【正文】 ，不容易發(fā)生故障不需要經(jīng)常維修。 SS4 改型輔機電動機容量選擇 所選的要比實際要大 倍，原因是：網(wǎng)壓變動大（ 19KV29KV）當網(wǎng)壓25KV 時電動機效率最低，三相異步劈相機電壓不對稱。 由于考慮網(wǎng)壓波動及劈相機系統(tǒng)電壓不對稱等因素，為保證電動機運行中不發(fā)生繞組過熱損壞，將三相異步電動機額定功率選擇得很大，因此，正常運行 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 3 時電動機的實 際輸出功率將小于額定功率。例如， NPT5 型主壓縮機的軸功率22KW，而配套的 YYD280S6 型異步電動機的額定功率為 37KW，但該電動機在最高及最低電壓時功率僅為 22KW，可見該電機不論在任何工況下均能使壓縮 機正常工作。 SS4G 型電力機車各輔機容量明細表 序號 名稱 代號 型號及規(guī)格 數(shù)量 1 劈相機 1MA YPX2280M4,380V,34VA 1 2 壓縮機電動機 2MA YYD280S6,37KW 1 3 牽引通風機電動機 4MA YFD2804,37KW 2 4 制動風機電動機 6MA 380V,30KW,YZF200L2 2 5 變壓器軸流風機電動機 7MA JBT61,14KW 1 6 油泵電動機 8MA QB80/20,13KW 1 SS4 改型輔助電路過載保護選擇 輔助電路過載保護有兩種：一是電子式輔機過流保護裝置，二是自動開關(guān)過流保護。 電子式輔機過流保護裝置能可靠動作，具備阻止輔機故障擴大的能力。缺點：本身只是控制裝置而不是執(zhí)行器械，保護功能則需要接觸器或主斷路器來完成，因此當輔機發(fā)生短路或單相堵轉(zhuǎn)故障時，接觸器將開斷故障電流，而 這種大電流的開斷可能使接觸器主觸頭燒損，甚至造成觸頭燒焊，極易影響接觸器的壽命。 自動開關(guān)過流保護裝置分斷能力較高，當回路發(fā)生過載、短路等故障時，能自動切斷故障電路，有效地保護串接在它后面的輔機，過載保護具有反時限性。缺點：在于自動開關(guān)是系列產(chǎn)品，其保護特性與輔機特性匹配問題給選型增加了難度且其保護特性。 SS4 改型供電電源選擇 SS4 改型電力機車輔助電路采用傳統(tǒng)的單 — 三相供電系統(tǒng)，電源來自主變壓器的輔肋繞組 a6— b6— x6，其中 a6— x6 的額定電壓為 39 86V， b6— x6 的額定電壓為 226V。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 4 SS4 改型異步劈相機啟動方式選擇 異步劈相機起動方法有：輔助電動機起動法和分相起動法。 輔助電動機起動法是在劈相機的轉(zhuǎn)軸上安裝一臺輔助電動機，起動時先由輔助電動機帶動劈相機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，待劈相機轉(zhuǎn)速達到一定值時，將劈相機投入單相電網(wǎng)，并切除輔助電動機的電源。 分相起動法分為電阻分相起動和電容分相起動。電阻分相啟動具有線路簡單、設(shè)備成本低等優(yōu)點。 SS4 改型機車上的劈相機采用電阻分相起動的方法。 SS4 改型異步劈相機啟動繼電器選擇 按照劈相機起動的要求，異步劈相機起動繼電器的作用，是在適當?shù)臅r候，通過它的 常開觸點閉合車上的中間繼電器，從而再利用繼電器的反連鎖作用使接觸器失電斷開劈相機起動電阻。主要有兩種異步劈相機起動繼電器，其中一種是電壓式的繼電器，即測量發(fā)電相電壓，當其達到 220V 時繼電器動作，切除起動電阻。但因發(fā)電相電壓與網(wǎng)壓相關(guān)，當網(wǎng)壓過高時，劈相機未起動完全，造成起動電阻切除過早，使劈相機燒毀。