-4000系电力机车控制教案 WangJingWei2011年6月SS3-4000系电力机车电气线路电力机车电路图的一般知识一 机车电气设备文字符号1基本符号根据设备分类进行编制：A按钮；B变压器、玻璃；C接触器、电容器；D电动机、断路器、熔断器、灯、弓；F阀；H互感器、转换器；I电流表；J继电器；K电抗器、开关、控制器；L分流器、铃、炉；Q器件；R电阻；U电压表；Z整流器、装置、组、插座。 2辅助符号 根据设备的功能作用进行编制，采用汉语拼音发音，例如： JD接地，LY零压，DY电压，QG牵引过流，ZG制动过流，FG辅助过流，YG原边过流，S时间，Z中间，S升位，J降位，F恢复，Y预备，X线路，L励磁等。 3数字序号 同类设备的顺序编号，采用1、2、3、4、5。 4附加符号 根据设备的状态进行编制，如qy牵引；z制动；q向前；h向后；W位；z中；G过渡；X换向；T调速等。 值得注意的是：所有机车电气设备基本名称的读法，除电阻“R”、电容“C”、电感“L”属国际惯用的基本符号，应按英语字母读外，其它的一律按拼音字母读。 二 电气原理图绘制原则 1原理图中各接触元件和联锁触头的开、闭位置表示如下：司机控制器(SK)在零位；位置转换开关(WH)在机车工端向前、牵引位；各按键开关(KZ)在水平位；空气断路器(QD)在开断位，各刀开关和转折开关(DDK)在运行位；各保护自动开关 (ZK)在开断位(为方便看图各电路中ZK的分散画法是控制电源屏中画法的重复)。 2原理图中各触头的常开、常闭按照“左开、右闭、上开、下闭”的原则绘制。 需要指出的是：电路图中的两位置转换开关的联锁触头画成反联锁形式，并不意味着WHQ、WHQY线圈得电时，该联锁就断开。学习两位置开关电路时应充分注意这一点。 三 电气原理图的识图方法 根据用途不同，电路图可分为电气原理图，(用于说明电路工作原理与分析故障)和电气安装接线图(供电气安装、接线、维修、检查用)两种。在上课时将要介绍的韶山3B型电力机车电路图属于电气原理图。电气原理图都有三种最基本的电路元件：用电器(电动机、电炉等)，自动控制电器(接触器、继电器等)，手动控制电器(按钮、开关等)。这三种元件之间的控制关系是：手动控制电器一自动控制电器一用电器，由此实现电力拖动的启动控制。由于手动控制电器与自动控制电器通常画在一起，构成比较复杂的控制电路，该电路内在的联锁(相互制约)关系较多，初学者首先应从用电器入手，看清楚有哪些用电器，它们是如何工作的，其工作时要求哪些电器(自动控制电器)动作；然后找到对应的接触器、继电器的线圈电路(在控制电路里)；最后把这些自动控制电器的工作状态与手动控制电器挂上钩，弄清应执行哪些操作，才能使相应的自动控制电器动作，从而接通用电器电路使设备投入运行。 看懂电气原理图的关键是控制电路中的联锁关系，为此介绍几种基本的联锁方式。 1常开联锁： 电器未动作时处于断开位置的联锁。 2常闭联锁： 电器未动作时处于闭合状态的联锁。 3串联联锁： 在某电气的工作线圈前串联若干联锁称为串联联锁。串联联锁是由多个条件来使一个电器通电，而由其中任一条件的消失或不满足均使电器断电。在线路中凡要求满足多个条件方能接通另一电路的环节、由电器断电来起保护作用的环节，经常采用串联联锁。串联联锁在电力机车控制线路中被广泛使用。 4并联联锁： 在某电器工作线圈前并联若干联锁称为并联联锁。 并联联锁是由多个条件中任意一个条件满足使一个电器通电，而由全部条件的消失来使该电器断电。这种方法对电器动作顺序没有固定要求，线路中常用这种联锁作为双重供电线路，以保证某重要电器供电的可靠性，避免因偶然原因而失电。另外，对于保护电器得电而起保护作用的环节也常用这种联锁方法。这种联锁的缺点在于线路容易造成迂回电路，应予注意。 5自持联锁 在某电器工作线圈的电路中并联的该电器本身的常开联锁称为自持联锁。这种线路的特点是：电器吸合时需要一定的条件，在电器吸合后这种条件可能消失，但电器此时仍能保持吸合状态，只有在线路的其它部分断开时，才能使该电器释放。 6延时联锁： 在控制线路中有很多处所会用到延时联锁，在线路中为了考虑电器动作的次序或一些特殊要求都需要延时联锁。获得一定延时有很多方法，有的采用铁芯上加装短路铜套的时间继电器，有的在继电器本身的某些联锁加装钟表机构。二者的不同之处在于前者的所有联锁都具有延时，后者仅在装有钟表机构的联锁才有延时，而其它联锁不具有延时。在要求有短暂延时时，也可以在要求滞后动作的电器线路中多串一个要求先动作电器的常开联锁实现，在电器的工作线圈旁并联一电容，这样在线圈断电后，由于电容可通过电器线圈放电，因此使线圈延时失电，从而使电器延时释放。 7经济电阻线路： 在有些线路中，为了使接触器或继电器可靠地吸合，同时又提高本身的返回系数，即提高电器动作的灵敏度，可在电器的工作线圈控制线路中接人一经济电阻，组成经济电阻线路。