《和諧機車電氣線路分析電氣工程及其自動化專業(yè)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《和諧機車電氣線路分析電氣工程及其自動化專業(yè)（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、` 和諧機車電氣線路分析 摘 要 隨著我國電氣化鐵路及電力機車技術(shù)的迅速發(fā)展，電力機車在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、形式方面都有了很大的改進和提高，專業(yè)的對口，作為司乘人員，在鐵路機務(wù)部門工作，必須熟悉和掌握電力機車控制電路的基本工作原理，和通過系統(tǒng)的分析和設(shè)計來提高自己的專業(yè)素質(zhì)。 HXD3C型電力機車電氣線路分析是選自機車運用的實際課題，涉及范圍較廣。電力機車的控制線路是一個復雜的系統(tǒng)。本課題要求學生在已學的機車線路基礎(chǔ)上整體分析HXD3C型電力機車主電路、輔助電路和控制電路，并能了解電力機車的故障判斷處理。使學生更好的理解電力機車工作控制原理培養(yǎng)學生

2、所學的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識，并利用其中的基本理論和技能來分析解決本專業(yè)內(nèi)的相關(guān)問題，完成電氣工程技術(shù)人員必須具備的基本能力的培養(yǎng)和訓練。 通過對此課題的學習和設(shè)計，使學生能更好地理解電力機車電氣原理，掌握電力機車實際運用中的基本專業(yè)技能。培養(yǎng)學生運用所學的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的能力，提高學生利用所學基本理論和自身具備的技能來綜合分析解決本專業(yè)相應(yīng)問題的能里，使學生樹立正確的設(shè)計思想，完成電氣工程技術(shù)人員必須具備的基本能力的培養(yǎng)和訓練。 關(guān)鍵詞：控制電路；主斷路器； 故障處理 - I - 目 錄 HXD3C電氣線路分析 1 摘 要 I 引 言 1 第一章

3、 主電路 2 1.1 網(wǎng)側(cè)電路 2 1.1.1 受電弓PG1、PG2 2 1.1.2 高壓隔離開關(guān)QS1、QS2 2 1.1.3 主斷路器QF1 3 1.1.4 原邊電壓互感器TV1 3 1.1.5 避雷器F1、F2 和F3 3 1.1.6 高壓電流互感器TA1 3 1.1.7 低壓電流互感器TA2 3 1.1.8 高壓接地開關(guān)QS3 3 1.1.9 電度表PWH 4 1.1.10 接地裝置EB1～EB6 4 1.2 主變壓器 4 1.3 主變流器和牽引電機電路 5 1.3.1 四象限整流器 5 1.3.2 中間直流環(huán)節(jié) 5 1.4 保護電路 7 1.4.1

4、主變壓器牽引繞組過流保護 7 1.4.2 主接地保護電路 7 1.4.3 牽引電動機過流保護 7 1.4.4 原邊電壓保護 8 1.4.5 瞬時過電壓保護 8 1.5 其它 8 1.5.1 原邊電壓顯示 8 1.5.2 庫內(nèi)動車 8 第二章 輔助電路 9 2.1 輔助變流器及輔助供電電路 9 2.1.1 輔助變流器 9 2.1.2 輔助變流器供電電路 10 2.1.3 輔助電動機電路 12 2.1.4 輔助電動機電路的保護系統(tǒng) 12 2.2. 輔助加熱裝置電路 13 2.2.1 機車輔助加熱裝置 13 第三章 列車供電電路 15 3.1 主電路 15

5、 3.2 輔助電路 15 3.3 控制電路 15 第四章 控制電路 17 4.1 控制系統(tǒng)概述 17 4.2 控制電源電路 18 4.2.1 低壓電源柜 18 4.2.2 控制電源的分配 18 4.2.3 110V 電源裝置的控制 18 4.2.4 控制電路的監(jiān)測與保護 19 4.3 司機指令與控制功能 19 4.3.1 電鑰匙SA49（SA50） 19 4.3.2 司機控制器AC41（AC42） 19 4.3.3 受電弓扳鍵開關(guān)SB41（SB42） 20 4.3.4 主斷路器扳鍵開關(guān)SB43（SB44） 20 4.3.5 壓縮機扳鍵開關(guān)SB45（SB46） 20

6、 4.3.6 緊急制動、半自動過分相和定速按鈕 20 4.3.7 停放控制 21 4.3.8 無人警惕控制 21 4.3.9 微機復位 22 4.3.10 信息顯示屏和狀態(tài)指示燈 22 4.4 機車邏輯控制和保護電路 22 4.4.1 各輔助電動機自動開關(guān)功能 22 4.4.2 各輔助電動機接觸器功能 23 4.4.3 原邊過流繼電器KC1 23 4.4.4 主變壓器保護電路 23 4.4.5 主斷路器快速保護電路 23 4.4.6 主變流器控制電路 24 4.4.7 輔助變流器控制電路 25 4.4.8 空調(diào)機組的控制電路 25 4.4.9 機車重聯(lián)控制電路 2

7、6 4.4.10 自動過分相控制電路 26 4.4.11 軸溫檢測電路 26 4.4.12 列車供電控制電路（僅客運方案） 26 4.4.13 機車照明電路 27 4.4.14 其他輔助設(shè)備控制 27 4.4.15 機車控制系統(tǒng)與行車安全綜合信息系統(tǒng)的接口 28 4.4.16 快速降弓控制電路 28 4.4.17 輪緣潤滑控制電路 28 第五章 制動系統(tǒng)控制 29 結(jié) 論 30 致 謝 31 參 考 文 獻 32 附錄A 附錄內(nèi)容名稱 33 - III - 引 言 HXD3C型電力機車是在HXD3型電力機車設(shè)計制造技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上

8、，借鑒了HXD3B型電力機車的成熟技術(shù)，開發(fā)研制而成的交流傳動客貨運通用電力機車。機車牽引系統(tǒng)采用交—直—交流電傳動、水冷IGBT牽引逆變器、變頻異步牽引電動機、分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，單軸功率1200千瓦，額定總功率為7200千瓦，最高運行速度為120公里/小時；為滿足牽引直供電旅客列車的需要，HXD3C型電力機車采用了增加供電繞組的主變壓器，并設(shè)置了列車供電柜、供電插座、客貨轉(zhuǎn)換開關(guān)、雙管供風裝置等，使機車具有向旅客列車提供風源及600伏直流電電源的功能。該機車通過更換增加供電繞組的主變壓器，增加列車供電柜、供電插座、客貨轉(zhuǎn)換開關(guān)、雙管供風裝置等，使機車具有牽引旅客列車的功能，并可以向旅客列車

9、提供風源及穩(wěn)定的DC600V 電源，與25G型客車良好匹配。 機車采用PWM矢量控制技術(shù)等最新技術(shù)的同時，盡量考慮對環(huán)境的保護，減少維修工作量。另外，以能夠在中國全境范圍內(nèi)運行為前提，在滿足環(huán)境溫度在-40℃～+40℃，海拔高度在2500m 以下的條件的同時，最大考慮到3組機車重聯(lián)控制運行。 這款機車是“和諧型”交流傳動電力機車系列中，首款適用于客貨運的兩用車型，由中國北車集團大連機車進行研發(fā)及生產(chǎn)，其產(chǎn)品技術(shù)借鑒了先前制造的HXD3型（日本東芝）和HXD3B型（德國龐巴迪）機車，和諧電3C機車包括：HXD3C快速型、HXD3C準高速型、HXD3C普通貨運型、HXD3C。 第

