【導(dǎo)讀】隨著電力機(jī)車(chē)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)性能的好壞越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注。通過(guò)對(duì)SS9型電力機(jī)車(chē)主電路、輔助電路結(jié)構(gòu)的研究及其運(yùn)行工況的探。及交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)的研究作鋪墊。最后分析了SS9型電力機(jī)車(chē)的牽引、作為SS9型電力機(jī)車(chē)上一個(gè)至關(guān)重要的部分—LCU邏輯控制單元，我也對(duì)。其基本結(jié)構(gòu)和功能做了簡(jiǎn)單的介紹。

　　

【正文】 相機(jī)走單相。 圖 輔助電路三相負(fù)載電路 列車(chē)供電系統(tǒng) SS9 型電力機(jī)車(chē)為滿(mǎn)足客車(chē)車(chē)輛空調(diào)、采暖、照明等電器的用電需要，設(shè)置 DC600V列車(chē)供電系 統(tǒng)。該系統(tǒng)采用機(jī)車(chē)集中整流、客車(chē)分散逆變的供電方式。為確保列車(chē)正常SS9 型電力機(jī)車(chē)電氣線(xiàn)路分析 22 供電，列車(chē)供電系統(tǒng)設(shè)置兩套獨(dú)立的整流裝置，分別由供電繞組 a7— x a8— x8 供電，可同時(shí)工作，輸出功率均為 400kW，分別向列車(chē)提供兩路 DC600 電源。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第四章 保護(hù)電路 機(jī)車(chē)主電路有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)及主電路接地保護(hù)等四個(gè)方面。 機(jī)車(chē)主保護(hù)器件為主斷路器 4QF，其分?jǐn)嗟墓收铣麟娐返亩搪?、牽引電機(jī)過(guò)載或環(huán)火、主電路接地之外，還有輔助電路過(guò)載、短路、輔電路接地、接觸網(wǎng)停電或離弓超過(guò) 的欠壓保護(hù)等。 短路保護(hù) 網(wǎng)側(cè)短路保護(hù) 當(dāng)流經(jīng)高壓電流互感器 7TA(300A/5A)的電流超過(guò)整定值 520A 時(shí)，過(guò)流繼電器101KC(整定值 ，允差177。 5%)動(dòng)作，主斷路器 4QF 分?jǐn)唷? 這種故障往往是車(chē)內(nèi) 25kV 高壓電路的對(duì)地短路，包括主變壓器高壓繞組的擊穿，導(dǎo)電桿的對(duì)地短路等。但車(chē)頂設(shè)備對(duì)地短路則不起作用，需由牽引變電所的油開(kāi)關(guān)跳閘來(lái)進(jìn)行保護(hù)。 整流器側(cè)短路保護(hù) 整流器側(cè)短路保護(hù)有下面幾種： a) 牽引繞組短路； b) 整流元件擊穿形成的內(nèi)短路； c) 整流器母線(xiàn)間的短路。 當(dāng)產(chǎn)生上述短路時(shí)，牽引繞組引線(xiàn)上的電流互感器 176TA、 177TA、 186TA、 87TA(整定值 4400A)→微機(jī)柜短路保護(hù)組件→邏輯控制單元（ LCU）→主斷路器 4QF 分?jǐn)唷? 過(guò)載保護(hù) 牽引工況電機(jī)的過(guò)載和環(huán)火保護(hù) 當(dāng)電機(jī)環(huán)火和過(guò)載時(shí)，由直流傳感器 111SC～ 161SC 檢測(cè)電流→微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元（ LCU）→主斷路器 4QF 分?jǐn)啵涣硪宦贩怄i整流橋70V、 80V。過(guò)載整定值 I=1520A。 制動(dòng)工況的過(guò)載保護(hù) 電樞電路過(guò)載 及環(huán)火時(shí)，由直流傳感器 111SC～ 161SC檢測(cè)電流→微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元（ LCU）→主斷路器 4QF 分?jǐn)?