在继电器闭合瞬间，电阻被继电器本身的常闭联锁短接，使继电器的安匝数得以提高，继电器能够可靠吸合，在继电器吸合后，常闭联锁打开，电阻接人电路中，使流过继电器的电流减小，从而使继电器返回系数有所提高。 总之，在机车线路中，常通过各种联锁线路来满足机车运用中的一些要求，但应选择简单可靠的方法，避免线路过于繁杂。 三 迂回线路及其防止 迂回线路是指某一电器或某一支路在某一时刻本不应该有电，但却通过其它支路“串电”到该电器或支路。迂回线路容易引起电器的误动作，造成线路故障，新制造的电力机车若在线路中考虑不周，就会出现迂回线路，运用中的机车在检修以后，由于在检修中的疏忽而形成迂回线路的情况更多，在低压试验中发现的相当一部分故障现象是由此造成的，而且此类故障又比一般故障难以判断。第一章 电路分类电力机车电气线路的定义：就是将各电气设备在电方面连接起来构成一个整体，用以实现一定的功能。SS3-4000系电力机车上各种电机、电器设备按其功能和作用、电路电压等级，分别组成三个独立的电路系统，称为主线路、辅助线路和控制线路（含电子电路）。三个电路在电方面基本相互隔离，而通过电磁、电空、电机械传动方式相互联系起来，以达到自动或间接控制协调工作的目的，保证司机能正常地操纵机车运行。一、主线路：1定义：是指将牵引电动机及与其相关的电气设备用导线（或铜排）连接而成的线路。注：该线路的电压为接触网电压与牵引电动机电压，电流为变压器绕组电流与牵引电动机电流。2组成：主要由受电弓、主断路器、高压电流互感器、主变压器、硅整流装置、牵引电机、高压电器柜、平波电抗器、制动电阻柜及电路保护装置等组成。3特点：高电压、大电流（又称高压电路）。4作用：产生机车牵引力和制动力（称动力电路）。5分类：按电压等级分：网侧（25KV）高压电路、调压整流电路和牵引制动电路三级。二、辅助电路：1定义：是指将辅助电动机和辅助设备及与其相关的电气设备连接而成的线路。2组成：主要由供给三相交流电的劈相机和各辅助机械牵引通风机、空气压缩机、制动风机、油泵及司机室热风机、电热玻璃、自用电插座和各相应的各电磁接触器等组成。（因为是专向各辅助机械供电的电路，故称辅助电路。）3分类：按电压等级分一般为交流380V、220V或直流几百伏。三、控制电路1定义：是指将司机控制器、低压电器及主电路、辅助电路中的电磁线圈等在电方面连接起来所组成的线路。通过控制线路可以使主线路和辅助线路中的电器协调动作。2特点：一般采用低压直流电源，电压值为50110V（又称低压线路）。我国生产的电力机车其控制线路的电压为110V。根据机车的运行情况，对机车的电气线路提出一定要求，机车主线路本身应满足以下几方面的要求：1由于主线路是高压线路，因此在升弓带电情况下，要保证工作人员与高压带电部分隔离。2能快速接通和断开电路。3在网压波动的允许范围内能可靠地工作，具有一定的过载能力，对地有良好的绝缘。4能改变机车的运行方向，能进行起动和调速。5尽可能作到起动平稳、调速平滑、减少冲击。6在故障情况下有维持运行的故障线路。7有充分的保护。8有电气制动的机车应能可靠地进行牵引制动转换，并保证电气制动的电气稳定性和机械稳定性。9应有使机车入库的低压电源入库线路。第二章 主电路SS3-4000系电力机车主电路是主要的、基本的电路，产生牵引力和制动力，高电压、大电流。一、特点1调压方式：三段半控桥相控调压；2整流方式：双拍全波桥式整流；3供电方式：转向架独立供电；4制动方式：电阻制动和加馈电阻制动；5控制方式：采用特性控制方式（即恒流起动、准恒速调节）；6保护方式：过电压、过电流保护、接地保护。二、组成 电力机车的主线路是由各种单元线路组合而成的，其中包括网侧高压电路、调压整流电路、牵引负载电路、电阻制动电路、保护电路。（一）网侧高压电路（车顶电路）电流流径：接触网1、2SD（受电弓）QD（主断路器）1LH（高压电流互感器）ZB（AX原边绕组）2LH（低压电流互感器）固定接地点轴箱轮对钢轨回流到变电所接触网形成闭合回路，原边AX绕组有电流流过，在副边产生感应电势。机车接地装置包含车体底架至转向架构架，构架至轴箱的接地线及轴箱至车轴的接地碳刷装置。前者是平拉杆装置和一、二系悬挂装置的旁路，构成电路通道，后者是轴箱轴承的旁路，保持轴承免受电腐蚀。（二）、调压整流电路 网侧高压25KV经主变压器ZB降压至次边绕组a1x1、a2x2固定绕组和a3b3x3，a4b4x4分段绕组，以上各绕组全电压均为1071V，其分段绕组的各段电压为535.5V不等分三相绕组供电，再经桥式硅整流装置变流后分别向M1M3、M4M6牵引电动机供电，而其中a3b3x3分段绕组中又另有抽头c3，a3c3是电压为198V的励磁电源绕组，专向电阻制动工况的励磁整流装置供电。 SS3型电力机车的调压整流采用晶闸管相控调压系统。