10、一章 主電路 HXD3C 型電力機車的電氣線路主要由主電路、輔助電路、DC600V 列車供電電路、控制電路、制動系統(tǒng)控制電路和機車安全監(jiān)控電路組成。 機車主電路主要由網(wǎng)側(cè)電路、主變壓器、主變流器及牽引電動機等組成。 1.1 網(wǎng)側(cè)電路 網(wǎng)側(cè)電路由受電弓PG1、PG2、高壓隔離開關(guān)QS1、QS2、高壓電流互感器TA1、低壓電流互感器TA2、高壓電壓互感器TV1、主斷路器MCB、高壓接地開關(guān)QS10、避雷器F1、F2、F3、原邊過流繼電器KC1、智能型電度表PWH、主變壓器原邊繞組AX 及接地裝置EB1～6 等組成。 接觸網(wǎng)電流通過受電弓PG1 或PG2 進入機車，經(jīng)25kV

11、 高壓電纜進入車內(nèi)并經(jīng)高壓柜內(nèi)的高壓隔離開關(guān)QS1 或QS2 和主斷路器的主觸點QF1 相連，并穿過高壓電流互感器TA1與主變壓器TM1 的原邊繞組A 端子相連，經(jīng)過主變壓器原邊繞組，從X 端子流出，再穿過低壓電流互感器TA2 后，通過6 個并聯(lián)的接地裝置EB1～EB6，經(jīng)輪對回流至鋼軌。 兩架受電弓和兩臺車頂避雷器位于車頂上部，六個接地裝置EB1～6 安裝于車軸端部，其余的網(wǎng)側(cè)高壓電器均裝于車內(nèi)高壓柜中，從而可以避免高壓電器由于雨雪、風沙、粉塵等侵蝕、污染而引起的閃絡(luò)擊穿，降低維修成本，提高機車的可靠性。 1.1.1 受電弓PG1、PG2 采用兩架適用于200km/h 以下的單臂受電弓

12、，受電弓的控制上設(shè)置了受電弓升/降扳鍵開關(guān)。 1.1.2 高壓隔離開關(guān)QS1、QS2 采用兩臺電空控制方式的高壓隔離開關(guān)。當高壓隔離開關(guān)處于隔離位時，動觸頭端自動接地，確保故障端受電弓可靠接地，同時保證高壓柜內(nèi)部安全可靠?？赏ㄟ^控制電器柜上的隔離開關(guān)SA96，將其打至對應(yīng)隔離位，通過TCMS 發(fā)出指令來控制相應(yīng)的電空閥，實現(xiàn)高壓隔離開關(guān)的開閉操作，以切除故障的受電弓，同時使用另一架受電弓維持機車正常運行，降低機破率，提高機車運用可靠性。 1.1.3 主斷路器QF1 主斷路器采用真空斷路器。該斷路器除接通和開斷機車的總電源外，當機車發(fā)生原邊過流、主輔變流器故障或司機按下緊急按鈕時，主斷路

13、器QF1 迅速斷開，起機車最后一級保護作用。 1.1.4 原邊電壓互感器TV1 采用干式高壓電壓互感器，其次邊輸出通過保護用的自動開關(guān)QA1，分別送到主變流器UM1 和主變流器UM2 的控制單元，作為主變流器控制的同步信號使用，還可為原邊電壓的檢測和電度表的計量提供電壓輸入，其變25000V/100V。 1.1.5 避雷器F1、F2 和F3 避雷器F1 和F2 屬于車頂避雷器，型號為YH10WT-42/105D，分別并聯(lián)于受電弓和高壓隔離開關(guān)之間，可以抑制機車外部的雷擊過電壓和電網(wǎng)過電壓，保護車頂和車內(nèi)的高壓電器。避雷器F3 屬于車內(nèi)避雷器，型號為YH10WT-43/108BN，并聯(lián)于

14、主斷路器和高壓原邊電流傳感器之間，它主要抑制主斷路器開 .時 .生的操作過 .壓，避免對機車內(nèi)部的控制電器產(chǎn)生過電壓侵害。 車頂避雷器F1、F2 的持續(xù)額定工作電壓低于車內(nèi)避雷器F3 的持續(xù)額定工作電壓，從而確保機車外部的雷擊過電壓和電網(wǎng)過電壓在車頂上就被抑制，避免進入車內(nèi)造成危害。 1.1.6 高壓電流互感器TA1 高壓電流互感器TA1 主要用作短路電流的檢測，是保護用互感器，用以驅(qū)動過電流繼電器KC1 動作，因而對其飽和度有較高要求，對其檢測精度要求比測量用互感器低。 1.1.7 低壓電流互感器TA2 低壓電流互感器TA2 是為電度表的計量提供電流輸入，為機車微機控制系統(tǒng)提供原邊

15、電流信號，用于原邊電流顯示，屬于測量用互感器，要求有較高的測量精度。 1.1.8 高壓接地開關(guān)QS3 高壓接地開關(guān)與主斷路器集成在一起，具有高壓電路接地保護功能，并集成于機車高壓安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中，它只能在降弓并且切斷受電弓氣源之后才能操作。 高壓接地開關(guān)與機車鑰匙箱聯(lián)鎖控制，可以實現(xiàn)機車的高壓安全互鎖。高壓接地開關(guān)上配有一個藍色鎖芯、一個黃色鎖芯和一個黃色鑰匙。當升弓氣路閥關(guān)閉時，藍色鑰匙（位于空氣管路柜內(nèi)）才能拔出，待其插入到高壓接地開關(guān)后，高壓接地開關(guān)才可以打至接地位，此時主斷路器的兩端及高壓隔離開關(guān)通過高壓接地開關(guān)與車體地相連；高壓接地開關(guān)上的黃色鑰匙只有當接地開關(guān)打至接地位時才能拔

16、出，并插入到機車鑰匙箱，使鑰匙箱上的其他鑰匙解除聯(lián)鎖，從而確保只有在網(wǎng)側(cè)回路完全接地的情況下才可打開機車的其他電器柜門，實現(xiàn)高壓安全互鎖。反之亦然，只有當所有柜門關(guān)閉上鎖，鑰匙全部插入機車鑰匙箱，黃色鑰匙才可拔出，插入到高壓接地開關(guān)上，高壓接地開關(guān)才可打至正常運行位，此時藍色鑰匙才可拔出，并插入升弓氣路閥，開啟升弓氣路。 1.1.9 電度表PWH 機車裝有一塊電度表，通過采集原邊高壓電壓互感器TV1 和原邊低壓電流互感器TA2提供的電壓和電流信號來實現(xiàn)機車牽引、再生電能的計量。電度表設(shè)有屏顯窗口和切換按鈕，通過按鈕切換，可以顯示正、反向有功計量以及電壓和電流值。 1.1.10 接地裝置E

17、B1～EB6 接地裝置保證網(wǎng)側(cè)回路向鋼軌的回流及機車可靠的接地性能，同時保護機車輪對軸承不受電蝕。 1.2 主變壓器 機車采用軸向分裂、心式臥放、下懸式安裝的一體化多繞組變壓器，具有高阻抗、重量輕等特點；采用了真空注油、強迫風冷、氮氣密封等特殊的工藝措施，延長變壓器的絕緣壽命。 主變壓器的6 個1450V 牽引繞組分別用于兩套主變流器的供電，2 個399V 輔助繞組分別用于輔助變流器的供電，2 個860V 供電繞組分別用于DC600V 列車供電柜的供電（僅客運方案）。 主變壓器內(nèi)還設(shè)有溫度繼電器、壓力釋放閥、油流繼電器等，完成對主變壓器的溫度、過壓等保護。主變壓器的主要技術(shù)參數(shù)見表