；另一路封鎖整流橋70V、 80V。 SS9 型電力機(jī)車(chē)電氣線(xiàn)路分析 24 勵(lì)磁電路過(guò)載時(shí)，由直流傳感器 113SC～ 163SC 檢測(cè)電流→微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元（ LCU）→接觸器 92KM 動(dòng)作；另一路封鎖勵(lì)磁整流橋。 制動(dòng)電流過(guò)載整定值 I=1150A。勵(lì)磁電流過(guò)載整定值 I=1130A。 過(guò)電壓保護(hù) 大氣過(guò)電壓及操作過(guò)電壓保護(hù) 過(guò)電壓形成于雷擊過(guò)電壓或操作過(guò)電壓，主要保護(hù)形式有 ： 避雷器 5F—— 避雷器 5F 接于主斷路器的隔離開(kāi)關(guān)與主閥之間，為金屬氧化物避雷器。主要用于防止主斷路器分?jǐn)嗪秃祥l過(guò)程的操作過(guò)電壓，也用于機(jī)車(chē)運(yùn)行中的雷擊過(guò)電壓。標(biāo)準(zhǔn)沖擊波電壓為 105kV。 阻容保護(hù) —— 在牽引繞組側(cè)設(shè)有 RC 網(wǎng)絡(luò)吸收器 (71C～ 82C， 73R～ 84R)，電容為交流電容器 (1700V、 18uf)，電阻由兩只 ，阻值為 。 壓敏電阻 —— 牽引繞組側(cè)還并聯(lián)有壓敏電阻 138RV、 139RV、 148RV、 149RV，用以抑制牽引繞組側(cè)的過(guò)電壓，過(guò)電壓主要由大氣過(guò)電壓或操作過(guò)電壓產(chǎn)生 。阻容保護(hù)和壓敏電阻可將過(guò)電壓限制到牽引繞組峰值電壓的 2 倍以下。 牽引電機(jī)的過(guò)電壓保護(hù) 牽引電機(jī)電壓由微機(jī)柜限壓環(huán)節(jié)進(jìn)行限制，使整流器的整流電壓輸出不超過(guò)1185V，允差177。 %。 整流裝置換向過(guò)電壓保護(hù) 主整流裝置的每一晶閘管和二極管元件上均并聯(lián) RC 阻容保護(hù)，用于限制整流元件換向過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓，以保護(hù)元件本身。 接地保護(hù) 牽引工況時(shí)，接地保護(hù)按“轉(zhuǎn)向架供電單元”設(shè)置，所以除網(wǎng)側(cè)電路外，主電路中任一點(diǎn)接地，接地繼電器均能動(dòng)作，無(wú)“死區(qū)”。 制動(dòng)工況 時(shí)，可知接地保護(hù)裝置也是分區(qū)設(shè)置，不同的是Ⅰ端接地保護(hù)除保護(hù)Ⅰ端轉(zhuǎn)向架的電機(jī)電樞電路外，還保護(hù) 6 臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電路。Ⅱ端的接地保護(hù)僅保護(hù)Ⅱ端轉(zhuǎn)向架的電樞電路。 主電路接地故障時(shí)，通過(guò) 97KE、 98KE 的聯(lián)鎖觸點(diǎn)使主斷路器 4QF 開(kāi)斷。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第 五 章 劈相機(jī)系統(tǒng)控制電路 所謂整備控制是指機(jī)車(chē)動(dòng)車(chē)前的各項(xiàng)預(yù)備性操作，如升受電弓、合主斷路器、起動(dòng)劈相機(jī)、空氣壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)，以及完成機(jī)車(chē)向前或向后、牽引或制動(dòng)的操作。 受電弓控制 受電弓的升起是由壓縮空氣進(jìn)入升弓氣缸，推動(dòng)氣缸內(nèi)的活塞而產(chǎn) 生的。所以，要升起受電弓，必須具備足夠的壓縮空氣。 壓縮空氣的開(kāi)通與關(guān)閉是受電磁閥控制，具體控制過(guò)程如下： 將換向手柄及司機(jī)鑰匙從鑰匙箱內(nèi)拿出，此時(shí)高壓室鑰匙全存放在鑰匙箱內(nèi)無(wú)法取出。