牵引工况时a1x1和a3b3x3，a2x2和a4b4x4绕组分别同1ZGZ、2ZGZ硅整流装置各自构成两个转向架独立供电不等分三段半控桥式调压整流电路。该电路的升压顺序控制工作原理如下： 司机给指令，首先触发大段桥T11、T12（T21、T22），设正半周a1为正，x1为负；负半周x1为正，a1为负。电流流径：正半周触发T11，负半周触发T12正半周：a13LHD11母线11PK母线513XC常开联锁直流电流传感器13ZLHM1M3电机的电枢绕组上工况鼓上反向鼓M1M3电机的主极绕组下反向鼓13QGK下工况鼓母线3D14D13T11x1a1。负半周：x1T12母线11PK母线513XC常开联锁直流电流传感器13ZLHM1M3电机的电枢绕组上工况鼓上反向鼓M1M3电机的主极绕组下反向鼓13QGK下工况鼓母线3D14D13D123LHa1x1。输出电压的平均值：U=0.91071(1cosa)/2伏注:a为导通角改变a角,可以改变加在电机两端的平均电压,当a=0时,输出电压为=0.91071伏,如需继续升压时,维持T11、T12满开放。触发小段桥a3b3中T13、T14，当T13、T14没有被触发时，由T11、T12、D11、D12组成不控桥输出满开放电压，当T13、T14触发后，输出电压在前一级基础上增加。正半周触发T13，电流流径：a13LHD11母线11PK母线513XC常开联锁直流电流传感器13ZLHM1M3电机的电枢绕组上工况鼓上反向鼓M1M3电机的主极绕组下反向鼓13QGK下工况鼓母线3T13b3a35LHD13T11x1a1。负半周触发T14，电流流径：x1T12母线11PK母线513XC常开联锁直流电流传感器13ZLHM1M3电机的电枢绕组上工况鼓上反向鼓M1M3电机的主极绕组下反向鼓13QGK下工况鼓母线3D145LHa3b3T14D123LHa1x1。输出电压的平均值：U=0.910710.9535.5(1cosa)/2伏当a=0时,输出电压为U=0.910710.9535.5伏；如需继续升压时,维持T11、T12、T13、T14满开放，触发b3 x3小段桥中的T15、T16；正半周触发T15，电流流径：a13LHD11母线11PK母线513XC常开联锁直流电流传感器13ZLHM1M3电机的电枢绕组上工况鼓上反向鼓M1M3电机的主极绕组下反向鼓13QGK下工况鼓母线3T15x3b3a35LHD13T11x1a1。负半周触发T16，电流流径：x1T12母线11PK母线513XC常开联锁直流电流传感器13ZLHM1M3电机的电枢绕组上工况鼓上反向鼓M1M3电机的主极绕组下反向鼓13QGK下工况鼓母线3D145LHa3b3x3T16D123LHa1x1。输出电压的平均值：=0.910710.9535.50.9535.5(1cosa)/2伏当a=0时,输出电压为=0.910710.9535.50.9535.5伏，此时三段不等分相控桥全部满开放。降压顺序控制同上述程序相反，从小桥到大桥，控制晶闸管导通角自全导通至关断状态，依次完成整个不等分三段半控桥的降压过程。机车调速控制是通过司机控制器手柄SKT在牵引工况时置于“0、*、2、4、6、8、10”位，制动工况时置于“0、11、9、7、5、3、1”位的恒流准恒速特性控制给定进行的。运行中各牵引电机通过相应的直流电流传感器16ZLH反馈电流信号，取6个反馈电流信号中的最大值与给定值比较，通过调节晶闸管导通角，在牵引电机电流达到给定值维持恒流状态。又通过在16轮轴上安装速度传感器16SH反馈速度信号，取6个反馈速度信号中的最小值与给定值比较，按照准恒速进行控制。因此SS3型电力机车的恒流准恒速运行控制有较高的自控水平与抑制空转和滑行的性能。（三）、牵引负载电路母线5（6）和母线3（4）之间的部分，图示状态为I端向前，端向后。1组成：（1）脉流牵引电动机：韶山3B电力机车具有6台800KW脉流牵引电动机（M1M6），牵引工况运行时分别按转向架组合，各三条支路并联。（2）线路接触器（16XC）：其作用：它在司机控制器SKT回“0”时，切断支路，并保证位置转换开关在16XC开断状态后转换，还使得在惰行工况时断开各支路使牵引电动机不处于并联状态，从而可避免由于电机剩磁所引起的不良反应，提高了机车运行的可靠性。在控制电路中，隔离开关的联锁切断相应的16XC线圈电路，同时又实现线路接触器的开断状态。（3）直流电流传感器（16ZLH）：其作用：是检测牵引电动机电流，向电子控制柜反馈电流信号，又作为牵引过载保护的电流检测环节，当牵引电动机电流达800A5时，封锁晶闸管整流装置的触发脉冲，并通过电子柜内的小型中间继电器GLZJ执行，跳开主断路路器，信号显示故障。（4）牵引电流表（16QI）（01000A）：经直流电流互感器16ZLH（500A/1000mA）获得信号直接向司机指示牵引电机电流值。