18、 1.3 主變流器和牽引電機電路 機車采用兩組主變流器UM1、UM2，分別由主變壓器的牽引繞組（a1-x1）~（a6-x6）供電，主變流器再分別給牽引電動機M1、M2、M3 和M4、M5、M6 供電。 主變流器UM1 內(nèi)部可以看成由3 個獨立的“整流—中間電路—逆變”環(huán)節(jié)（稱為牽引變流器）構(gòu)成。每組牽引變流器分別有2 個接觸器、1 個輸入電流互感器、1 個充電電阻、1個四象限整流器、中間電路、1 個PWM 逆變器、2 個輸出電流互感器等組成。 機車6 組牽引變流器的主電路和控制電路相對獨立，分別為6 個牽引電動機提供交流變頻電源。當其中一組或幾組發(fā)生故障時，可通過TCMS 微機顯示屏，利

19、用觸摸開關(guān)將故障的牽引變流器切除，剩余單元仍可繼續(xù)工作, 實現(xiàn)整車的冗余控制。 1.3.1 四象限整流器 1.3.1.1 四象限整流器是一個脈寬調(diào)制變流器，它將電源的交流電壓，通過脈沖寬度控制，控制中間直流電壓的幅值和流入變流器的交流電流相位，使交流電流的波形盡量接近正弦，使得交流側(cè)的基波電壓和基波電流的相位差接近于0，這樣既限制了諧波電流分量，又提高了機車功率因數(shù)。因此與相控整流器比較，四象限整流器有很高的功率因數(shù)，諧波電流含量也小得多。 對 HXD3C 型電力機車，6 組四象限整流器的調(diào)制波相位是一致的，但載波的相位不一致，依次相差30°，從而達到消除諧波的目的，通

20、過這樣做還可以保證等效干擾電流Jp≤2.5A。 1.3.1.2 四象限整流器參數(shù)如下： 額定輸入電壓： 1450VAC 輸入頻率： 50Hz 額定輸入電流： 965A 額定輸入容量： 1280kVA 中間電壓： 2800V 1.3.2 中間直流環(huán)節(jié) 中間直流環(huán)節(jié)是四象限整流器和PWM 逆變器之間的中間環(huán)節(jié)。中間直流電路主要由中間電壓支撐電容、瞬時過電壓限制電路和主接地保護電路組成。該車中間直流電路與歐洲和國內(nèi)以往的交流傳動電力機車不同，取消了二次濾波電路，它是通過逆變器的軟件控制，來消除二次諧波電壓的影響，大幅度抑制牽引電機電流脈動現(xiàn)象和轉(zhuǎn)

21、矩脈動現(xiàn)象。 瞬時過電壓限制電路由IGBT 和限流電阻組成。 主接地保護電路由跨接在中間回路的兩個串聯(lián)電容和一個接地信號傳感器組成。每臺主變流器含有三套獨立的接地保護電路，可以分別對3 組牽引變流器進行接地監(jiān)測和保護。接地檢測信息送至TCMS，可以實現(xiàn)故障顯示。 1.3.3 PWM 逆變器 PWM 逆變器由中間直流環(huán)節(jié)供電，輸出三相變壓變頻（VVVF）電源供給牽引電機。 根據(jù)控制指令，PWM 逆變器能夠平穩(wěn)快速的從牽引工況轉(zhuǎn)換到制動工況，反之亦然。制動工況下，再生能量反饋到接觸網(wǎng)（再生制動）。這些過程都由變流器控制單元來實現(xiàn)，機車的六個PWM 逆變器分別向六臺牽引電機供電。PWM 逆

22、變器采用了最新的控制策略，從而使在整個速度范圍內(nèi)力矩的波動最小，并且在軌面狀態(tài)不好的情況下獲得最大限度的粘著利用。由于整車采用軸控方式，當整臺機車的六個軸的輪徑差、軸重轉(zhuǎn)移及空轉(zhuǎn)等可能引起的負載分配不均勻時，均可以通過PWM 逆變器的控制進行適當?shù)难a償，以實現(xiàn)最大限度地發(fā)揮機車牽引力。 PWM 逆變器參數(shù)如下： 額定輸入電壓 2800V 額定輸出電壓 2150V 額定輸出電流 390A 最大輸出電流 520A 輸出頻率 0～120Hz 牽引電動機的主要技術(shù)參數(shù)： 額定輸出功率 1250kW 額定電壓 2150V 額定電流 390A 極數(shù) 4 額定轉(zhuǎn)速 1365rpm

23、 最高轉(zhuǎn)速 3195rpm 效率 0.95 HXD3C 型交流傳動貨運電力機車的牽引逆變器是由IGBT 元件組成的PWM逆變單元， 整車的6 個牽引逆變器分別向6 臺牽引電動機供電。由于牽引逆變器采用矢量控制模式，使異步牽引電動機具有快速反應(yīng)的動態(tài)性能，實現(xiàn)了機車每個牽引電動機的獨立控制。由于整車采用軸控方式，當整臺機車的6 個軸的輪徑差、軸重轉(zhuǎn)移及空轉(zhuǎn)等可能引起的負載分配不均勻時，均可以通過牽引變流器的控制進行適當?shù)难a償，以實現(xiàn)最大限度地發(fā)揮機車牽引力。 1.4 保護電路 1.4.1 主變壓器牽引繞組過流保護 在每組牽引變流器的輸入回路中，設(shè)有1 個輸入電流互感器ACCT，起控

24、制和監(jiān)視變流器充電電流及牽引繞組短路電流的作用，其動作保護值為1960A。保護發(fā)生時，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被封鎖，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷信號，通過復位開關(guān)可進行恢復。若這種故障在3 分鐘內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩次，故障將被鎖定，必須切斷CI 控制電源，才能恢復正常。 1.4.2 主接地保護電路 電路構(gòu)成如上所述。主牽引回路正常時，由于只有1 點接地，接地保護電路中流過的電流為零，接地信號檢測傳感器無信號輸出。 當主電路某一點接地時則形成回路，接地檢測回路有故障電流流過，傳感器輸出電流 信號，使保護裝置動作，其動作保護值為10A。保護發(fā)生時，四象限脈沖整

25、流器和逆變器的門極均被封鎖，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷信號。 此時司機可將故障支路的變流器切除,機車還剩5／6 的牽引動力，繼續(xù)維持機車運行，回段后再作處理。若確認只有一點接地，也可將控制電器柜上對應(yīng)的接地開關(guān)打至“中立位”，繼續(xù)維持機車運行，回段后再作處理。 1.4.3 牽引電動機過流保護 在每組牽引變流器的輸出回路中，設(shè)有輸出電流互感器CTU、CTW，對牽引電機過載及牽引電機三相不平衡起控制和監(jiān)視保護作用。牽引電機過載保護的動作值為1400A。當保護發(fā)生時，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被封鎖，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時主變流器控制單元向微機柜T