電源由自動(dòng)開(kāi)關(guān) 602QA 提供，導(dǎo)線(xiàn) 530 經(jīng)主臺(tái)扳鍵開(kāi)關(guān)的電聯(lián)鎖接點(diǎn) 570QS1(570QS2)，使導(dǎo)線(xiàn) 531 得電。一路經(jīng) 20QP、 50QP、 297QP(一、二端入庫(kù)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、車(chē)頂門(mén)行程開(kāi)關(guān) )使門(mén)聯(lián)鎖鑰匙箱保護(hù)閥 287YV 得電動(dòng)作，并開(kāi)通通向受電弓電磁閥的氣路，機(jī)車(chē)控制風(fēng)缸來(lái)的風(fēng)可經(jīng)鑰匙箱進(jìn)入升弓氣路，為升弓做好準(zhǔn)備；另 一路經(jīng)兩個(gè)支路使受電弓電磁閥得電動(dòng)作，支路之一經(jīng) “1 端受電弓 ” 扳鍵開(kāi)關(guān) 402SA一端高壓隔離開(kāi)關(guān) 17QS 及 1端受電弓隔離開(kāi)關(guān) 587QS，使導(dǎo)線(xiàn) 533 得電， 1 端受電弓電磁閥 1YV 得電動(dòng)作，壓縮空氣直通升弓風(fēng)缸，促使 1端受電弓升起；支路之二經(jīng) “2 端受電弓 ” 扳鍵開(kāi)關(guān) 402SA二端高壓隔離開(kāi)關(guān) 18QS 及 2 端受電弓隔離開(kāi)關(guān) 588QS 使導(dǎo)線(xiàn) 536得電， 2端受電弓電磁閥 2YV 得電動(dòng)作，壓縮空氣直通升弓風(fēng)缸，促使 2端受電弓升起。 受電弓升弓氣路 如圖 。 圖 受電弓升弓氣路 受電弓的升起，要求有以下幾個(gè)條件： （ 1）庫(kù)用開(kāi)關(guān) 20QP、 50QP 在運(yùn)行位（庫(kù)用位時(shí)，此開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖在斷開(kāi)位）； （ 2）關(guān)好車(chē)頂門(mén) (車(chē)頂門(mén)打開(kāi)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖 297QP 在斷開(kāi)位 )； （ 3）關(guān)好高壓室、變壓器室門(mén) (換向手柄及司機(jī)鑰匙，從鑰匙箱內(nèi)拿出，且柜門(mén)鑰匙全SS9 型電力機(jī)車(chē)電氣線(xiàn)路分析 26 存放在鑰匙箱內(nèi)無(wú)法取出，接通電源后，開(kāi)通升弓氣路 )。 線(xiàn)路：升前弓：一端：導(dǎo)線(xiàn) 499→ 602QA→導(dǎo)線(xiàn) 530→ 570QS1→ 402SA1→導(dǎo)線(xiàn) 532 → 17QS→導(dǎo)線(xiàn) 760→ 587QS→導(dǎo)線(xiàn) 533→ 1YV 升后弓：二端：導(dǎo)線(xiàn) 499→ 602QA→導(dǎo)線(xiàn) 530→ 570QS2→ 402SA2→導(dǎo)線(xiàn) 535 → 18QS→導(dǎo)線(xiàn) 759→ 588QS→導(dǎo)線(xiàn) 536→ 2YV 主斷路器控制 SS9 型電力機(jī)車(chē)安裝有 2種主斷路器，即空氣主斷路器和真空主斷路器，其控制方式的主要區(qū)別在于真空主斷路器只有一個(gè)線(xiàn)圈控制真空主斷路器的閉合與分?jǐn)?，線(xiàn)圈得電閉合，失電即斷開(kāi)；而空氣主斷路器有合閘線(xiàn)圈和分閘線(xiàn)圈，分別控制空氣主斷路器的閉合與分?jǐn)唷? Ⅰ、真空主斷路器控制 ⑴ 真空主斷路器合閘受邏輯控制單元（ LCU）控制。當(dāng)按下“主斷合”扳鍵開(kāi)關(guān)401SA1(401SA2)后， 560 經(jīng)主斷扳鍵開(kāi)關(guān) 401SA1(401SA2)使導(dǎo)線(xiàn) 528 得電，輸出信號(hào)給邏輯控制單元；此時(shí)，邏輯控制單元綜合以上信息，輸出“主斷合”信號(hào) 541；若此時(shí)主斷風(fēng)缸壓力大于 450kPa,則主斷內(nèi)部壓力繼電器動(dòng)作 ,其常開(kāi)點(diǎn)閉合，則 541 通過(guò)主斷隔離開(kāi)關(guān) 586QS 586QS壓力繼電器聯(lián)鎖點(diǎn)使主斷路器的線(xiàn)圈得電動(dòng)作，主斷路器的動(dòng)作機(jī)構(gòu)在壓縮空氣推力的作用下，合上主、輔觸頭，從而完成主斷路器的合閘操作。 