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二.电气联锁
电气联锁方法种类较多,我们介绍机车上常用的机械联锁。 1电气联锁
串联联锁是由多个条件来使一个电器通电,而其中任意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
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,电路中常采用这种联锁作为双重供电电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这种方法。
3自持联锁
在某些电器工作线圈前的电路中并联该电器本身的常开联锁,这个联锁称之为自持联锁。
自持联锁常用于电器工作的条件可能构成后消失,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,如电力机车劈相机启动中间继电器的联锁及劈相机接触器的联锁既为自持联锁。
4延时联锁
延时联锁是指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,如采用在电器铁心上加装短路铜套,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,后者仅有钟表的联锁有延时而其他联锁不具有延时,在要求有短暂延时性时,也可以在要求滞后动作的电器线路中多串联一个要求先动作电器的常开联锁实现,在电器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,因此是线圈延时失电,从而使电器延时释放。延时联锁有4种:
A表示通电延时吸合的常开联锁; B表示断电延时断开的常开联锁; C表示断电延时闭合的常开联锁; D表示通电延时断开的常闭联锁。 5经济电阻线路
在某些电路中,为了使接触器或继电器可靠吸合,同时又提高本身的返回系数,既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。在继电器闭合瞬间,电阻被电器本身的常闭联锁短路,是继电器的匝数得以提高,继电器能够可靠吸合,在继电器吸合后,常闭联锁打开,电阻接入电路中,使流过继电器的电流减小,从而使继电器返回系数有所提高。
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1.2.2 迂回电路及其保护
某一电器或支路在某一时刻不应该有电,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,破环电器动作的逻辑关系,造成电路工作的紊乱。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。在机车运用或检修错误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二极管是否击穿。
1.2.3 重联及重联电路
随着铁路运输的不断发展,在铁路干线电力牵引运行中,一台机车牵引有时往往不能满足运输要求,就需要多机牵引。采用多机可以使线路的通过能力大大增加,提高铁路的运输经济指标。
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连接,因此我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最为方便。
在重联机车的电路中,必须防止由于一台机车的电器动作情况而影响另一台机车的电器动作。在第一台机车上操纵,当按键按下时,两台机车的继电器均吸合,而在接触器A吸合后,两个继电器均失电释放。但在线路中,若第一台机车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故障不能吸合,则两台机车的继电器仍能正常工作,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。
有些机车的电路在单机运行时是可靠的,但在重联时可能引起迂回电路,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相连挂,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是可以减少乘务人员,在电动车组中一般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,会对整列列车运行产生较大影响,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。这样既可减少乘务人员,又减轻了乘务人员的劳动强度,相应的提高了生产效率。
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对于多机牵引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。而采用重联的运行方式,正常运行时两台机车同步运转,能够较好的发挥机车功率,特别是在启动时,牵引力能够较大的发挥。但是,若在运行中一台机车因故障跳闸,在故障消除后机车恢复。有时必须是另一台机车也要退回启动初始状态,才能使故障机车恢复,这样就使全部机车丧失了牵引力。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。
1.2.4 控制电路逻辑关系表示
为了便于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,开关,联锁和电器的工作线圈一律用该电器的各型机车规定代号表示。
2控制电路中串联连接的元件用“.”表示其电路结构。 3控制电路中并联连接的元件用“+”表示,并
4描述控制电路一般从控制电路正极写起,但是有时为了简明和叙述方便可从某一重要导线写起。
5继电器,电磁接触器,电空接触器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,线圈用该电器的代号外加方框表示。
6面发光二极管用显示汉字加框表示。指示灯用代号加框表示。电机用代号表示。
2. SS4改型电力机车控制电路
SS4改型电力机车的控制电路分为有触点和无触点电路。本章主要介绍有联锁控制电路原理。
有联锁控制电路根据各环节作用的不同,分为控制电源、整备控制、调速控制、保护控制、信号控制、照明控制等电路。为方便大家读识控制电路图,现将SS4改型电力机车采用的主要部件的符合种类归纳如下:司机控制器 AC; 琴键开关SK; 按钮开关SB; 中间继电器KM; 电磁阀YV; 故障转换开关 QS; 位置转换开关 QP; 电源开关 SA; 自动空气开关 QA;过流继电器KC ; 接地继电器 KE 等。
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2.1 整备控制电路
2.1.1 受电弓控制
受电弓的升起是由压缩空气进入升弓气缸推动气缸内的活塞而进行的,所以,要升起受电弓,必须具备足够的压缩空气。
压缩空气的开通和关断受电磁阀287yv控制,具体控制过程如下:
1电源有602QA自动开关提供,经主台按键开关电联锁570QS,使导线531有电,一路经20QP, 50QP, 297QP 使保护阀287yv得电动作,开通了通向高压室门联锁阀的气路。
保护阀供电电路为:464 ? 602QA ? 570QS ? 531 ? 20QP ? 50QP ? 297QP ? 287YV ? 400 若此时门联锁以正常关闭,则门联锁阀动作,使高压室门联锁,并开通通向受电弓电磁阀的气路,为升弓做好准备.