另一種是電壓比較型的繼電器，即對比發(fā)電相與網(wǎng)壓，當其比值達到相同值時，繼電器動作，切除起動電阻。顯然電壓比較型繼電器優(yōu)于電壓繼電器，故本設(shè)采用 IDYJ 電壓比較型繼電器。 SS4 改型輔機電動機過載保護選擇 SS4 改型電力機車用自動空氣開關(guān)來進行過載保護。 脫扣方式：熱脫扣或者電磁脫扣。 電磁脫扣器動作電流值可以根據(jù)需要調(diào)整反力彈簧來整定，它具有動作電流大，調(diào)節(jié)范圍寬，動作時間短的特點。 熱脫扣器動作時間與過載電流大小有關(guān)，電流大，動作時間短，電流小，動作時間長。 SS4 改型輔機控制接觸器選擇 輔機控制接觸器常用的有 CJ8Z150Z 交流接觸器， CJ20 系列交流接觸器、 3TB系列交流接觸器。 CJ8Z150Z 交流接觸器： CJ8Z150Z 交流接觸器為它適用于交流 50Hz。電流為 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 5 150A 的電路中，供遠距離 接通與分析電路使用，并運用于頻繁啟動與控制交流電動機。電壓為 380V 的電路中操縱負載餓接通或斷開， CJ8Z150Z 交流接觸器系杠桿比雙斷點式，采用平面布置形式，其接觸器觸頭系統(tǒng)包括滅弧罩，柵片、底版，轉(zhuǎn)軸，底座觸頭支持件，靜觸頭，動觸頭，消弧電阻等。 CJ20 系列交流接觸器其控制線圈為直流操作，額定直流電壓為 110V。結(jié)構(gòu)上采用體積小、重量輕的雙短點直動式結(jié)構(gòu)，采用單 U 型雙繞組磁系統(tǒng)釋放可靠，磁系統(tǒng)由低碳鋼構(gòu)成，線圈按額定電壓下長期工作條件設(shè)計，即吸和安匝與工作安匝相等，因此磁系統(tǒng)壽命長、無噪音、接通 時無沖擊電流。觸頭系統(tǒng)的觸頭材料采用銀合金材料接觸電阻穩(wěn)定、抗熔焊。滅弧室用耐弧塑料制成絕緣柵型使電弧快速拉出熄滅。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 6 二、電力機車輔助電路 輔助電路的作用 為了保證電力機車正常運行，機車上設(shè)有三相交流輔助電路和輔助機械裝置。由于平波電抗器、主變壓器的油散熱器、整流裝置、牽引電動機和制動電阻等，它們在運行時發(fā)出大量的熱量，需要通風機進行強迫風冷；主變壓器需要設(shè)置油泵強迫變壓器油循環(huán)；機車和列車的制動、受電弓以及車上各種氣動機械要裝置壓縮機來提供風源等。所有這些輔助裝置除輔 助壓縮機用直流電動機拖動外，其余都要用三相鼠籠式異步電動機來驅(qū)動。為此，需要電力機車單相交流電源變換成三相交流電源供輔助機械使用。 SS4 改型輔助電源電路 SS4 改型電力機車輔助電路采用傳統(tǒng)的單 — 三相供電系統(tǒng)，輔機均采用三相異步電動機拖動。電源來自主變壓器的輔肋繞組 a6— b6— x6，其中 a6— x6 的額定電壓為 39 86V， b6— x6 的額定電壓為 226V。單相交流電源從 a6— x6 經(jīng)庫用轉(zhuǎn)換刀開關(guān) 235QS 至 20 202 給各輔機及窗加熱、取暖設(shè)備供電。機車在庫內(nèi)可通過輔助電路庫用插座 294xs 引入 380V 單相或三相電源將 235QS 投向庫用位，輔助電路設(shè)備即可由庫內(nèi)電源供電。 SS4 改型輔助負載電路 一、三相負載電路 當劈相機啟動完畢后，輔助回路導線 20 20 203 即可提供三相不對稱電源，這時，各輔機可依次投入工作。 