26、CMS 發(fā)出CI 過流信息，實施跳主斷。 1.4.4 原邊電壓保護 當原邊網(wǎng)壓高于32kV 且持續(xù)10ms 或者是高于35kV 且持續(xù)1ms 時，CI 實施保護，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被封鎖，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出原邊過電壓信息。 當原邊網(wǎng)壓低于16kV 且持續(xù)10ms 時，CI 實施保護，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被封鎖，輸入回路中的工作接觸器斷開，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出原邊欠壓信息。 1.4.5 瞬時過電壓保護 在機車出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、滑行或者受電弓離線造成的網(wǎng)壓中斷等情況時，牽引變流器的中間回路上可能出現(xiàn)瞬時過電壓，為了防止這種過電壓對變流器

27、造成損壞，在中間直流回路設(shè)有瞬時過電壓限制電路，由IGBT 和限流電阻組成，通過牽引變流器中間直流回路電壓傳感器的監(jiān)測。這是一種多次重復方式的保護，當過電壓存在時，該IGBT 將導通，直流回路能量經(jīng)限流電阻釋放，消除過電壓。 當中間回路電壓大于等于3200V 時，瞬時過電壓保護環(huán)節(jié)動作，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被封鎖，輸入回路中的工作接觸器斷開。 此外，當中間回路電壓小于等于2000V 時，中間回路低電壓保護環(huán)節(jié)動作，四象限脈沖整流器和逆變器的門極均被封鎖，輸入回路中的工作接觸器斷開（庫內(nèi)動車除外）。 1.5 其它 1.5.1 原邊電壓顯示 機車設(shè)置了2 塊網(wǎng)壓表PV1、PV

28、2。當受電弓升起后，可分別用來顯示接觸網(wǎng)電壓。 在機車控制系統(tǒng)自檢正常后，通過微機顯示屏也可觀察到原邊電流和網(wǎng)壓。 1.5.2 庫內(nèi)動車 庫內(nèi)電源通過單相插座送到二、五位牽引電動機的牽引變流器環(huán)節(jié)，進行庫內(nèi)動車作業(yè)。機車共設(shè)置2 個主電路入庫插座和2 個主電路入庫轉(zhuǎn)換開關(guān)，方便庫內(nèi)動車需要。 當需要用牽引電動機M2 動車時，在主電路入庫插座XSM1 處接入庫內(nèi)動車電源引線，轉(zhuǎn)換主電路入庫轉(zhuǎn)換開關(guān)QS3，再閉合地面電源，通過操縱司機控制器機車便可以向前、后移動；當需要用牽引電動機M5 動車時，在主電路入庫插座XSM2 處接入庫內(nèi)動車電源引

29、線，轉(zhuǎn)換主電路入庫轉(zhuǎn)換開關(guān)QS4，再閉合地面電源，通過操縱司機控制器機車便可以向前、后移動。 第二章 輔助電路 機車輔助電路從功能上可以分成相對獨立的三部分電路：三相輔助供電電路、輔助加熱電路和庫用電源電路。 2.1 輔助變流器及輔助供電電路 輔助電動機供電電路由輔助變流器、輔助濾波裝置、電磁接觸器、自動開關(guān)、輔助電動機等組成。 2.1.1 輔助變流器 機車設(shè)有兩組獨立的三相輔助電源，每組電源由輔助變流器UA11、UA12（又稱作 APU1、APU2）、濾波電抗、濾波電容、接觸器、自動開關(guān)及對應(yīng)輔機等構(gòu)成。 輔助變流器UA11、UA12 都有變頻變壓（VVVF）和定頻定壓

30、（CVCF）兩種工作方式， 可以依據(jù)連接的輔助電動機情況進行設(shè)置。機車正常運行時，輔助變流器UA11 工作在 VVVF 方式，輔助變流器UA12 工作在CVCF 方式，分別為機車輔助電動機供電。每一臺輔助變流器的額定容量是按照獨立帶整車輔機的情況設(shè)計的，因此正常情況下，輔助變流器UA11、UA12 基本上以50%的額定容量工作。 當某一套輔助變流器發(fā)生故障時，不需要切除任何輔助電動機，另一套輔助變流器可以承擔機車全部的輔助電動機負載。此時，該輔助變流器按照CVCF 方式工作，輔助電動機系統(tǒng)按全功率運行，唯有兩臺壓縮機中，只有操縱端壓縮機可以投入工作，從而確保機車輔助電動機供電系統(tǒng)的可靠性

31、。輔助變流器的故障轉(zhuǎn)換控制由機車微機控制系統(tǒng)（TCMS）自動完成。 輔助變流器的中間直流回路同時給110V 電源裝置供電。輔助變流器UA12 的輸出還經(jīng)隔離變壓器，給司機室各加熱設(shè)備及低溫預熱回路。 輔助變流器內(nèi)設(shè)有元器件過壓、過流等保護。 2.1.1.1 輔助變流器的參數(shù)如下： 每臺機車數(shù)量 2 輔助變流器參數(shù)： 額定輸入電壓： 399VAC（單相） 額定輸入頻率： 50Hz 直流中間回路電壓： 750VDC 元件類型： IGBT（1700V、1200A） 調(diào)制方式： 四象限整流（輸入）＋PWM（輸出） 恒頻恒壓變流器輸出容量： 230kVA 輸出電壓： 380VAC

32、（三相） 輸出頻率： 50Hz 變頻變壓變流器輸出容量： 230kVA 頻率控制范圍： 0.2～50Hz 電壓控制范圍： 2～380VAC 2.1.1.2 輔助變流器 輔助變流器采用最新的IGBT元件（1.7kV/1200A），其輸入電源分別由主變壓器TM1的兩個輔助繞組（a7-x7）、（a8-x8）供電，輸出送入輔助濾波柜LC，輔助繞組的電壓均為399V，經(jīng)過輸出接觸器向各類輔機供電。 2.1.1.3 輔助濾波柜LC 對輔助變流器輸出的PWM 波進行濾波，降低諧波含量，輸出近似正弦波的三相交流電，向各類輔機供電。 2.1.2 輔助變流器供電電路 2.1.2.1

33、輔助電源 機車設(shè)有兩組三相輔助電源，向各類輔助負載供電。 輔助變流器UA11 的輸出，經(jīng)過輔助濾波器LC，通過輸出接觸器KM11 給牽引風機電動機MA11、MA12 和冷卻塔風機電動機MA13、MA14 供電。 輔助變流器UA12 的輸出，同樣經(jīng)過輔助濾波器LC，通過輸出接觸器KM12 給空氣壓縮機電動機MA19、MA20、主變壓器油泵MA21、MA22、車體通風機M23、M24、司機室空調(diào)EV11、EV12、主變流器內(nèi)部的水泵WP1、WP2、輔助變流器風機APBM1、APBM2供電，同時UA12 還經(jīng)過AT1 隔離變壓器，分別向司機室內(nèi)的輔助加熱設(shè)備、衛(wèi)生間及壓縮機加熱回路和低溫預熱設(shè)

34、備提供AC220V 和AC110V 交流電源。 a）輔助電源1（VVVF）： 輸出電壓（可變） 2 ～380V 輸出頻率（可變） 0.2～50Hz 輔助電源1 經(jīng)自動開關(guān)向兩臺冷卻塔通風機電機和兩臺牽引電機通風機供電。 b）輔助電源2（CVCF） 輸出電壓 380V 輸出頻率 50Hz 輔助電源2 經(jīng)過自動開關(guān)和接觸器，通過軟啟動方式向空壓機、油泵、水泵、輔 助變流器風機、列車供電柜（如有）風機、司機室空調(diào)、機器間風機和各類單相輔助 加熱器等供電。 正常工作情況下，輔助變流器的負載功率分配情況見表2。 2.1.2.2 輔助變流器 在輔助變流器UA11 或輔助變流器

