【正文】 自鎖控制電氣線路、互鎖控制電氣線路 ，還列舉了對廣州地鐵控制電氣線路的分析，并對 廣州地鐵的車門線路故障進(jìn)行 重點(diǎn) 講述，詳細(xì)說明了排除故障的方法。而當(dāng)前我國城市軌道交通正處于飛速發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。 而作為承擔(dān)這一重要任務(wù)之一的地下鐵道，其無論從時(shí)間方面還 是從速度方面，都能在很大程度上滿足人們的工作出行需求，而這種準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確的保證是從保證地鐵正常工作的每個(gè)方面來保證的。 本文從控制電氣的重要性、組成方面、工作原理、故障發(fā)生、故障查找、故障處理與優(yōu)化等方面來簡單講述部分控制電路的故障排除，從而達(dá)到在電客列車運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)故障時(shí)能迅速處理的效果。第四章從輔助電路中一個(gè)常見故障發(fā)生點(diǎn) — — 車門的故障切入輔助電路的故障分析。 1 第 1 章 電氣線路圖的基本知識 電氣線路圖的分類及其主要特點(diǎn) 電氣線路圖的定義 常遇到的電氣線路圖有原理圖、方框圖、裝配圖（配線圖）等 圖就是用來體現(xiàn)電氣線路的工作原理的一種電氣線路圖，也被叫做“電原理圖”。分析電路時(shí)，通過識別圖紙上所畫的各種電路元件符號，以及它們之間的連接方式，就可以了解電路的實(shí)際工作時(shí)情況。從根本上說，這也是一種原理圖，不過在這種圖紙中，除了方框和連線，幾乎就沒有別的符號了。 （配線圖）是為了進(jìn)行電路裝配而采用的一種圖紙，圖上的符號往往是電路元件的實(shí)物的外形圖。而作為工業(yè)的電氣電路則一般采用配線圖，就是把實(shí)際的設(shè)備部件名稱的位置標(biāo)號，各連接設(shè)備間的連線線號以一定規(guī)則做成的明細(xì)列表或布線圖表。 電氣線路圖的具有的主要特點(diǎn) 各組成部分或元器件用氣圖形符號表示，而不具體表示其外形、結(jié)構(gòu)及尺寸等特性。按功能和電流流向表示各裝置、設(shè)備及元器件的相互位置和連接順序。通過對各種技術(shù)資料的分析，掌握電氣控制電路的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、使用方法 2 和維護(hù)要求等。 分析電氣控制系統(tǒng)分析方法與步驟 分析電氣控制系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合有關(guān)技術(shù)資料將控制電路“化整為零”，即以某一電動(dòng)機(jī)或電器元件（如接觸 器或繼電器線圈）為對象，從電源開始、自上而下，自左到右，逐一分析其接通及斷開的關(guān)系（邏輯條件），并區(qū)分主信號、連鎖條件和保護(hù)要求等。一般的分析方法與步驟如下。 2 .分析控制電路 運(yùn)用“化整為零，順藤摸瓜”的原則，將控制電路按功能不同劃分成若干個(gè)局部控制電路。如果控制電路較復(fù)雜，則可以先排除照 明、顯示等與控制關(guān)系不密切的電路，以便集中進(jìn)行重點(diǎn)分析，然后對其的典型電路進(jìn)行分析，最后再分析它們在整個(gè)電路中的作用。輔助電路中很多部分是由控制電路中的元器件來控制的，所以在分析輔助電路時(shí)，還要交替根據(jù)指示電路的狀態(tài)進(jìn)行分析。在電氣控制的分析過程中，電氣聯(lián)鎖與電氣 保護(hù)環(huán)節(jié)是一個(gè)重要內(nèi)容，不能遺漏。特別要從整體角度去檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，以便清楚地理解原理圖中每一個(gè)電氣元器件的作用、工作過程及主要參數(shù)。 ，其邏輯控制功能一般由各繼電器的觸頭串或并聯(lián)所組成。 3．根據(jù)需要可以標(biāo)注元器 件的型號、參數(shù)或測試點(diǎn)的波形圖、測試點(diǎn)的對地電壓等。在比較復(fù)雜的電路中，為避免電路圖過于密集、線條太多導(dǎo)致電路分析困難，一般采用簡化圖形并做好相應(yīng)功能的標(biāo)注以便繪制或讀圖，簡圖可以省略的部分可以包括電源電路線、較遠(yuǎn)距離之間的連線、形式功能相同電路的同類省略及總等。表示方法：繼電器的線圈用一個(gè)長方框表示，同時(shí)在長方框內(nèi)或旁邊標(biāo)上繼電器的文字符號 K 或 KR。在電路圖中，接點(diǎn)組的畫法，應(yīng)按線圈未上電時(shí)的原始狀態(tài)畫出。 用 X 表示輸入回路量 ， y 表示輸出回路的輸出量 ， 如 圖 22所示 ， 當(dāng)輸出量 X 連續(xù)變化到一定量 Xa 時(shí) ,輸出量 y 發(fā)生躍變 ， 有 0 增加到 ya值 ,則是輸入量繼續(xù)增加 ， 是輸出保持不變 。 