（5）两位置转换开关（12WH）：其作用：a.改变机车的行驶方向，是依靠两位置转换开关1WH、2WH的反向鼓部分来实现的，其原理是改变牵引电机主极绕组正、反接法以实现机车“向前”、“向后”运行。b.机车的牵引与制动之间的转换是由两位置转换开关1WH、2WH的牵引制动鼓部分来实现的。（6）牵引电机隔离开关（16QGK）：当某台牵引电机故障时，可以通过其相应的隔离开关进行隔离，在控制电路中，隔离开关的联锁切断相应的16XC线圈电路，实现线路接触器的断开控制。（7）固定分路电阻（16CXR）：作用是降低牵引电机主极绕组的电流交流分量，改善整流换向性能。为了扩大机车的恒功运行范围，在主极绕组上还通过电空接触器接入两组电阻，实现三级磁场削弱，I级削弱电阻1161CXR，阻值0.063，通过1161CC接入，磁削系数为70%；级削弱电阻1262CXR，阻值0.027，通过1262CC接入，磁削系数为54%；级磁削可通过以上12个电空接触器将12个电阻同时接入，并联后的电阻值为0.0189，磁削系数为45%。（8）直流电压传感器（12ZYH）：为牵引电机1550V限压控制的电压检测环节，牵引电压表（12QU）（02000V）经直流电压传感器获得信号直接向司机指示牵引电机电压值。（9）空载试验开关（45KYK）：机车空载高压试验时能显示硅整流装置的输出电压，直流电压传感器12ZYH分别接在其中点，机车正常运行时合运行位，测量M2、M51电机电枢端电压，机车空载试验时合向试验位，测量硅整流装置1、2ZGZ输出端3、5（4、6）电压值。（10）平波电抗器（12PK）：为了减少主电路的电流脉动量，牵引电路中设有两台平波电抗器1、2PK，每台平波电抗器分别同各转向架中3台并联的牵引电机构成串联电路，它的平波作用使主电路中的电流脉动系数小于30%。（11）直流电流传感器（7ZLH）（500A/100mA）：励磁电流的检测通过它向电子控制柜提供信号，与司机控制器指令构成励磁电路的闭环控制。同时，它还是励磁保护和电流表1、2LI（01000A）的检测信号装置，励磁电流表分别在I、端向司机直接指示励磁电流值。（12）主电路库用插座（12ZCZ）：库内向机车引入库用电源，便于库内动车。（13）主电路库用转换开关（12KYK）：机车利用库用电源入库动车时，通过主电路库用插座1ZCZ或者2ZCZ，分别经库用转换开关1KYK或2KYK，使入库电流接至第二位或第五位牵引电动机，司机应人为将两位置转换开关扳至相应位置，1KYK或2KYK从运行位转向库用位，合上牵引电机隔离开关2QGK或5QGK，就可以用M或M牵引电机动车。当M、M牵引电机均处于故障情况需入库动车时，就应借助于相应线路接触器的闭合措施来实现其它牵引电动机的入库动车。库用电源是直流，采用正线输入，负线接地（车体），再经钢轨回流。（14）接地保护继电器（12ZJDJ）：两套接地保护系统，分别接在各转向架独立供电电路主整流桥1（2）ZGZ的中点7（70）号线上，属有源保护系统。2 电流流径：（I端向前，端向后）I架三台电机电流方向：母线51XC（2XC、3XC）1ZLH（2ZLH、3ZLH）1M（2M、3M）电枢绕组1WH1615（2625、3635）上工况鼓1WH上反向鼓C11C21（C12C22、C13C23）主极绕组1WH下反向鼓1QGK（2QGK、3QGK）1WH下工况鼓母线3。架三台电机电流方向跟I架大致相同，仅主极绕组的电流方向相反，其余相同。（四）、电阻制动电路SS3-4000系电力机车采用加馈电阻制动。机车电阻制动时，运行方向不变，牵引电机由串励电动机变为他励发电机，发出的电能供制动电阻消耗。加馈电阻制动：当机车限流特性制动进入低速区，励磁电流调节已达到最大值650A的限制时，为维护制动电流不变，从而在低速区获得最大恒制动力特性，只能依靠主整流桥相控输出整流电流电压对制动电路实施电流加馈，实现恒制动力特性。电阻制动时，通过两位置转换开关，使各电机的电枢与制动电阻相连，构成独立回路；各电机的主极绕组串联，统一由励磁绕组a3c3供电（T17、T18、D13、D14组成励磁半控桥）。图1.电阻制动工况励磁电路原理图（注：电阻制动时，主极绕组的电流方向与牵引工况相反，电枢电流方向相同）电阻制动工况牵引电机接法(机车端向前状态)当司机给出制动指令，T17、T18触发：1.电枢电流流径：A.无加馈制动：前三台：S11H2116工况鼓171ZR7D12D1111PK51XC1ZLHS11H21。（以M1为例）后三台：S14H2446工况鼓474ZR70D22D2122PK64XC4ZLHS14H24。（以M4为例）B.加馈制动时的电流流径：正半周触发a1（a2），负半周触发x1（x2）H21H2313ZR7T11x1a13LHD111PK13XC13ZLHS11S13H21H23。