35、UA12 發(fā)生故障的情況下， TCMS 將自動斷開其相應(yīng)的輸出接觸器KM11 或輸出接觸器KM12，再閉合故障轉(zhuǎn)換接觸器KM20，把發(fā)生故障的輔助變流器的負載切換到另一套輔助變流器上，由該輔助變流器對全車的三相輔助電動機供電。 2.1.3 輔助電動機電路 機車上的各輔助電動機均通過各自的自動開關(guān)與輔助變流器連接，除2 臺空氣壓縮機外，均不設(shè)電磁接觸器，使得輔助電動機電路更簡化、更可靠。當輔助變流器采用軟起動方式進行起動，除空氣壓縮機電動機外，其他輔助電動機也隨之起動?？諝鈮嚎s機的起動受電磁接觸器的控制，電磁接觸器受機車司機控制扳鍵開關(guān)和總風缸空氣壓力繼電器的控制。 2.1.4 輔助電動機

36、電路的保護系統(tǒng) 2.1.4.1 輔助系統(tǒng)主電路接地保護 在輔助變流器UA11、UA12 內(nèi)部，分別設(shè)有1 套接地保護裝置，進行輔助系統(tǒng)主電路的接地保護。當對應(yīng)輔助回路發(fā)生接地故障時，該輔助變流器實施保護，可將該故障的輔助變流器切除，機車轉(zhuǎn)由另一組輔助變流器對全部輔機供電。 2.1.4.2 輔助變流器的過流和過載保護 在每一組輔助變流器的輸入回路中，設(shè)有輸入電流互感器ACCT，起控制和監(jiān)視輔助變流器充電電流及輔助繞組短路電流的作用，其動作保護值為1600A。保護發(fā)生時，四象限整流器的門極均被封鎖，工作接觸器K、AK 均斷開，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷的信號，該故障消除后10s 內(nèi)自動復

37、位，如果此故障在2 分鐘內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩次，該輔助變流器將被鎖死，必須切斷輔助變流器的控制電源，才可解鎖。 在每一組輔助變流器的輸出回路中，設(shè)有輸出電流互感器CTU 和 CTW，對輔助電動機回路過載及短路保護作用，輔助電動機回路過載保護的動作值為850A。保護發(fā)生時，逆變器的門極均被封鎖，同時向微機控制系統(tǒng)發(fā)出跳主斷的信號。該故障消除后10s 內(nèi)自動復位，如果此故障在2 分鐘內(nèi)連續(xù)發(fā)生6 次，該輔助變流器將被鎖死，必須切斷輔助變流器的控制電源，才可解鎖。 2.1.4.3 輔助變流器中間直流回路電壓保護 輔助變流器中間直流回路設(shè)有兩組電壓監(jiān)測環(huán)節(jié)，其中DCPT4 是用于四象限整流器的控制，DC

38、PT5 是用于逆變器的控制：當DCPT5 監(jiān)測到中間回路電壓大于等于825V 或小于等于580V 時，中間回路電壓保護環(huán)節(jié)動作，逆變器門極被封鎖，逆變器停止輸出；當DCPT4 監(jiān)測到中間回路電壓大于等于825V 或小于等于270V 時，四象限整流器門極被封鎖，四象限整流器停止輸出。 2.1.4.4 輔助變流器輸入電壓的保護 當輔助變流器的輸入電壓低于279V 即網(wǎng)壓低于17.5kV 時，低壓保護環(huán)節(jié)動作，四象限整流器門極被封鎖，工作接觸器K、AK 斷開，四象限整流器停止輸出。 當輔助變流器的輸入電壓高于502V 即網(wǎng)壓高于31.5kV 時，過壓保護環(huán)節(jié)動作，四象限整流器的門極被封鎖，工作

39、接觸器K、AK 斷開，四象限整流器停止輸出。 2.1.4.5 110V 電源裝置輸入電源的短路過載保護 每組輔助變流器，均可向110V 電源裝置提供DC750 電源，輸出電源回路通過熔斷器 DF 進行短路過載保護，熔絲額定值為32A。當DF 出現(xiàn)熔斷后，輔助變流器將通知微機控制系統(tǒng)TCMS，進行110V 電源裝置輸入電源的轉(zhuǎn)換，由非故障的輔助變流器向110V 電源裝置提供直流電源，同時微機顯示屏也進行相應(yīng)故障顯示和記錄。 2.2. 輔助加熱裝置電路 2.2.1 機車輔助加熱裝置 機車輔助加熱裝置主要有電熱玻璃EH11-14、腳爐EH20-21、后墻暖風機EH22-25、 及低溫預

40、熱回路等，它們均由輔助變流器UA12 通過隔離變壓器AT1 進行供電。 在腳爐、后墻暖風機支路上設(shè)置了功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA11、SA12，進行投入和切除轉(zhuǎn)換，并設(shè)置了空氣自動開關(guān)QA31 和QA32 進行過流保護。 在電熱玻璃支路上設(shè)置了功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA13、SA14，進行投入和切除轉(zhuǎn)換，并設(shè)置了空氣自動開關(guān)QA34 進行過流保護。 在微波爐EH33 支路上設(shè)置了功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA15，進行投入和切除轉(zhuǎn)換，并設(shè)置了空氣自動開關(guān)QA33 進行過流保護。另外，分別在2 個司機室設(shè)置了電源插座XS21、XS22和在機械間中間走廊中部設(shè)置了1 個電源插座XS23，提供220V 交流電源。 機

41、車輔助加熱回路中，還設(shè)有低溫預熱回路，最初采用DC110V 低溫預熱，機車一旦可以升弓合主斷，輔助變流器可以工作，就轉(zhuǎn)由AC110 V 低溫預熱。當機車需要低溫預熱時，首先閉合自動開關(guān)QA60、QA72，接觸器KM22 閉合，將采用DC110V 低溫預熱方式，對輔助變流器APU1\APU2、110V 電源裝置UC、TCMS 微機系統(tǒng)等進行加熱。預熱一定時間，當微機可以升弓合主斷，輔助變流器正常工作后，繼電器KE11 和接觸器KM21閉合，接觸器KM22 斷開，轉(zhuǎn)由AC110V 進行低溫預熱，對輔助變流器APU1\APU2、110V電源裝置UC、TCMS 微機系統(tǒng)、APU 等進行加熱。通過閉合自

42、動開關(guān)QA73，可以對撒砂裝置進行加熱。通過閉合自動開關(guān)QA74，可以對壓縮機進行低溫加熱，通過溫控開關(guān)TR-1，可以實現(xiàn)壓縮機低溫加熱的自動投入和切除，當壓縮機進行低溫加熱時壓縮機不能工作。在壓縮機的控制回路里，還設(shè)有溫度保護開關(guān)TS-1 和壓力保護開關(guān)PS-1，通過其常閉連鎖，實現(xiàn)對壓縮機的安全保護。 第三章 列車供電電路 為滿足機車牽引客運車輛的需要，機車設(shè)有DC600V 供電電路。該電路主要由2 個 DC600V 電源柜LG1、LG2 和供電連接器XSA2~5 組成。其輸入電源分