Xa 被稱為繼電器的動(dòng)作值 ， Xb 被稱為繼電器的釋 放值 ， ya 即是繼 6 電器的負(fù)載 。其 工作原理是在線圈兩端加上電壓后，線圈中流過一定的電流。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。對于繼電 器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。兩簧片一端重疊并有一定的空隙，便于形成接點(diǎn)。平 時(shí)，由于彈力的作用， 3 相連；當(dāng)有外界磁力， 3 磁化，相吸。 (2) 基于以上機(jī)構(gòu)原理，把干簧管放在線圈里，就可以制成一個(gè)干簧繼電器；在同一干簧繼電器中可同時(shí)放置 2～ 4 個(gè)單簧管，以得到多對極點(diǎn)的干簧繼電器。 （ SSR） 固態(tài)繼電器是一種兩個(gè)接線端為輸入端，另兩個(gè)接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。 熱繼電器是由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片壓制組合構(gòu)成，在通過電流時(shí)，造成該雙金屬體發(fā)熱膨脹，因膨脹系數(shù)不同，致該雙金屬變形、彎曲，從而斷開常閉接點(diǎn)或接通常開接點(diǎn)，起到自動(dòng)控制的作用。 當(dāng)加上或除去輸入信號時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定的時(shí)間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。 (2)電子時(shí)間繼電器：由分立元件組成的電子延時(shí)線路所構(gòu)成的時(shí)間繼電器，或由固體延時(shí)線路構(gòu)成的時(shí)間繼電器。 用于切換高頻 ,射頻線路而具有最小損耗的繼電器。 繼電器主要技術(shù)參數(shù)及附加電氣線路 （ 1）額定工作電壓 是指繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。 （ 2）直流電阻 是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。在正常使用時(shí)，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。 （ 4）釋放電流 是指繼電器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的最大電流。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時(shí)不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。 （ 2）并聯(lián) RC 電氣線路：當(dāng)斷開電源時(shí)，線圈中因電感而產(chǎn)生的電流，通過RC 放電，使電流衰減減慢，從而延長了銜鐵的釋放時(shí)間。為消除感應(yīng)電動(dòng)勢，在繼電器旁并聯(lián) 一個(gè)二極管，以吸收該電動(dòng)勢，起保護(hù)作用。 低壓微型斷路器（ MCB） 結(jié)構(gòu)和工作原理 低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置 (各種脫扣器 )、滅弧系統(tǒng)等組成。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使主觸點(diǎn)斷開。白熾燈和電熱回路在通電的瞬間都可能產(chǎn)生閃流（由冷態(tài)電阻逐漸形成熱態(tài)電阻的過程），最大閃流可達(dá)線路或電氣設(shè)備額定電流的 10 倍，故在選用時(shí)應(yīng)選用Ｃ型脫扣特性的微型斷路器。而接觸器是一種用來頻繁地接通和分?jǐn)嘀麟娐?、輔助電路以及較大容量控制電路的自動(dòng)切 10 換電器，它的特點(diǎn)是能進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制，操作頻率較高，通斷電流較大。觸頭是電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接關(guān)系到電器工作的可靠性。在觸頭開斷電流時(shí)，一般在兩觸頭間會產(chǎn)生電弧， 所以應(yīng)用在高壓、大電流的主電路上的接觸器都帶有滅弧柵或滅弧裝置。觸頭熔焊主要發(fā)生在觸頭閉合電流的過程和觸頭處于閉合狀態(tài)。如廣州地鐵列車上的較大型接觸器有 3K0 3K0 K100、 1K0 K4等，而一般中等功率的接觸器則多用于如空調(diào)系統(tǒng)控制電機(jī)的接觸器等。只要熟悉元器件的功能與特性，了解和掌握基本電路的工作原理，那么就能舉一反三地進(jìn)行分析復(fù)雜的電路。 