另一经路‘前受电弓’按键开关 403 SK及受电弓隔离开关587QS,使导线533有电,如果此时,588QS在重联位,即“0”位时,导线533经内重联插头使另一节车的N533b有电,受电弓升起。
若此时风压隔离开关在588QS在“单机”位时,即“1”位时,导线533经588QS使导线549有电,经另一节车515KF 失效或因其他原因只需本节车工作时,可以通过588QS,使其工作在单机位,即588QS的联锁端短接另一节车的515KF的联锁,导线533和549接通。同时,另一节车的主断路器合不上,即另一节车内无高电压,以确保安全。
但是,如果另一节车的主断路器本身就处于闭合状态,那么只要本节车受电弓升起,另一节车内马上就有高压危险。因此本节车单机升弓时,必须使另一节车的主断路器处于断开位。
导线533经588QS使导线549有电,在由导线549进入另一节车,经另一节车的主断路器的辅助联锁4QF,使导线N533a有电,然后返送到本节车,本节车的1yv得电,受电弓升起。若另一节车的主断路器处于闭合位,则主断路器的辅助联锁4QF常闭处于打开位,导线534无电,受电弓升不起,可确保安全。
升弓前电路为:531 ? 403SK ? 587QS ? (515KF + 588QS ? 4QF) ? 534 ? 1YV ? 400
2两台机车重联时,导线532经重联中间继电器546KA使导线W2532有电,经外重联电缆后,使另一节车的W2532导线有电,促使另一节车的受电弓升起。
2.1.2 主断路器的合闸控制
主断路器的合闸控制与受电弓控制为同一供电支路。当按下“主断合”按键开关401SK后,导线531经401SK、586QS、568KA、539KT、567KA、使导线541有电,若此时主断路器的风缸风压足够(大于450KPa)4KF动作,则主断路器的合闸线圈4QFN得电,主电路器
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合闸电路为:531 ? 401SK ? 586QS ? 568KA ? 539KT ? 567KA ? 4QFN ? 4KF ? 400 几条支路。
1导线516经劈相机的启动中间继电器566KA联锁,使分相接触器213KM和劈相机启动延时继电器533kt得电动作,同时527KT线圈经劈相机启动中间继电器566KA联锁得电,527KT常开联锁闭合,为劈相机的接触器201KM闭合做好准备。
其电路为:561 ?(566KA + 527KT)? (533KT + 213KM) ? 400 561 ? 566KA ? 527KT ? 400
2导线561经213KM的辅助联锁,使导线527有电,经劈相机故障隔离开关242QS使201KM得电动作,劈相机的电路接通,开始启动。
其电路为:561?(201KM + 213KM + 205KM)? 242QS ? 201KM ? 400
3劈相机启动正常,则劈相机启动继电器283AK动作,其正联锁闭合:导线561经283AK,使导线568有电,劈相机启动中间继电器566KA得电动作,其反联锁打开,527KT线圈失电,延时1s后,527kt联锁打开,切断213KM和533KT的供电电路,甩掉劈相机启动电阻,使劈相机进入正常工作状态,同时,566KA的正联锁闭合自持。
4导线561进533kt 使导线577有电,为其他辅助机组自持工作做好准备。 其电路为:561 ? 533K ? T577
至此,劈相机的控制顺利完成。这是单节车的情况,当两节车重联时,通过重联线N564使另节车的547KA得电动作。启动另一节车的劈相机过程与本节车相同。
2.1.3 劈相机故障控制
若劈相机故障,则将242QS置“2”位也就是用通风机1代替劈相机工作,此时,通风机1通过电容分相启动后代替劈相机的功能,使其他辅助机组依旧正常工作。具体控制过程如下:
1将242QS置“2”位。
2将296QS置电容位,随后的操作过程与启动劈相机相似。
首先按下按下404SK,567KA得电动作。导线560经567KA,使导线561有电: 导线561经566KA、527KT使213KM和533KT得电,启动电容接入。
导线561经213KM、242QS,使导线580有电,通风机1接触器205KM动作并自持,通风机1开始启动,当其发电机电压达到283AK动作。
导线561经283AK使566KA得电动作并自持,527KT线圈失电。
导线561经566KA联锁、527KT的正常联锁切除213KM和533KT的供电电路,甩掉通风机1的启动电容,使通风机1进入工作状态。
导线561经533KT使导线577有电,为其他辅机的正常工作做好准备。
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