城轨车辆牵引与制动控制系统-电动列车控制电路识图基础

课题描述（1）图3-1地铁车辆电气控制柜内部接触器继电器控制外观图

城市轨道交通车辆的列车电气控制主要有两种。

一种是传统的有接点电路控制方式，通过一系列接触器、继电器等器件的“接通”和“断开”来传递控制与检测信号，从而实现列车级的控制，这种控制线路也成为继电器控制线路。

这种控制方法技术成熟，应用也比较广泛。课题描述（2）

一种是总线控制的方法，总线控制是基于计算机技术的控制。包括列车总线WTB和车辆多功能总线系统MVB。总线控制时，列车所有的控制监测信号包括车门控制和监测信号、气制动检测信号等均通过总线进行传输，并由列车控制系统通过软件实现启动联锁保护功能。MVB的OSI模型和MVB系统软硬件划分学

习

任

务一.

控制线路读识基础任务1电动列车电气控制电路系统1.常用电气设备符号及其说明2.电路图识图

3.常用联锁方法4.城轨车辆中常用低压电器介绍1.常用电气设备符号及其说明1.常用电气设备符号及其说明(1)图3-2城轨车辆控制线路示例

各电气设备电路中的表示：

（从动作原理看）

设备的线圈图形符号旁边标明代号；所有该设备的各联锁旁边也标注同一代号；该电器线圈下方，给出该电器所有联锁及连接。

说明是同一电器在电路中不同位置的控制关系。(2)重要导线标明导线代号1.常用电气设备符号及其说明

⑶常开联锁、常闭联锁（也称正联锁、反联锁）

是对电器的工作线圈未通电、电器处于释放状态时的联锁位置而言，若其联锁是打开的即为常开联锁（正联锁），若其联锁联锁是闭合的即为常闭联锁（反联锁）。当电器工作线圈通电，电器动作后，常开联锁闭合，常闭联锁打开。1.常用电气设备符号及其说明⑷位置联锁

对于某些组合电器的联锁，除标出其所属电器的代号外，还应表明该联锁的接通位置。⑸凸轮控制器或鼓形控制器

将触头闭合次序沿轴向展开为一个平面的触头闭电路图，简称展开图。在某工作位置联锁是接通的，则在该位置相应的导线下方以黑点（或黑线段）表示。2.电路图识图

（1）电路类型标注：

为了区分不同电路，通常采用两位数字编号进行分类表3-2城市轨道交通车辆控制系统电路图电路类型编号数字编号电路类型数字编号电路类型01

主电路（高压电路）06空调电路02牵引/制动控制电路07辅助设备电路03辅助供电电路与辅助电路08车门控制电路04检测和信息电路09特殊设备电路05照明电路表3-2

城市轨道交通车辆电路图常见符号含义A—主控制器B—传感器F—自动空气开关H—指示灯K—接触、继电器R—电阻S—按钮和转换开关V—二极管Y—车钩电气接线盒P—压力继电器（2）设备及元件的标注一般为三位，用数字与字母组合而成，如图：例如：主控制器2A1，其中“2”——表示器件属于牵引/制动控制电路“A”——表示主控制器“1”——表示该类器件的第一个设备（3）电器联锁标注图3-2城轨车辆控制线路

继电器、接触器等的电气联锁用两位数字标注。

第一位表示联锁顺序，第二位则成对出现，“3、4”表示常开联锁的两个节点；“1、2”表示常闭联锁的两个节点。例如图3-2中继电器“2K07”线圈下部有所有联锁的标注，共有8对联锁，6常开2常闭。“13-14”表示继电器第1对为常开联锁，“61-62”表示继电器第6对为常闭联锁。（4）设备联锁及元件位置、

导线的来

源与去向标注图3-2城轨车辆控制线路用带括号的五位数字标注：

前两位表示其所在电路的类型，中间两位表示处于该类电路的第几张图纸，最后一位表示其处在该张图纸中的第几区。例如图3-2中（02014）表示该导线来源于牵引/制动控制电路第1张图纸的第4区。导线线号也采用五位数字标注。