2.主极绕组串联的电流流径：（以端向前为例）正半周：a35LHD1377ZLH8下工况鼓3QGK30下反向鼓C23C13上反向鼓35下工况鼓2QGK20下反向鼓C22C12上反向鼓25下工况鼓1QGK10下反向鼓C21C11上反向鼓15下工况鼓4QGK40上反向鼓C14C24下反向鼓45下工况鼓5QGK50上反向鼓C15C25下反向鼓55下工况鼓6QGK60上反向鼓C16C26下反向鼓65LC常开3T17c3a3。负半周：（略）（注：励磁电流流径，从3位电机流入，6位电机流出）整定电压0180V，励磁电流0650A，当IF=650A时，励磁限流环节起作用，电子柜输出脉冲信号，维护IF最大，触发半控大桥，形成加馈制动。（加馈电阻制动：又称补足电阻制动，电阻制动在低速时由于制动电流减少而制动力下降，为了维持制动电流不变，克服机车制动力在低速区域减少的状况，在制动电路外接附加制动电源来补足）为增加低速时的制动力，采用加馈制动方式。电枢回路中串一个电源的方式，触发大段桥T11、T12（T21、T22）：因为：IZ=E/RZ IZ 越大，B越大，则制动力就越大；因为：RZ不变，所以：在发电机发电势上再加上一个电源，IZ=（EU）/RZ IZ，制动力。（五）、保护电路：组成：包括过电压保护、过电流保护、接地保护。1.过电压保护：包括大气过电压和内部操作过电压。（1）大气过电压：高于90KV的大气过电压用氧化锌避雷器FDQ保护，110mm空气间隙，FDQ击穿（或放电后），相当于电网对地短路，变电所油开关跳闸。（2）内部操作过电压：低于90KV的过电压和内部操作过电压由RC网络吸收（14ZBR、14ZBC）。注：利用电容通高频阻低频，两端电压不跳变的特点。2.过电流保护（包括过载、短路）：（1）原边过流：1LHYGJ动作YGJ常开闭合（接通401线至402线）QDK联锁QD（F）线圈2FYJ常开300线，F线圈得电，主断路器跳闸。另一YGJ常开闭合YGZJ线圈得电YGZJ常开闭合接通故障灯显示。（注：YGJ为原边过流继电器）（2）次边短路：36LHZGZKGLZJ线圈得电其常开闭合（接通401线至402线）QDK联锁QD（F）线圈2FYJ常开300线，F线圈得电，主断路器跳闸。另一常开闭合接通故障灯显示。当次边电路电流达到3000A2%（有效值）整定值时，电子保护插件动作使主继路器跳闸 。硅整流装置中的T13、T14、T23、T24、T17、T18晶闸管臂均串接有NGT3630/1000V型快速熔断器作为硅臂短路保护。（3） 牵引电机过流：A.牵引工况：牵引电机支路的短路、电机环火、过载等通过直流传感器16ZLH检测，经电子控制柜ZGZK来实施保护。牵引工况时过电流保护整定值为800A5%，保护动作使主断路器跳闸。16ZLHZGZKGLZJ线圈得电其常开闭合（接通401线至402线）QDK联锁QD（F）线圈2FYJ常开300线，F线圈得电，主断路器跳闸，其相应电机故障显示灯亮。B.制动工况：制动工况时过电流保护整定值为450A5%，保护动作经励磁中间继电器LCZJ使励磁接触器断开。制动工况时还有励磁过流保护，通过直流传感器7ZLH检测，经电子控制柜来实施，整定值为700A5%，保护动作同样经LCZJ使LC断开，切断励磁电路。7ZLHZGZKLCZJ线圈得电自持，其常闭联锁断开2008线至2009线LC线圈失电，其常开联锁断开，切断主电路中的励磁电路；另一常开联锁断开电制动灯回路。3.接地保护：主电路接地保护系统原理图有两套接地保护装置，属有源接地保护。(1)组成：由接地继电器1(2)ZJDJ，并联的分路电阻1(2)FLR（500，200W），串联的限流电阻1(2)XLR（300，200W）组成，再经110V控制电源正极至负极后接地。(2)分析接地继电器是否动作时，注意以下几点：接地点等电位（相当于短接导线）；找包含接地继电器的闭合回路；接地继电器线圈两端的电压是否大于其动作电压。机车运行中接地故障若无法消除和处理，在确认只有一点接地故障情况下，可以通过主接地故障转换开关1(2)ZJDK转向故障运行，即切除了相应接地继电器，通过高阻接地电阻1(2)ZJDK（15）形成固定接地点，机车故障运行时因无接地保护，要求司机必须加强走廊巡视，以便发现意外情况时人为采取断闸措施。（六）机车库内动车电路正常情况下，用2、5电机动车。通过主电路库用插座1ZCZ或2ZCZ，分别经库用转换开关1KYK或2KYK，使入库电流接至第二位或第五位牵引电动机，司机应人为把位置转换开关扳在相应位置，1KYK或2KYK从运行位转向库用位，合上牵引电机隔离开关2或5QGK，就可以用M2或M5牵引电机动车。当M2、M5牵引电机均处在故障情况需入库动车时，就应借助于相应线路接触器的闭合措施来实现其他牵引电机的入库动车。