SS4 改型電力機車三相負載有：壓縮機電動機 2MA（ YYD280S6， 37KW）一臺，牽引通風機電機 4MA（ YFD280S4， 37KW）二臺，制動風機電動機 6MA（ JD305 或 YZF200L2， 30KW）二臺，變壓器風機電動機 7MA（ JBT61，14KW）一臺 ，變壓器油泵 8MA（ QB80/20， 10KW）一臺。各輔助電動機均通過其相對應的交流接觸器 203KM212KM 進行分合控制。為了改善劈相機供電系統(tǒng)的三相電源對稱性，在 35MA 電動機的 D D3 之間接入移相電容 247252C， 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 7 隨電動機做負載投入而投入。 二、單相負載電路 1） 380V 單相負載電路 由導線 20 202 供電，一路經(jīng)自動開關(guān) 232QA 至導線 264 給窗加熱273EH、 274EH 提供 380V 單相交流電源；另一路經(jīng)自動開關(guān) 232QA 至導線給壁爐及腳爐提供單相 380V 電源。 243QS 為窗加 熱開關(guān)， 245QS 為取暖開關(guān)，共有三個位置：中間“ 0”位為關(guān)斷，“ 1”位為腳爐、壁爐同時開，“ 2”位為開通壁爐、關(guān)斷腳爐。自動開關(guān) 232QA、 233QA 分別作電路的過載保護用。 2） 220V 單相負載電路 改電路負載包括司機室空調(diào)及熱飯電爐。該 220V 電源取自導線 20 206，一路經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 240QS、空調(diào)穩(wěn)壓器 278AS 供空調(diào)機 280EV 使用，自動開關(guān)230QA作改電路的過載保護；另一路經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 238QS至 220V電源插座 292XS，該插座亦可供熱飯電爐使用，自動開關(guān) 229QA 做該電路過載保護。中間 繼電器284KE 的作用是，機車在電網(wǎng)下時，連通導線 206— b6 而接通 220V 電路回路；機車在使用庫內(nèi)電源時，連通導線 206— 200（地線），使機車在庫內(nèi)亦可獲得 220V電源。 SS4 改型輔助電路保護電路 1）零壓保護 零壓保護是接觸網(wǎng)供電的失壓保護，右接在主變壓器繞組 a6— x6 兩端的零壓變壓器 281TC、電阻 261R、整流裝置 290U、電容 256C 及零壓時間繼電器 286KT組成。當電網(wǎng)正常供電時， 286KT 吸合；當電網(wǎng)失壓時 268KT 失電動作，其常閉聯(lián)鎖閉合，經(jīng) 563KA 零壓中間繼電器將接通主斷路器的分 閘電路，并顯示信號。因電網(wǎng)失壓后，變壓器輔助繞組兩端電壓不是突變至零，而是隨時間衰減的，所以在此電路中串有兩個穩(wěn)壓管，截壓 50V，主要作用是使零壓時間繼電器286KT 在電網(wǎng)失壓后能在 2s 的時間內(nèi)動作，以達到保護的準確性和必要性（供電網(wǎng)故障重合閘為 2s），排除電網(wǎng)失電后重合閘時劈相機處于單相堵轉(zhuǎn)合閘及短暫脫弓亂跳閘。在穩(wěn)壓管兩端并接有電容 256C，其作用主要是在零壓時間繼電器 286KT 吸合過程中，在 286KT 常閉聯(lián)鎖打開的瞬間，利用電容的反突變特性，使加在 286KT 線圈上的電壓有一衰減過程（使 286KT 吸合的 電流不是突然變小， 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 8 而是隨時間衰減）。所以并接電容 256C 的目的就是為了幫助零壓時間繼電器能可靠的吸合。 