要使真空主斷路器能順利閉合，必須具備 如下幾個(gè)條件： ①全車(chē)所有司機(jī)控制器處于零位； ②主斷路器本身處于正常開(kāi)斷狀態(tài) (非中間位 )； ③劈相機(jī)扳鍵處于斷開(kāi)位； ④主斷路器風(fēng)缸壓力大于 450kPa。 ⑵當(dāng)按下“主斷路器分”扳鍵開(kāi)關(guān) 401SA1(401SA2)，使導(dǎo)線(xiàn) 549 得電并輸入分主斷信號(hào)給邏輯控制單元，經(jīng)邏輯控制單元使 541 失電，主斷路器動(dòng)作分閘。這是人為操作使主斷路器分?jǐn)?，除此以外，還有許多種保護(hù)環(huán)節(jié)動(dòng)作后，也會(huì)使主斷路器分?jǐn)唷? Ⅱ、空氣主斷路器控制 ⑴ 空氣斷路器的合閘同樣受邏輯控制單元（ LCU）控制。當(dāng)扳動(dòng)“主斷合”扳鍵開(kāi)關(guān) 401SA1(401SA2)后， 556 經(jīng) 401SA1(401SA2)使 528 得電，輸出信號(hào)給邏輯控制單元；此時(shí)，邏輯控制單元綜合以上信息，輸出信號(hào) 541，再通過(guò)主斷隔離開(kāi)關(guān) 586QS、主斷常閉點(diǎn)使主斷路器的合閘線(xiàn)圈 4QFN 得電動(dòng)作，當(dāng)主斷路器風(fēng)缸壓力大于 450kPa 時(shí)，主西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 斷路器的動(dòng)作機(jī)構(gòu)在壓縮空氣推力的作用下，合上主、輔觸頭，從而完成主斷路器的合閘操作。 ⑵ 當(dāng)按下“主斷分”扳鍵開(kāi)關(guān) 401SA1(401SA2)后，經(jīng) 4QF 聯(lián)鎖使主斷路器分閘線(xiàn)圈 4QFF 得電，主斷路器動(dòng)作分閘。這是人為操作使空氣主斷路器分?jǐn)?，同樣還有許多種 保護(hù)環(huán)節(jié)動(dòng)作后，也會(huì)使空氣主斷路器分?jǐn)唷? 劈相機(jī)控制 所有輔機(jī)均由邏輯控制單元（ LCU）提供信號(hào)進(jìn)行控制。劈相機(jī) 1 的控制是完成其他輔機(jī)控制的先決條件。下面將介紹劈相機(jī) 1正常與故障時(shí)的控制過(guò)程。 當(dāng)“輔助控制”自動(dòng)開(kāi)關(guān) 605QA 閉合時(shí)，導(dǎo)線(xiàn) 499 經(jīng) 605QA 使導(dǎo)線(xiàn) 560 得電。按下“劈相機(jī)”扳鍵開(kāi)關(guān) 404SA1(404SA2)，導(dǎo)線(xiàn) 560 經(jīng) 404SA1（ 404SA2）輸入信號(hào) 529 至邏輯控制單元；此時(shí)，如劈相機(jī) 1隔離開(kāi)關(guān) 242QS 在正常位，則 560 經(jīng) 242QS 輸入信號(hào) 538至邏輯控制單元，邏輯控 制單元綜合上述信號(hào)后輸出以下兩路信號(hào)：輸出信號(hào) 567，使劈相機(jī)起動(dòng)電阻接觸器 213KM 得電，起動(dòng)電阻投入；輸出信號(hào) 568，通過(guò)劈相機(jī) 1隔離開(kāi)關(guān) 242QS（正常位）使劈相機(jī) 1 接觸器 201KM 得電動(dòng)作，劈相機(jī)開(kāi)始起動(dòng)。 