43、別由主變壓器TM1的兩個輔助繞組（a9-x9）、（a10-x10）供電，經(jīng)過整流單元整流后，在得到供電允許指令后可向客車車輛輸出DC600V 電源。 列車供電柜的主要技術(shù)參數(shù)： 額定輸出功率 400kW 額定直流輸出電壓 600V 額定直流輸出電流 670A 過載直流電流 750A 列車供電柜的電路分為主電路、輔助電路、控制電路和電子電路四個部分。 3.1 主電路 額定交流電壓860V 從151/161、152/162 端輸入，經(jīng)真空接觸器與快速熔斷器到單相整流橋與電流傳感器，通過供電柜柜內(nèi)的濾波電抗器和柜內(nèi)的濾波電容器輸出直流電壓600V。整流橋的交流側(cè)，并聯(lián)了由電阻、電容和

44、壓敏電阻組成的過電壓吸收電路與控制用同步變壓器。同時，在交流側(cè)有元件擊穿短路時，快速熔斷器能快速熔斷保護，分斷主電路，避免故障的進一步擴大。整流橋內(nèi)各元件兩端并聯(lián)RC 用于吸收元件的換相過電壓。直流側(cè)還有空載電阻與檢測用電流傳感器，接地分壓電阻1R1、1R2、電壓傳感器用于接地保護。電壓傳感器3SV、5SV 分別為控制箱A、B 組提供電壓反饋信號。 3.2 輔助電路 列車供電柜采用了功率元件整流及直流負載電阻與交流阻容保護，工作時會產(chǎn)生熱量，此時需要進行冷卻通風。柜內(nèi)設(shè)置有一臺三相交流380V 通風機， 對柜內(nèi)發(fā)熱元件進行強制風冷。當通風機斷路器未閉合時，不允許列車供電柜投入工作，以免損壞

45、器件。 3.3 控制電路 控制電路由集控插座JKXS1\JKXS2、控制箱1\2、通訊模塊HCM 以及電路表等組成。 列車供電柜輸出DC600V 電源時需滿足一下條件： —機車與客車通訊正常：客車供電申請、客車110V 電源以及機車供電允許等信 號正常。 —機車升弓、合主斷正常，并且APU2 正常工作，并發(fā)出允許供電柜工作信號； —操縱臺上供電鑰匙SA105\SA106 打“合”位。 每個供電柜內(nèi)分別設(shè)置有一塊電度表，用來測量和記錄列車供電柜輸往客車的電能。 第

46、四章 控制電路 4.1 控制系統(tǒng)概述 機車的控制系統(tǒng)是機車控制與控制監(jiān)視系統(tǒng)（TCMS）為核心，結(jié)合目前國內(nèi)現(xiàn)有的機車行車安全綜合信息監(jiān)控系統(tǒng)和克諾爾的CCB-Ⅱ電控制動系統(tǒng)，配以機車外圍電路來進行設(shè)計的。TCMS 主要功能是實現(xiàn)機車特性控制、邏輯控制、故障監(jiān)視和診斷，并將有關(guān)信息送到司機操縱臺上的微機顯示屏。TCMS 包括1 個主控制裝置和2 個顯示單元，其中主控單元采用冗余設(shè)計，設(shè)有兩套控制環(huán)節(jié)，一套為主控制環(huán)節(jié)（Master），一套為熱備控制環(huán)節(jié)（Slave）。當主控制環(huán)節(jié)（Master）發(fā)生故障時，備用控制環(huán)節(jié)（Slave）立即自動投入工作。 機車的控制電路主要完成下列功能：

47、 順序邏輯控制：如升、降受電弓，分、合主斷路器，司機控制器的換向、牽引、 制動，輔助電動機的邏輯控制，機車庫內(nèi)動車邏輯控制，主輔變流器庫內(nèi)試驗邏輯控制等。 — 機車特性控制：采用恒牽引力/制動力+準恒速特性控制，實現(xiàn)對機車的控制要求。 — 定速控制：根據(jù)機車運行速度，可以實現(xiàn)牽引工況下機車恒定速度控制。 — 輔助電動機的控制：除空氣壓縮機外，機車各輔助電動機根據(jù)機車準備情況，在外部條件具備的前提下，由TCMS 發(fā)出指令，與輔助變流器同時啟動、運行?？諝鈮嚎s機則根據(jù)總風缸壓力情況，通過控制接觸器的分合來實現(xiàn)控制。 — CCB-Ⅱ制動機的電空網(wǎng)絡(luò)控制。 — 機車粘著控制：包括防空轉(zhuǎn)、防

48、滑行控制、軸重轉(zhuǎn)移補償控制。 — 故障診斷、顯示與保護：通過設(shè)在司機室的微機屏顯示機車正常運行的狀態(tài)信息，如：網(wǎng)壓、原邊電流、機車工況、級位、機車牽引力、機車速度等，正常的設(shè)備 工作狀態(tài)，如：主變流器、輔助變流器等；正常的設(shè)備開關(guān)狀態(tài)，如：主斷路器、 輔助接觸器、各種故障轉(zhuǎn)換開關(guān)；顯示機車即時發(fā)生的故障信息，發(fā)生故障的設(shè) 備、故障處理的方法等，并將故障發(fā)生時的有關(guān)數(shù)據(jù)記憶。 — 機車重聯(lián)控制：最多可以實施同型號的3 臺機車重聯(lián)。 4.2 控制電源電路 4.2.1 低壓電源柜 機車設(shè)有一個低壓電源柜（含110V 電源裝置UC 和蓄電池組）提供機車所需的DC110V 控制電源，同

49、時蓄電池充電單元向蓄電池組充電。110V 電源裝置中有兩組功率為11kW 的高頻充電單元UR1 和UR2，蓄電池充電器UC 的輸入電源來自UA11 和UA12 的中間回路，UA11 向UR1 輸入DC750V 電源，UA12 向UR2 輸入DC750V 電源。 充電單元UR1 和UR2 同時工作，UR1 給蓄電池充電，UR2 給機車的控制電路輸送DC110V。當其中一組充電單元故障后，充電單元控制系統(tǒng)經(jīng)過自動切換，轉(zhuǎn)由另一組充電單元給整車控制電路供電及蓄電池充電。 機車還設(shè)有一個外接的蓄電池充電插座XSC3，當蓄電池組饋電嚴重，低于機車電器的最低控制電壓，不能保證電源模塊的正常工作時，作為

50、蓄電池的備用充電插座，或機車調(diào)試檢修時的外接電源的引入插座。 4.2.2 控制電源的分配 機車控制電源由蓄電池電壓經(jīng)蓄電池自動開關(guān)QA61 后與110V電源裝置并聯(lián)提供。 控制電路自動開關(guān)有：微機I 控制自動開關(guān)QA41、微機II 控制自動開關(guān)QA42、 司機控制I 自動開關(guān)QA43、司機控制II 自動開關(guān)QA44、機車控制自動開關(guān)QA45、主變流器自動開關(guān)QA46、輔助變流器自動開關(guān)QA47、列車供電柜I 自動開關(guān)QA48、列車供電柜II 自動開關(guān)QA49（QA48、QA49 僅在客運方案時執(zhí)行）、制動柜自動開關(guān)QA50、輔助設(shè)備自動開關(guān)QA62、自動過分相自動開關(guān)QA52、司機室照

51、明自動開關(guān)QA53、機械間照明自動開關(guān)QA54、車外照明自動開關(guān)QA55、監(jiān)控系統(tǒng)自動開關(guān)QA56，信號系統(tǒng)自動開關(guān)QA57、機車電臺自動開關(guān)QA58、直流加熱自動開關(guān)QA62、頭燈自動開關(guān)QA51、電源裝置自動開關(guān)QA63 等。 在兩端操縱臺上設(shè)置了控制電源電壓表PV41、PV42，用于隨時監(jiān)視控制電源的電壓情況，并且通過微機顯示屏也可監(jiān)視控制電源的電壓情況。 4.2.3 110V 電源裝置的控制 110V 電源裝置可以通過RS485 網(wǎng)絡(luò)向機車控制系統(tǒng)TCMS 提供故障信息及輸出電壓、電流和蓄電池充放電電流等狀態(tài)信息，并通過微機顯示屏進行信息提示。 當110V 電源裝置發(fā)生故障時，