库用电源是直流，采用正线输入，负线接地（车体），再经钢轨回流。电流流径：（以第2牵引电机为例）1ZCZ1KYKS12H22261WH25C12C22202QGK2431KYK车体接地钢轨回流。第三章 辅助电路电力机车的辅助设备是为保证主线路中各电力设备的正常工作而设置的。一、辅助设备的设置电力机车上各种辅助设备是为了保证机车正常运行和实现各种辅助功能而设置的，其中主要是保证主线路各电气设备的正常工作。根据机车的要求，一般有以下辅助设备：1分相设备：在单相交流电力机车上，若选用了三相异步电动机作为辅助电机，机车内须设有分相设备，以便将单相电转变为三相电供给三相电机。分相设备主要有旋转劈相机、静止劈相机两种。2空气压缩机及其驱动电机（简称压缩机组）：空气压缩机是电力机车上的压缩空气气源（也称风源）。其压缩空气可用来进行空气制动、驱动一部分电器（如受电弓、主断路器、两位置转换开关、电空接触器等），用于撒砂、鸣笛等。3通风机及其驱动电机（简称通风机组）：通风机用以冷却牵引电动机、整流机组、牵引变压器散热器、平波电抗器、制动电阻及其它设备。4循环油泵及其驱动电机：油泵用来使牵引变压器的冷却油强迫进行循环，以进行变压器内部的冷却。5其它辅助设备：主要用来改善工作条件而设置的取暖、通风设备，此外还有电热玻璃、热饭电炉等设备。二、辅助电路代号含义1、1（2）RL热饭电炉； 2、1（2）YCZ插座3、1（2）RLK转换开关 4、19（20）ZK自动开关5、FGJ辅助电路过流继电器 6、3KYK库用转换开关7、FZJ恢复中间继电器（常闭联锁）8、FJDJ辅助接地继电器9、FJDR接地电阻 10、FJDK接地开关11、JDGZ整流二极管 12、LYK零压开关13、LYB零压变压器 14、LYSJ零压时间继电器15、LYWY零压保护稳压二极管16、1DYJ劈相机启动继电器17、1（2）PXC劈相机接触器18、QRC劈相机启动电阻接触器19、14YXC移相电容 20、14RFR热风机电阻21、12RFB热风机变压器 22、12RFD热风机电机23、12DBK窗加热开关 24、14DB窗加热电阻25、12JLK脚炉开关 26、14RJL脚炉三、电源线路辅助电源取自牵引变压器a6b6x6绕组，其中a6x6为380V，a6b6为220V。a6x6经库用转换刀开关3KYK、过电流继电器FGJ后单相输出。机车在库内可通过辅助线路库用插座FCZ引入车库的380V单相或三相电源，辅助电路即可在库内工作。单相电源的电压测量利用交流电压表1FU、2FU（量程1-600V），分别安装在、端正司机台上直接向司机指示辅助电源电压值，同时借助辅助电压来间接监测网压的高低值，网压值在19、25、29KV时相应于辅助电压的指示为301、397、460（空载时）。a6b6绕组负载：1（2）RL、1（2）YCZ、WH的电压线圈。a6x6绕组负载：零压保护装置、劈相机及各辅机、热风机、电热玻璃、脚炉、控制变压器的原边绕组。1.劈相机起动电路正常情况下，1PX发电相（D2D3）串起动电阻分相起动，2PX三相起动。单相电源通过1PX、2PX变成三相电源供给负载，1、2PX通过1PXC、2PXC来控制。劈相机启动必须借助于启动电阻1PXR或2PXR启动，启动电阻由QRC控制，若一组启动电阻烧坏，可通过QRK倒向另一组启动。电流流径：一路：a61043KYKFGJ1PXC正联锁D1D4D21PXC正联锁1023KYK105x6另一路：a61043KYKFGJ1PXC正联锁D1D4D31PXC正联锁103QRC1（2）PXRQRK1023KYK105x61PX串启动电阻启动，当劈相机达到稳定转速约1300r/mim，切除启动电阻。当线电压V12=380V时，通过1DYJ检测发电相V34电压，当V34=0.55V12=0.55380=209V,1DYJ动作断开QRC,切除启动电阻, V12变化，V34随V12的变化作0.55 V12线性变化。D3 D 4发电相电压，跟135线电压作比较，达到，此时1DYJ动作。1342PXK运位D3 1361PXK运位D4若第一台劈相机故障，2PX发电相串电阻分相启动，通过1PXK故障位，将1DYJ换接到2PX发电相。1PX启动完成后，2PX直接用三相电源起动。2.用电量 电流信号取自2LH，电压信号取自a6b6。 变比系数：Kwh=（300/5）（25000/220）=6818.2专用DJ6型电表，变比系数已作了变化，读数乘以100即为机车实际用电量。二、负载电路1.三相负载电路组成：两台空气压缩机1YD、2YD；4台离心通风机电动机1FD、2FD、3FD、4FD；4台轴流风机电动机1、2、3、4ZFD；1台变压器轴流风机电动机BFD；一台油泵电动机BD。控制：通过相应电动机三相接触器的分、合控制，达到控制相应辅机启动与关断。