电力机车电气线路结构分析 控制电路分析基本技能

控制电路的基本要求任务一控制电路的基本要求由于主电路和辅助电路中各电器动作要求均由控制电路控制，因此控制电路应满足下列要求。①能改变机车的运行状态，如运行方向的改变、牵引与制动的转换。②能对牵引力、制动力、速度进行调节。③有控制各辅助机组起动、运行的电路，有控制其他辅助设备的电路。④有保证主电路、辅助电路工作的控制电路，如避免重合闸、避免由于误操作所引起的不良影响等。⑤能保证各电器按一定的次序动作，动作结果与司机发出的指令一致，在动作过程中对于没有灭弧装置的电器则不应产生电弧。设有照明电路和信号电路。——知识点2.35：了解电力机车控制电路的常用联锁方法学校名称：了解电力机车控制电路的常用联锁方法机车控制电路必须满足主电路和辅助电路的需求，如电器按一定次序动作，司机按一定顺序操作，因此必须设置一些联锁来满足控制电路的逻辑要求。在考虑控制电路的联锁时，首先必须满足电路的要求，在此前提下应尽量减少联锁数目，因为多设一个联锁就使电路多一个发生故障的可能性，同时也增加了分析处理故障的难度。另外对于需要有故障运行电路，同样要在控制电路中做相应考虑。对于可能由于误操作造成事故的现象，也应在电路中予以避免或设法补救。因此在设置控制电路的联锁时应统筹考虑，权衡处理。机车上的联锁方法有两大类，即机械联锁与电气联锁。01/

任务一

机械联锁02/

任务二

电气联锁目录content机械联锁任务一机械联锁为避免因司机的误操作造成的人身及设备不安全，需设置一些机械联锁来保证。目前采用的机械联锁主要有以下几种。1、司机控制器换向手柄与调速手柄间的机械联锁。2、司机台上按键开关与电钥匙的联锁。3、换向手柄及电钥匙与钥匙箱的联锁。电气联锁任务二电气联锁01串联联锁02并联联锁03并联联锁04延时联锁05经济电阻线路电气联锁

1、串联联锁。在某电器的工作线圈前串联若干其他电器的联锁，这些联锁称为串联联锁。如图1所示，在继电器J的线圈电路中串有a、b、c三个电器的联锁，其中a、b为常开联锁，c为常闭联锁。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才能得电吸合，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即失电而释放。串联联锁是由多个条件来使一个电器通电，而其中任一条件的消失使电器线圈失电。在电路中凡要求满足多个条件才能接通另一电路的环节一般采用串联联锁电路。但串联联锁越多，可靠性越低，因此，应尽量减少串联联锁的数量。2、并联联锁。在某个电器工作线圈前并联若干其他电器的联锁，这些联锁称为并联联锁。如图2所示，在继电器J的线圈前并有a、b、c三个电器的联锁，其中a、b为常开联锁，c为常闭联锁。该电路要求在a、b商电器处于释放状态而c电器处于吸合状态时继电器J的线圈不通电而使其处于释放状态，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即得电而吸合。并联联锁是多个条件中的任一条件构成则该电器工作线圈得电，而只有全部条件消失该电器线圈才能失电。这种联锁方法对电器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。另外，对于保护电器及显示电器也采用此种方法。串联联锁并联联锁电气联锁3、自持联锁。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，这个联锁称为自持联锁。如图3所示，在继电器J的线圈电路中并联有a、J两个联锁，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。这种电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，只有在电路的其它部分断开时，才能使该电器释放。自持联锁常用于电器工作的条件可能构成后又消失，但又需要在构成条件消失后，必须保持该电器持续工作的场合。如电力机车劈相机起动中间继电器的联锁及劈相机接触器的联锁即为自持连锁。图3

自持联锁电气联锁

4、延时联锁。延时联锁是指某电器的线圈得失电与其联锁动作不同步。其实现方法有多种，如采用在电器铁芯上加短路铜套，或在继电器本身某些联锁上加装钟表机构，二者的不同之处在于前者的所有联锁都具有延时性，后者仅加有钟表机构的联锁有延时而其他联锁不具有延时。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，或者如图4所示，在电气的工作线圈旁并联一电容，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。延时联锁有四种，如图5所示。图5延时联锁图4并联电容的延时作用电气联锁5、经济电阻线路。在有些电路中，为了使接触器或继电器可靠吸合，同时又提高本身的返电系数，即提高电器动作的灵敏度，可在电器工作线圈的控制电路中接入一经济电阻，组成经济电阻电路，如图6所示。在继电器闭合瞬间，电阻被继电器本身的常闭联锁短路，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，从而使继电器返电系数有所提高。图6