第一位数字表示电路类型，第二、三位表示该类电路的第几张图纸，最后两位表示该导线的编号。（5）车钩装置的触点标注自动车钩与永久车钩不同：

永久车钩采用弹性触点连接形式

自动车钩为了保证可靠连接采用弹性触点并联并联连接形式

如图3-3（a）所示9Y06为C车2位端车钩电气接线盒的连接：63与64为不可伸缩触点，263与264为可伸缩弹性触点，在另一单元的C车2位端车钩电气接线盒与之相连接的分别是可伸缩触点和不可伸缩触点，这样保证过曲线时每对触点都能够可靠连接。图3-3城市轨道交通车钩触点和气压开关电路符号（a）车钩触点（b）压力开关（6）压力开关标注压力开关符号上下的参数为其动作整定值：当气压大于7bar时，节点“01-04”闭合，当气压小于6bar时，节点“01-02”闭合，当气压处于6~7bar之间时，节点保持先前状态，图中箭头方向即为节点分合方向。图3-3城市轨道交通车钩触点和气压开关电路符号（a）车钩触点（b）压力开关（7）电路图的分区为了方便查找，城市轨道交通车辆电路图借用平面坐标形式定位。横向用数字“1、2、……8”

均分，纵向用字母“A、B、……F”

均分。每张电路图中有文字区描述电路功能，说明电路的类型、代号和页码。图3-4车辆电路图上部的分区和功能指示图3-5车辆电路图上部的分区和标题框信息指示（8）电路的结构及逻辑顺序

借用逻辑函数方法来描述电路的结构及逻辑顺序。1）电路中有关导线、开关、联锁和电器工作线圈一律用该电器的各车辆规定代号表示。2）电路中串联联接的元件用逻辑与“.”表示其电路结构，并联联接的元件用逻辑或“+”表示。3）描述控制电路一般从控制电源正极端开始，但有时为了简明和叙述方便可从重要导线开始。4）继电器、接触器、开关、按钮等的常开联锁用该电器的代号书写，常闭联锁在该电器的代号上加一短直线，逻辑非表示，电磁线圈用该电器的代号外加方框表示。3.常用联锁方法联锁——满足控制线路的逻辑要求。常用联锁方法有两大类，即机械联锁与电气联锁。（1）机械联锁

作用：避免因司机误操作造成人身及设备不安全。

目前采用的机械联锁主要有：1）驾驶控制器换向手柄与调速手柄间的机械联锁。2）驾驶台上按键开关与电钥匙的机械联锁。3）换向手柄及电钥匙与钥匙箱的机械联锁。（2）电气联锁1）串联联锁

2）并联联锁

3）自持联锁

4）延时联锁1）串联联锁：图3-6串联联锁定义：在某电器的工作线圈前串联若干其它电器的联锁。继电器J吸合条件：该电路要求在a、b两电器处于吸合状态而c电器处于释放状态时继电器J才能吸合，而a、b、c三个电器中任意一个不符合上述工作状态时，继电器J即失电释放。特点：串联联锁越多，可靠性越低。2）并联联锁定义：在电器工作线圈前并联若干其它电器的联锁。继电器J的吸合条件：该电路要求在a、b两电器处于释放状态而c电器处于吸合状态时继电器J的线圈不通电处于释放状态，而a、b、c三个电器中任意一个不符合上述工作状态时，继电器J即得电吸合。特点：对电器的动作顺序没有固定要求，电路中常用这种联锁作为双重供电线路以保证重要电路供电的可靠性。图3-7并联联锁3）自持联锁：定义：在某电器工作线圈前的电路中并联有该电器本身的常开联锁。继电器J的吸合条件：当a电器处于吸合状态时其常开联锁闭合，继电器J的线圈得电，该继电器吸合，其本身的常开联锁也闭合，此后，即使a电器释放，继电器J的线圈也仍可由自身的常开联锁供电保持吸合状态，只有在其常开联锁以外的电路断开时，继电器J的线圈才会失电。特点：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，只有在电路的其它部分断开时，才能使该电器释放。图3-8自持联锁4）延时联锁定义：延时联锁是指某电器的线圈得失电与其联锁动作不同步。实现方法：在电器铁芯上加短路铜套；在继电器本身某些联锁上加装钟表机构；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；在电气的工作线圈旁并联一电容，在线圈断电后，电容通过电器线圈放电，使线圈延时失电，电器延时释放。图3-9延时联锁表示方法有四种：4.城轨车辆中常用低压电器介绍（1）