按下“劈相機(jī)”扳鍵開(kāi)關(guān) 404SA1(404SA2)后，邏輯控制單元輸出信號(hào) 281，劈相機(jī)起動(dòng)繼電器 283AK得電動(dòng)作，導(dǎo)線(xiàn) 560經(jīng) 283AK常開(kāi)點(diǎn)后輸入信號(hào) 537至邏輯控制單元，當(dāng)邏輯控制單元檢測(cè)到此信號(hào)后，斷開(kāi)輸出信號(hào) 28 567，起動(dòng)電阻接觸器 213KM 失電，劈相機(jī) 1 甩掉起動(dòng)電阻， 進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 劈相機(jī) 1 正常起動(dòng)后，經(jīng)過(guò) 3s 延時(shí)，邏輯控制單元輸出信號(hào) 570，經(jīng)過(guò)劈相機(jī) 2隔離開(kāi)關(guān) 583QS，使劈相機(jī) 2接觸器得電動(dòng)作，劈相機(jī) 2 起動(dòng)。 當(dāng)劈相機(jī) 2正常起動(dòng)后，其它輔機(jī)可開(kāi)始正常工作。 若劈相機(jī) 1故障，則將 242QS 打到故障位，用劈相機(jī) 2代替劈相機(jī) 1，此時(shí)，劈相機(jī) 2 通過(guò)分相電阻起動(dòng)后代替劈相機(jī) 1的功能，使其他輔機(jī)依舊正常工作。 具體控制過(guò)程為：將 242QS 打到“劈相機(jī) 2”位；導(dǎo)線(xiàn) 560 經(jīng) 242QS 后輸入信號(hào) 540至邏輯控制單元，當(dāng)邏輯控制單元接收到此信號(hào)時(shí)，則開(kāi)始用劈相機(jī) 2電阻分相起動(dòng)，其起動(dòng)過(guò)程與劈相機(jī) 1相同，這時(shí)，其余輔機(jī)由劈相機(jī) 2帶動(dòng)。 劈相機(jī)起動(dòng)電阻備有兩組，當(dāng)劈相機(jī)起動(dòng)電阻 263R 燒損時(shí)，將起動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換刀開(kāi)關(guān) 296QS 打向下位置即可使用 264R 起動(dòng)。 壓縮機(jī)控制 按下“壓縮機(jī)”扳鍵開(kāi)關(guān) 408SA1(408SA2)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn) 560 經(jīng) 408SA1 (408SA2)、 壓力調(diào)節(jié)器 547KP(風(fēng)壓低于 750kPa 時(shí)閉合，風(fēng)壓高壓 900kPa 時(shí)斷開(kāi) )使導(dǎo)線(xiàn) 553得電，SS9 型電力機(jī)車(chē)電氣線(xiàn)路分析 28 至邏輯控制單元。邏輯控制單元?jiǎng)t輸出信號(hào) 598 經(jīng)過(guò)壓縮機(jī) 1 隔離開(kāi)關(guān) 579QS 使壓縮機(jī)1接觸 器 203KM 得電動(dòng)作，壓縮機(jī) 1開(kāi)始工作。 若不想經(jīng)風(fēng)壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，則可按下“強(qiáng)泵”扳鍵開(kāi)關(guān) 408SA1 (408SA2)，導(dǎo)線(xiàn) 560經(jīng)過(guò)“強(qiáng)泵”扳鍵開(kāi)關(guān) 408SA1(408SA2)，輸入信號(hào) 553 至邏輯控制單元，從而使壓縮機(jī)一直處于工作狀態(tài)。這時(shí)，操作人員必須注意監(jiān)聽(tīng)安全閥在 1000kPa 整定動(dòng)作的排氣聲，以便及時(shí)停止強(qiáng)泵工作。 若壓縮機(jī) 1故障，只要把壓縮機(jī) 1隔離開(kāi)關(guān) 579QS 打到故障位，按下“輔壓縮機(jī)”扳鍵開(kāi)關(guān) 411SA1(411SA2),此時(shí)“壓縮機(jī)”扳鍵開(kāi)關(guān) 408SA1(408SA2)也必須在閉合位。邏輯控制單元輸出信號(hào) 597 經(jīng)過(guò)壓縮機(jī) 2隔離開(kāi)關(guān) 580QS 使壓縮機(jī) 2接觸器 204KM 得電動(dòng)作，壓縮機(jī) 2投入工作。 機(jī)車(chē)升弓前若總風(fēng)缸或控制風(fēng)缸中已無(wú)壓縮空氣儲(chǔ)存，則需利用升弓壓縮機(jī) (輔助壓縮