经济电阻电路——知识点2.36：了解电力机车的迂回电路及其防护学校名称：迂回电路及其防护任务二迂回电路及其防护

某一电器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的误动作，破坏电器动作的逻辑关系，造成电路工作紊乱。迂回电路产生的原因主要是设计时考虑不周，在多条控制电路组合时产生。在机车运用或检修中接错线也会形成迂回电路。防止迂回电路的主要方法是在电路中串入防迂回二极管，利用二极管的单向导电性来满足要求，但在日常检查中需注意检查二极管是否击穿。——知识点2.37：了解电力机车的重联及重联电路学校名称：01/

任务一

外重联电路02/

任务二

外重联电路的线号03/

任务三

内重联电路目录content外重联电路任务一外重联电路

在干线上使用多机牵引时，可以由几名司机各操纵一台机车相互配合，也可以仅由一名司机在一台机车上操纵，而将各台机车通过机车两端的多芯电缆插头使其电气线路连接起来，实现由一名司机操纵多台机车。我们称后一种运行方式为机车的重联运行。司机操纵的那台机车称为本务机车，非操纵机车称为重联机车。重联机车由于在电路上相互联接，因此它们应该具有相同的电路，这样才能达到同步运行、减少内耗的目的，也就是说同型机车重联运行最方便。在重联机车的电路中，必须防止由于〜台机车的电器动作情况而影响另一台机车的电器动作。如图1所示，在第一台机车上操纵，当按键按下时，两台机车的继电器J均吸合，而在接触器KM闭合后，两个继电器KA均失电而释放。但在图1(a)所示的线路中，若第一台机车的接触器KM因故障不能闭合，则两台机车的继电器KA均不能打开，这就将第一台机车中的故障也转移到第二台机车上去了，反之，若第二台机车的接触器KM因故障不能闭合，则两台机车的继电器KA仍能正常工作，这就掩盖了第二台机车中存在的故障，所以这种线路的设计是不合理的。为了防止上述情况，可将线路适当改变，按图1(b)的方式联接。外重联电路

有些机车电路在单机运行时是可靠的，但在重联时则可能引起迂电电路，这也是需要在考虑重联电路时予以注意的。此外，由于电力机车的司机室有两个，分为一端和二端，对于同一端的司机室而言，两台机车重联时可能是顺向连挂，也可能是反向连挂，因此，从两台机车的反向器电路上应保证无论按什么连接方式，两台机车的行驶方向总是一致的。重联机车发生某些故障时，应在本务机车上有信号显示。机车采用重联运行显然可以减少乘务人员，在电动车组中一般只有一组乘务人员操纵一台机车即可。在干线电力机车上，由于重联机车较少，因而一台机车故障后，会对整个列车运行产生较大的影响，所以除一组乘务人员操纵一台机车外，在重联机车上可设专人进行监视，或发现故障时予以及时处理，这样既可以减少乘务人员，又减轻了乘务人员的劳动强度，相应地提高了生产率。外重联电路图1机车外重联电路外重联电路对于多机牵引中各台机车均单独操纵时，虽然不能达到同步运转，但只要各位司机技术熟练，配合默契，仍可以得到较好的效果。特别是采用补机在列车尾部推进的方式，既可以减轻车钩拉力，在通过无电区时，又能分别断开从而保持一台机车的牵引力，对列车运行也是有利的。而采用重联运行的方式，正常运行时两台机车同步运转，能够较好地发挥机车功率，特别是在起动时，牵引力能较大地发挥。但是，若在运行中一台机车因故障跳闸，在故障消除后为使该机车恢复，有时须使另一台机车也要退电起动初始状态，才能使故障机车恢复，这样就使全部机车都丧失了牵引力。因此，机车部件质量不高及工作不可靠的机车不宜进行重联运行。外重联电路的线号任务二外重联电路的线号

在线号前面冠以“W”（外）字头的线号，为两台机车或多台机车之间的重联线，称为外重联线。

外重联线的表示方式及联结原则包括以下方面。

1、在同一线号下带a的导线与带b的导线相连接。

2、不经过重联中间继电器（545KA、546KA、547KA、548KA）控制的导线，同名线号相连接。

3、经过重联中间继电器控制的导线，在原线号前面“2”。

4、通过重联电缆后的特殊连接。内重联电路任务三内重联电路

SS4G型电力机车采用两节车重联组成一台电力机车，司机可以在一节机车上操纵，同时通过内重联电路控制另一节机车。在线号前面冠以“N”（内）字头的线号，为两节车之间的重联线，也就是一台机车之间的重联线，称为内重联线。（1）内重联线有三种表示方式

NXXX；NXXXa;NXXXb。（2）联结原则在同一线号下带a的导线与带b的导线相连接。例如：A节车N533a;B节车N533b相连接。同一线号不带a、b的导线，相同线号相连接。例如：A节车N536;B节车N536相连接。（3）通过重联电缆后的特殊连接例如：——知识点2.37：了解电力机车的重联及重联电路学校名称：控制电路逻辑关系表示任务一控制电路逻辑关系表示为了便于对控制电路逻辑关系进行分析，我们采用下述方法描述电路的结构。1、控制电路中有关导线、开