電氣線路的控制原理以及其功能作用 啟動(dòng)停止控制電路（自鎖線路） 電氣線路的構(gòu)成 如圖 31 所示是一般三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)全壓起動(dòng)控制電氣線路，該電路為主電路、控制電路兩部。 圖 31 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)全壓起動(dòng)控制電路 電氣線路的工作過程 先合上組合開關(guān) SA，主電路即引入三相電源，然后，按下啟動(dòng)按鈕 SB2,接觸器 K 得電，其輔助觸頭閉合對 SB2 模擬閉合，實(shí)現(xiàn)對接觸器 K 永久得電的功能。這種依靠接觸器本身輔助觸頭使其線圈保持得電的 現(xiàn)象稱為“自鎖”，這對輔助觸頭成為自鎖觸頭。同時(shí)接觸 K 的自鎖輔助觸頭因接觸器 K 斷電而斷開，控制回路解除自鎖功能。 110V 接點(diǎn)互鎖控制電路 由控制臺的兩個(gè)帶顯示燈的按鈕，分別用來控制 2Y01 的“工作”和“停止”，它的控制原理圖見圖 33。當(dāng)按下動(dòng)作按鈕時(shí)， 2K31 繼電器得電，使得 2K33 繼電器得電自鎖， 2K33 得電又使得電磁閥2Y01 也得電，連接受控設(shè)備投入工作，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并持續(xù)保持得電狀態(tài)，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)， 2K32 繼電器得電， 2K32 的常閉觸頭斷開，使得 2K33和電磁閥 2Y01 失電，受控設(shè)備停止。 多地點(diǎn)與多條件控制電路 1．多地點(diǎn)控制 在大型機(jī)械設(shè)備中，為了操作方便，常要求可在多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行控制操作，如圖 34，為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制，在電路中用了多組按鈕，將起動(dòng)按鈕做并聯(lián)，停止按鈕作串聯(lián)。 K1 線圈的通電條件為只要按鈕 SB SB SB4 三個(gè)觸點(diǎn) 13 中有任一閉合，即當(dāng)在幾個(gè)條件中，只要求具備其中任一條件，便可接通電路。 K1 線圈的斷電條件為按鈕 SB SB SB6三個(gè)觸點(diǎn)任一斷開，即當(dāng)幾個(gè)條件具備一個(gè)條件時(shí) 就可以切斷電路。 2．多條件控制 有的自動(dòng)控制電路中，為了保證操作安全，需要多個(gè)條件滿足才能開始工作。 K1 線圈通電條件為 SB SB SB6 三個(gè)觸點(diǎn)都要被閉合，即當(dāng)幾個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，電路才會接通。K1 線圈的斷電條件為 SB SB SB3 三個(gè)觸點(diǎn)都要斷開，即當(dāng)幾個(gè)條件都具備時(shí)，才切斷電路，這些觸點(diǎn)并聯(lián)構(gòu)成邏輯“或非”。在剛性和柔性接觸網(wǎng)的線路上均能適用。 受電弓控制電氣線路圖如圖 35 所示 14 圖 35 受電弓控制電路圖 2F30 受電弓和高速斷路器控制 保護(hù)空氣開關(guān) 2K04 列車控制啟動(dòng)繼電器 2K10 緊急制動(dòng)繼電器 2S01 升弓開關(guān) 2K31 升弓啟動(dòng)繼電器 2K33 受電弓保持繼電器 （ 1）升、降弓裝置： 升、降弓裝置包含電磁閥和緩沖閥，保證實(shí)現(xiàn)下列兩個(gè)功能： 電磁閥得電，使壓縮空氣通過，從而使受電弓升起；電磁閥失電，讓壓縮空氣流出，使受電弓降弓； 緩沖閥上分別裝有調(diào)節(jié)螺栓，用來調(diào)節(jié)控制受電弓弓頭的升、降 速度與時(shí)間。 受電弓控制回路（如上圖所示）由列車電源線 (DC110V)正端 30420 提供電源， 15 經(jīng)過受電弓和高速斷路器控制保護(hù)空氣開關(guān) 2F30。 （ 2） 升弓控制原理：司機(jī)可以操作升弓開關(guān) 2S01 來執(zhí)行 “ 升弓 ” 指令，通過自動(dòng)空氣開關(guān) 2F3列車控制線 21103，使升弓啟動(dòng)繼電器 2K31 得電。 (3)降弓控制原理：司機(jī)可以通過使用降弓控制開關(guān) 2S02 來降弓，按下降弓控制開關(guān) 2S02 的常閉觸點(diǎn) 2l22 分?jǐn)?，先?2K31 失電，同時(shí) 2S02 的常開觸點(diǎn)1314 閉合，使降弓繼電器 2K32 得電，通過常閉觸點(diǎn) 2122 和 3132使得 2K33和 2Y01 失電，受電弓落弓， 2K6 由降弓自動(dòng)空氣 2F32 保護(hù)。 (4)升弓條件：受電弓能夠升起來，升弓氣壓不能小于 3bar。當(dāng)列車在 “ 有電無氣 ” 狀態(tài)下升弓時(shí)，可以先按下升弓按鈕，使電磁閥 2Y01 得電，連接受電弓的氣路被打