52、不僅通過RS485 網(wǎng)絡(luò)向機車控制系統(tǒng)TCMS 發(fā)出具體故障內(nèi)容，同時也通過硬線向機車控制系統(tǒng)TCMS 發(fā)送故障信號，“故障信號”為兩路DO 接口，其編碼意義如表3 所示。 4.2.4 控制電路的監(jiān)測與保護 4.2.4.1 110V 電源裝置輸出電流及蓄電池組充放電電流的監(jiān)測 低壓電源柜可采集、監(jiān)測110V 電源裝置輸出電流、蓄電池充放電電流等信號，并將這 些信號通過網(wǎng)絡(luò)傳送到微機顯示屏，供司機查看；并在低壓電源柜上設(shè)有控制電壓表及蓄電池充放電電流表，方便查看。 4.2.4.2 控制電源的低電壓保護 機車控制系統(tǒng)具有控制電源的低電壓保護功能，共分兩級。第一級，當控制電壓低于88V

53、時，低壓電源柜處蜂鳴器發(fā)聲報警，同時微機顯示屏彈出低壓故障預警信息，狀態(tài)顯示模塊“蓄電池虧電”燈亮；第二級，當控制電壓低于77V 時, 控制系統(tǒng)斷電保護。 4.3 司機指令與控制功能 在機車的I、II 端司機室設(shè)置了完全相同的控制指令開關(guān)，可以分別向機車控制系統(tǒng)發(fā)出命令，機車控制系統(tǒng)經(jīng)邏輯處理后，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)機車的控制。下面以I 端司機室控制指令為例進行說明，同時將II 端對應(yīng)的控制器件代號用“（）”進行表示。 4.3.1 電鑰匙SA49（SA50） 司機電鑰匙開關(guān)SA49（SA50）：有兩個位置：“合”、“分”，當置“合”位置時，機車 4.3.2 司機控制器AC41（AC42

54、） 司機控制器（簡稱司控器）有兩個手柄：方向手柄和調(diào)速手柄。方向手柄有“向前”、 “0” 、“向后”三個位置，調(diào)速手柄可以提供牽引級位*～13 級，制動級位*～12 級。兩個手柄之間設(shè)有機械聯(lián)鎖：當調(diào)速手柄在“0”位時，方向手柄方可進行方向轉(zhuǎn)換；方向手柄在“0”位時，調(diào)速手柄不能移動，只能在“0”位。 4.3.3 受電弓扳鍵開關(guān)SB41（SB42） 受電弓扳鍵開關(guān)設(shè)有“前受電弓”、“0”和“后受電弓”3 個位置，正常位置為“0”位。當SB41置“前受電弓”或“后受電弓”位時，受電弓電空閥YV41 或YV42 線圈得電，在空氣管路壓力正常的前提下，受電弓PG1 或受電弓升起；當SB41

55、置“0”位，受電弓PG1 或受電弓PG2均降下。 4.3.4 主斷路器扳鍵開關(guān)SB43（SB44） 司機通過操縱主斷路器扳鍵開關(guān)，可以實現(xiàn)對主斷路器的控制。主斷路器扳鍵開關(guān)設(shè)有“主斷合”、“0”和“主斷分”三個位置。 “主斷合”為自復式，正常位置為“0”位。 - “主斷合”位：閉合主斷路器； - “主斷分”位：斷開主斷路器； - “0”位：維持主斷路器的當前狀態(tài)。 4.3.5 壓縮機扳鍵開關(guān)SB45（SB46） 壓縮機扳鍵開關(guān)設(shè)有三個位置，分別為“0”、“合”、“強泵”位?！皬姳谩蔽皇亲詮臀恢谩? - “合”位：壓縮機根據(jù)總風壓力開關(guān)KP51-1 和KP51-2 的狀態(tài)投入工作；

56、 - “強泵”位：強制頭車兩臺壓縮機投入工作，補機主壓縮機投入工作； - “0”位：壓縮機停止工作。 4.3.6 緊急制動、半自動過分相和定速按鈕 半自動過分相按鈕SB67（SB68）、定速按鈕SB69（SB70）為自復位按鈕，緊急制動按鈕SA103（SA104）為自鎖按鈕。 按下緊急制動按鈕，機車將實施緊急制動，一方面斷開主斷路器，另一方面對列車實施緊急制動。 機車通過分相區(qū)前，司機可以按動“半自動過分相”按鈕一次，機車采用半自動方式通過分相區(qū)。機車自動將牽引或制動力降為零并斷開主斷路器，通過分相區(qū)后，自動恢復到過分相區(qū)前的狀態(tài)。 當機車速度大于等于15km/h，且機車未實施空

57、氣制動時，若按下“定速控制”按鈕 SB69（SB70），當時的機車運行速度被確定為“目標速度”，機車進入“定速控制”狀態(tài)。 - 當機車實際速度大于“目標速度＋2km/h”時，TCMS 控制機車進入電氣制動工 況；當機車的實際速度降低到“目標速度＋1km/h”時，電氣制動力降至0。 - 當機車實際速度小于“目標速度－2km/h”時，TCMS 自動控制機車進入牽引工 況；當機車的實際速度升高到“目標速度－1km/h”時，牽引力降至0。 - 機車進入“定速控制”狀態(tài)后，司機控制器調(diào)速手柄的級位變化超過1 級以上時， 機車“定速控制”狀態(tài)自動解除。 4.3.7 停放控制 為了防止機車

58、在停放狀態(tài)下發(fā)生溜車事故，設(shè)置了彈簧停車功能。 該功能相關(guān)按鈕有： 停放制動按鈕SB99（SB100），停放緩解按鈕SB107（SB108），均為自復位按鈕。 - 停放制動按鈕：機車進入“停放制動”狀態(tài)，“停放制動”指示燈亮； - 停放緩解按鈕：機車退出“停放制動”狀態(tài)，“停放制動”指示燈滅。 4.3.8 無人警惕控制 機車運行時，如果司機出現(xiàn)打瞌睡、離崗或因緊急傷病等情況喪失操控能力時，無人警惕功能將主動實施停車，保證行車安全。該功能是通過微機控制系統(tǒng)來實施，并在操縱臺上設(shè)有聲光報警和信息提示，直至實施懲罰制動。 當機車速度≥3km/h，并且司機控制器的方向手柄離開零位，60s

59、 內(nèi)如果司機沒有操縱任何復位開關(guān)，司機室的語音箱開始發(fā)出“無人警惕”的語音報警，微機屏同時進行無人警惕預警提示，如果再經(jīng)過10s 仍沒有施加任何無人警惕復位指令，TCMS 微機控制系統(tǒng)會發(fā)出懲罰制動指令，機車實施最大常用制動。 操縱端司機室的下列任一操作均可復位無人警惕功能： - 警惕開關(guān)：包括警惕按鈕SB95（SB96）和警惕腳踏開關(guān)SA101（SA102）； - 高音風笛按鈕：SB81（SB82）、SB85（SB86）； - 低音風笛腳踏開關(guān)：SA85（SA86）； - 撒砂腳踏SA83（SA84）； - 司控器的級位轉(zhuǎn)換； - 制動手柄的移動。 4.3.9 微機復位 當