零壓保護電路同時還起到保護閥 287YV 的交流保護作用，即保護閥 287YV 由二路送電：一路從控制電路電源線 531 經(jīng)主電路入庫轉(zhuǎn)換開關(guān) 20QP、 50QP 聯(lián)鎖，車頂門行程開關(guān) 297QP 聯(lián)鎖送至 287YV 線圈；另一路由零壓保護電路給 287YV供電，由此構(gòu)成保護閥的雙電源送電狀態(tài)。即使出現(xiàn)控制電路切斷二機車高壓供電依然存在的情況， 287 仍得點，門聯(lián)鎖鎖閉，各塞門不打開，達到保護人身安全的目的。 2） 接地保護 在 變壓器輔助繞組 x6 與地之間設(shè)有輔助電路接地保護電路。這個系統(tǒng)由輔接地繼電器 285KE、整流元件 291U、限流電阻 262R、電容 257C、輔接地故障開關(guān) 237QS 組成。輔接地保護屬有源保護裝置，支路經(jīng) 110V 控制電源后接地。當輔助電路某點接地時，輔接地保護系統(tǒng)形成回路， 285KE 動作吸合，其輔助聯(lián)鎖使主斷路器分閘線圈得電跳閘，司機臺輔接地信號顯示。此時 285KE 常閉聯(lián)鎖開斷，回路串入電阻 262R 以免出現(xiàn)大電流而燒損接地繼電器。同時經(jīng)由 285KE自身聯(lián)鎖和恢復中間繼電器 562KA 聯(lián)鎖接通“自鎖”回路，保持信號記 憶。故障解除后，借助主斷路器合閘操作， 562KA 常閉聯(lián)鎖斷開使 285KE 恢復。在限流電阻 262R 兩端并接電容 257C 的目的是為了使 285KE 動作時能可靠的吸合，以提高保護系統(tǒng)的可靠性。 237QS 是輔接地保護故障隔離開關(guān)，若確定輔助電路有一點接地且不能排除時，可切斷保護電路，使機車故障運行，此時要求司機嚴密監(jiān)視各輔機工作狀態(tài)，以確保運行安全。 3）輔機過載保護 工作原理：當輔機和電動機出現(xiàn)單相、短路、堵轉(zhuǎn)等情況引起過流時，由裝置的電流互感器檢測電流信號，經(jīng)保護電子控制插件板的電 路作用，短路故障不超過，單相堵轉(zhuǎn)不超過 3s，則裝置內(nèi)相應的中間繼電器吸合動作，由繼電器聯(lián)鎖切斷相應過流的輔機接觸器線圈電源，使接觸器分斷。若接觸器一但發(fā)生故障無 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 9 法分斷，則輔機繼續(xù)過流，再經(jīng)過 3s 的延時，保護裝置接通主斷路器分閘線圈，使主斷路器跳閘執(zhí)行二次保護措施。 特點：由于電子式輔機過流保護設(shè)有一次保護跳接觸器，二次保護跳主斷路器的執(zhí)行功能，因此在輔機發(fā)生故障過流時，能可靠動作，具備阻止輔機故障擴大的能力。不足之處在于本身只是控制裝置而不是執(zhí)行器械，保護功能則需要接觸器或主斷路器來完成，因此當輔機 發(fā)生短路或單相堵轉(zhuǎn)故障時，接觸器將開斷故障電流，而這種大電流的開斷可能使接觸器主觸頭燒損，甚至造成觸頭燒焊，極易影響接觸器的壽命。 自動開關(guān)具有兩種保護功能，即瞬時電磁脫扣的短路保護功能和熱脫扣動作的過載保護功能。 特點：分斷能力較高，當回路發(fā)生過載、短路等故障時，能自動切斷故障電路，有效地保護串接在它后面的輔機，過載保護具有反時限性。不足之處在于自動開關(guān)是系列產(chǎn)品，其保護特性與輔機特性匹配問題給選型增加了難度且其保護特性具有分散性，因此其保護特性的整定和校核是關(guān)鍵。 4） 過電壓保護 采用垮接在輔助繞組 a6— x6 兩端間的 R— C 過電壓保護電路，由電阻 260R、電容 255C 組成，吸收過電壓。 5）