2.单相负载电路组成：包括有司机室取暖用的热风机加热元件1、3RFR，2、4RFR，并通过变压器1RFB、2RFB获得220V电源向热风机的小通风机1RFD、2RFD供电，保证热风机的强迫热风循环。热风机通过“取暖”转换开关1RFK、2RFK操作，置“”位为半功率取暖，“”位为全功率取暖，热风机是经由接插件1RFC、2RFC与电路联接，热风机支路还设有自动开关15ZK、16ZK作短路和过载保护。另有司机辅助取暖脚炉1(3)RJL、2(4)RJL，设在正、副司机脚踏板下。脚炉通过转换开关1、2JLK控制，电源同热风机，经由自动开关15ZK、16ZK保护。单相负载还包括有司机前窗的电热玻璃1(3)DBL、2(4)DBL，同端的两块电热玻璃串联，由转换开关1DBK、2DBK操纵，支路中也设有自动开关17ZK、18ZK作为短路和过载保护。还有由a6b6绕组(220V)供电的司机热饭电炉1RL、2RL以及220V电源插座1YCZ、2YCZ，热饭电炉由转换开关1RLK、2RLK控制，支路中用自动开关19ZK、20ZK作为短路和过载保护。三、保护电路辅助电路的保护有过电压吸收、过电流、接地、零压保护及单机过载保护。1.过电压保护采用跨接在辅助绕组a6-x6两端间的R-C过电压吸收电路，由电阻FBR和电容FBC组成。2.过电流保护（1）过电流保护采用直流继电器FGJ作为辅助电路总的过电流保护，其动作电流整定值为2800A土5，过流时，电流继电器FGJ吸合动作，使机车主断路器分闸，同时显示辅助过流信号。（2）辅机过流保护采用过流保护装置：1-10GJZ，即辅保板。辅保板采用两级保护，一级保护断接触器线圈，如接触器触头焊接打不开时，延时5s跳主断。一级保护的时间为10s，即辅机过流10s，一级保护动作，若继续过流5s，二级保护动作。（3）单相负载电路过流保护采用单级自动开关进行保护，当辅助支路中发生过流现象时，单级自动开关跳开，达到过流保护的目的3.接地保护采用接地继电器FJDJ作保护，FJDJ接在105线上，作为固定接地点。该接地保护装置为有源保护装置，支路经110V控制电源后接地，因为是有源，所以是全区域保护。当辅助电路中任意一点接地时，形成一个接地回路，此时FJDJ通电动作，使机车主断路器跳闸，并在司机台上显示辅接地信号。同时经由接地继电器常开联锁接通“自锁”电路，保持信号的记忆。故障确认后，借助QD合闸操作，使恢复中间继电器FZJ常闭联锁断开，即“解锁”，接地继电器恢复，准备下一次保护。电流流径：（发生辅接地时）（1）210FJDJJDGZ（半波整流用）FJDRFJDK105接地点，形成回路，FJDJ通电动作。FJDJ动作后，其常开联锁得电“自持”，此时无论接地点是否消除，在未重新合闸操作前，FJDJ常得电，司机台“辅接地”信号灯常亮。（2）2301ZK1DSK(2DSK) 401FJDJ402QDKF线圈4072FYJ,QD跳闸。（3）2451DSK(2DSK) 550“辅接地信号灯”FJDJ常开联锁300，司机台“辅接地”故障显示灯亮。4.零压保护（1）零压保护即为接触网供电失压保护，以防止供电失压后再送电可能出现的事故。当接触网供电失压，且失压时间大于1s，LYSJ失电释放，控制主断路器分闸，在司机台显示“零压”信号灯。零压保护装置采用延时1s释放，是避免由于受电弓短暂脱弓引起的误动作。电流流径： 105LYKLYB原边104，LYB原边通电后，其次边绕组感应电势经整流桥LYGZ116LYSJ常闭联锁113300，LYSJ得电动作（正常供电），LYSJ得电动作后，N116-113间LYSJ常闭联锁断开，LYSJ经由稳压二极管续流得电。N2301ZK1DSK(2DSK) N401FZJ常闭联锁LYSJ常闭LYZJ线圈QDK开联锁300线，LYZJ线圈得电后，其N402-416间常开联锁闭合。N2305ZK1ZKZ5(2ZKZ5) N4303KYKLYKLYZJ常开N402QDK开联锁QD(F)线圈N4072FYJ300线，QD跳闸。（2）零压保护电路同时起高压室门联锁阀的交流保护作用。BHF为机车高压室门联锁保护阀。司机操作主电路库用转换开关1、2KYK于运行位时，车顶开窗关闭，其联锁开关LK在闭合位时，合上主司机按键开关的钥匙，则BHF从控制电路110V得电，门联锁装置锁闭。当机车接触网高压供电后经零压保护电路也向BHF送电，构成了BHF的双电源送电状态。一旦出现误操作，虽控制电路切断而机车高压供电依然存在，则通过交流保护作用，BHF仍得电，门联锁锁闭，使乘务人员不能开门误入高压室，达到确保安全的目的。电流流径：A. 105#线LYKLYB原边104，LYB原边通电后，其次边绕组感应电势经整流桥LYGZ116118二极管117BHF得电。B. 2301ZK1DSK(2DSK) 4011KYK2KYKLKBHF得电。