60、機車在正常運行中發(fā)生微機故障，不能自行恢復時，故障信息在司機室信息顯示單元中顯示出來，司機可以根據(jù)提示，通過按動故障復位按鈕SB61（SB62）1 次，實現(xiàn)故障的恢復。 4.3.10 信息顯示屏和狀態(tài)指示燈 機車兩端司機室分別設(shè)置了完全相同的微機顯示屏PD41、PD42，用于顯示機車運行時的各類狀態(tài)信息、制動信息及各個電器設(shè)備、控制繼電器、接觸器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等的信息，還能夠顯示機車的各種故障信息，并提供相應(yīng)的故障處理建議。司機還可以通過微機顯示屏實現(xiàn)制動模式的轉(zhuǎn)換及機車部分設(shè)備的控制和隔離。 機車兩端司機室還分別設(shè)置了完全相同的機車狀態(tài)指示燈，用于機車狀態(tài)指示。 分別為：微機正常、主斷分

61、、電制動、空轉(zhuǎn)\滑行、停放制動、控制接地、蓄電池虧電、故障，除微機正常、電制動為綠色指示燈外，其他均為紅色指示燈。 4.4 機車邏輯控制和保護電路 機車的邏輯控制和保護電路主要是將各輔助電動機的自動開關(guān)、各控制電器用自動開關(guān)、輔助變流器庫內(nèi)試驗開關(guān)、高壓隔離開關(guān)狀態(tài)、各接觸器狀態(tài)、主斷路器狀態(tài)、各操作開關(guān)狀態(tài)、空氣管路系統(tǒng)壓力開關(guān)等，以及各類接觸器、繼電器和電控閥等的狀態(tài)指令送入TCMS，用于機車的各種工作邏輯及保護邏輯控制，并通過TCMS 與主變流器和輔助變流器之間的通信，將有關(guān)控制指令信息送到主變流器和輔助變流器，達到整車聯(lián)控目的。 4.4.1 各輔助電動機自動開關(guān)功能 牽引通風機

62、自動開關(guān)QA11、QA12：用于牽引通風機的故障保護和相應(yīng)的邏輯控制。 當牽引通風機過流造成自動開關(guān)斷開后，主觸點斷開對應(yīng)牽引通風機的供電電路，輔助觸點將故障信號送到TCMS，然后通過TCMS 一方面送到司機故障顯示燈，另一方面自動隔離對應(yīng)變流柜內(nèi)的3 組主變流器，同時對應(yīng)的3 組牽引電動機全部停止工作。 冷卻塔通風機自動開關(guān)QA13、QA14：用于冷卻塔通風機的故障保護和相應(yīng)的邏輯控制。當冷卻塔通風機過流造成自動開關(guān)斷開后，主觸點斷開對應(yīng)冷卻塔通風機的供電電路，輔助觸點將故障信號送到TCMS，然后通過TCMS 一方面送到司機故障顯示燈，另一方面自動隔離對應(yīng)變流柜內(nèi)的3 組主變流器，同時對

63、應(yīng)的3 組牽引電動機全部停止工作。 壓縮機自動開關(guān)QA19、QA20：用于空氣壓縮機的故障保護。當空氣壓縮機自動開 關(guān)斷開后，斷開對應(yīng)空氣壓縮機的供電電路，并將故障信號通過TCMS 送到司機故障顯示燈，同時斷開對應(yīng)空氣壓縮機的控制接觸器線圈支路，使該接觸器不能得電閉合。 油泵自動開關(guān)QA21、QA22：用于主變壓器油泵的故障保護和相應(yīng)的邏輯控制。當 油泵自動開關(guān)斷開后，斷開對應(yīng)油泵供電電路，故障信號一方面送到司機故障顯示燈，另一方面自動隔離對應(yīng)變流柜內(nèi)的3 組主變流器，同時對應(yīng)的3 組牽引電動機全部停止工作。 機械間通風機自動開關(guān)QA23、QA24：用于給機械間通風，并降低機械間溫度

64、。當 自動開關(guān)斷開后，其主觸點斷開對應(yīng)輔助電動機的供電電路，同時輔助觸點將故障信息送入機車控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)進行故障應(yīng)急處理和故障顯示。 4.4.2 各輔助電動機接觸器功能 機車輔助系統(tǒng)安裝有各類接觸器，包括輔助供電接觸器KM11、KM12、KM20，壓縮機接觸器KM13、KM14，輔助壓縮機接觸器KMC1。接觸器的主觸點用于接通對應(yīng)輔機的供電電路，輔助觸點用于該接觸器的工作確認，確保輔機能夠投入工作。 4.4.3 原邊過流繼電器KC1 當機車發(fā)生原邊過流故障時，原邊過流繼電器KC1 動作，其聯(lián)鎖觸點信號送入TCMS，跳開主斷路器，實施故障保護。原邊電流的保護值為800A，對應(yīng)次邊

65、電流為10A，此時KC1 動作。 4.4.4 主變壓器保護電路 機車控制系統(tǒng)通過設(shè)置的溫度繼電器KP52，油流繼電器KP49、KP50，壓力釋放閥 KP62 對主變壓器實施溫度保護和過壓保護。 溫度繼電器KP52，檢測油路的油溫，當主變壓器的油溫超過100℃時， 斷開主斷 路器。 主變壓器具有兩路油循環(huán)冷卻系統(tǒng)，各設(shè)有一個油流繼電器對油流情況進行監(jiān)測。 如果一個油流繼電器檢測到無油循環(huán)，則該冷卻支路對 .的兩 .牽引變流器停止功率輸 出，機車的牽引功率下降50%。如果兩個油流繼電器都檢測到無油循環(huán)，主變流器封鎖， 停止輸出功率。 主變壓器安裝有壓力釋放閥KP62。當變壓器內(nèi)

66、部壓力達到95±15kPa 時，壓力釋放 閥動作，釋放壓力，同時在微機顯示屏上顯示。 4.4.5 主斷路器快速保護電路 當機車發(fā)生故障時，為了在最短的時間內(nèi)分斷主斷路器，機車設(shè)置了硬線的快速分 斷電路。主斷路器線圈閉合回路中串入緊急制動開關(guān)的常閉觸點,按下緊急制動按鈕會立即切斷主斷路器線圈閉合回路，使主斷路器立即斷開。 主斷路器的輔助觸點的狀態(tài)信息送入機車控制系統(tǒng)中，方便機車控制系統(tǒng)的對設(shè)備 狀態(tài)的確認和故障判斷。 4.4.6 主變流器控制電路 機車設(shè)有兩組完全相同的變流柜UM1、UM2，每組變流柜中有三套主變流器，用以控制三臺牽引電動機。不同的是，變流柜UM1 的裝置識別信號設(shè)定為110V，變流柜UM2 的裝置識別信號設(shè)定為0V，下面以變流柜UM1 的控制進行說明，（）內(nèi)為UM2 的外圍設(shè)備信號。 機車主變流器的控制是機車控制單元TCMS 根據(jù)司控器給定指令，通過RS485 網(wǎng) 絡(luò)傳送給主變流器控制單元，并按照機車的牽引/制動特性完成對牽引電動機的控制。牽引電動機的速度傳感器BV41、BV42、BV43（BV44、BV45、BV46）將信號反饋回主變流器，完成對牽引電動機