继电器电磁继电器继电器时间继电器延时继电器实物图片：欠压继电器欠压继电器欠压继电器继电器实物图片通道继电器智能继电器热过载继电器直流电压继电器三相固态继电器交流固态继电器（1）

继电器定义：继电器是一种实现自动控制和保护功能的电器，它是根据外界输入信号的变化，接通或断开小电流电路的电器。特点：额定电流小，不需要灭弧装置，节点数量较多，体积小。结构：主要由感测机构、中间机构、执行机构分类：电磁式继电器电动式继电器电子式继电器热继电器等。中间继电器时间继电器温度继电器压力继电器欠压继电器等按照工作原理按照实现功能1）电磁继电器图3-10电磁继电器结构：原理：表示符号如图所示：利用电磁铁芯与衔铁间产生的电磁吸力作用而工作的一种电气元件。主要由电磁线圈、触头、二极管组成

2）时间继电器能按预定的时间接通或分断电路，实质上是一个定时器。按照结构：机械式时间继电器

电子式时间继电器分类：作用：按工作方式：通电延时时间继电器

断电延时时间继电器详细描述图3-11图3-12图3-13图3--14原理：

大多数的时间继电器都是电子式。

其利用RC电路电容的充放电特性，电容器充电时，电容器上的电压渐渐上升的原理作为延时基础。通过改变充放电时间常数τ的大小，来调节延时时间，实现延时功能。优点：

延时范围广、精度高、体积小、耐振动。3K15断电延时继电器。延时2秒后，触头15-18会自动断开。此继电器为起动限制继电器用于控制空气压缩机的启动，断电延时继电器3秒（可以设定0~10秒）延时后触头15-18断开脉冲（闪烁）继电器，常开联锁不停地断开闭合，直到A1端取消+110VDC时止例如车门电路中的车门灯闪烁3K18型通电延时继电器延时2秒后动作3）欠压继电器图3-15

3K05型欠压继电器作用：一般用在电路中起欠压保护。当继电器线圈接通+110V时，继电器动作，当电压小于设定值时，继电器就失电断开。

当01端的电压小于85V时，常开触头06-07断开，切断了连接蓄电池的110V列车线，防止蓄电池过度供电。原理：小于85V时接通+110V时图3-16是列车上常用的欠压继电器7U01，用来监控网压。图3-16

特殊欠压继电器该继电器监控的电压高，需要将接触网的高电压

按一定比例变换成低电压。该低电压的大小决定触头1.01-1.02和2.01-2.02的状态。1U01变压器：继电器7U01内部：（2）主令电器指电气控制系统中用来发出指令的电器。分类（按功能）按钮开关主令控制器（司机控制器）组合开关其他主令电器等主令电器：1）按钮按钮：一种手动且一般可自动复位的主令电器。列车上的按钮分为：普通按钮、带显示按钮、拍打按钮。拍打按钮：又叫“紧急按钮”、“蘑菇按钮”

——紧急制动用。蘑菇按钮拍打按钮普通按钮带显示按钮2）开关开关分为：普通旋转开关、自复位旋转开关、行程开关、钥匙开关。城轨车辆上常用的开关如右图：是当开关旋转到某一位置时能固定在该位置上。例如：控制司机

室灯的开关就是普通的旋转开关。用以控制机械设备的行程及限位保护。原理：根据运动部件的行程位置而切换电路的电器。例如：用来检测车门状态的S1、S2行程开关。需要特定的钥匙才能打开或关闭的。例如：司机台的钥匙开关需要用到78#钥匙。普通旋转开关：行程开关（限位开关）钥匙开关：

（3）电磁阀

电磁阀是一种用电路来控制气路的元件，通常情况下，电磁阀处于关闭状态，气路不通，当通电以后，由于电磁力的作用，电磁阀打开，气路能够通过电磁阀。（4）

接触器组成：主触头传动机构

灭弧装置

辅助接点分类：交流接触器直流接触器