第四章 控制电路SS3型4000系电力机车控制电路由六大部分组成，分别为：1控制电源：直流110V稳压控制电源及其配电电路；2调速控制电路：主要由主司机控制器和辅助司机控制器进行主令控制的电路；3保护控制电路：主要是主电路、辅助电路保护环节的执行控制电路；4整备控制电路：主要由主司机台按键开关箱进行主令控制的电路；5照明控制电路：主要由副司机台按键开关箱进行主令控制的电路；6信号控制电路：主要是机车运行、保护的各种状态的显示信号电路。一、控制电源电路由直流110V稳压电源和蓄电池DCZ组成。升弓合闸前，由机车蓄电池组DCZ提供控制电源92.5V（全车共74节蓄电池，每节蓄电池1.25V，1.257492.5V）。升弓合闸后，直流稳压电源电流流径：设正半周203线为正，205线为负：203线2KP晶闸管KPK平波电抗器210线1KFL分流器230线控制电路300线（700）KJDK208线KFR分流电阻2ZP二极管205线，整流输出110V。DCZ供电电路：DCZ（+）211DCK2101KFC230负载300（700）KJDKG2KFC214DCK21322ZK212DCZ（-）。稳压电源基本工作原理：输出直流电压的高低从207、206反馈到7插件（稳压），通过7插件的作用转换为导线731电位的升降进而控制1插件（触发）的工作，使1插件的输出端N227、228中的电脉冲信号发生变化，最后经1MB、2MB去触发可控硅1KP、2KP。当输出电压高于110V时，N731电位升高，N227、N228的电脉冲相位后移，可控硅的控制角增大，整流后直流电压平均值下降，回到110V；输出直流电压低于110V时，各环节的变化趋势与上述相反，最终使直流电压平均值上升到110V。直流稳压电源工作后，一方面给控制电路供电，另一方面给蓄电池DCZ充电，充电路径：210线DCK(+)211线DCZ（+）DCZ（-）212线22ZKDCK（-）2KFL208线。KCZ：用库内电源对DCZ充电。DY：压敏电阻（非线性电阻）电压抑制器。电压越高，电阻越小；电压越低，电阻越大。1、2MB：脉冲变压器，将晶闸管触发脉冲放大，直流稳压电源能自动稳压，最大电流限制。控制电路的后备电源采用74只GW-100性碱性蓄电池串联组成的蓄电池组。机车正常运行时，蓄电池与稳压电源并联，兼滤波电容作用，同时蓄电池接受110V电压的浮充电。后备电源的作用：（1）机车升弓合闸前，由蓄电池作电源供控制电路操作用，以完成机车受流前的准备。（2）在运行中一旦稳压电源出现故障，可以切除稳压电源，由蓄电池组供电维持故障运行。控制电源的配电及保护：控制电源硅整流装置和蓄电池的短路保护采用自动空气开关21ZK、22ZK（整流值50A）；过电压保护采用R-C吸收电路，硅整流装置输入端为电阻KBR，电容KBC，各个硅臂还有R-C保护。控制电源各配电支路均采用单极自动空气开关，它们既作为各支路的配电开关，可人为分合，又作为各支路的短路与过流保护开关，进行保护性分断。其配电支路有：受电弓1ZK、主断路器2ZK、司机控制器3ZK、电子控制4ZK、辅机控制5ZK、前照灯6ZK、付前照灯7ZK、车内照明8ZK、电扇9ZK、逆变电源10ZK、自动信号11ZK、自动停车12ZK、无线电台13ZK、电空制动14ZK。另外在控制电源屏上还装有辅助电路101导线的几条配电支路。也均以自动开关保护，有司机取暖15、16ZK，前窗加热17、18ZK，220V插座19、20ZK，作为电源保护用的自动开关有交流电源21ZK、蓄电池22ZK。控制电源屏有三个刀开关：整流器刀开关KGK（单刀单投），蓄电池刀开关DCK（双刀单投），接地刀开关KJDK（双刀单投）。操作时要注意操作程序：先闭合KJDK和DCK，再合KGK，尤其在库内用辅助库用电源时必需要先完成上述刀开关合闸程序，再送入库用辅助电源。二、整备控制电路所谓整备是指机车起动前的各项预备性操作，如升受电弓、合主断路器、起动劈相机、空气压缩机、通风机等，这些操作均通过主按键开关进行控制。见附图整备控制电路。（一）受电弓控制闭合受电弓扳钮1ZKZ3（2ZKZ4）:前弓：N2301ZK1DSK(2DSK) N4011ZKZ3(2ZKZ4) 1SDK1SDF电空阀得电。后弓：N2301ZK1DSK(2DSK) N4011ZKZ4(2ZKZ3) 2SDK2SDF电空阀得电。（二）主断路器控制当司机控制器状态和主电路状态处在“0”位，风压保护继电器2FYJ在风压大于450kpa时闭合，按下自复式按键开关“主断路器合”1ZKZ2或2ZKZ2.主断合：闭合主断路器合闸扳钮1ZKZ2(2ZKZ2)N2301ZK1DSK(2DSK) N401 1ZKZ2(2ZKZ2) N404LWZJ常开（各调速手柄在零位时，LWZJ得电，其常开联锁