第三章 电子柜、变流装置及电路

第一节 副司机应知

二等副司机(中级)

195．SS7型电力机车电子控制柜由哪些部分构成，它们有什么作用?

SS7型电力机车电子控制柜由A、B组二部分构成，A、B组是二个相互独立的控制系统，A组控制系统(以下简称A组)可实现牵引、制动自动控制、防空转(防滑)自动控制、功率因数补偿自动控制、重联控制等功能；B组控制系统(以下简称B组)，可实现开环牵引控制。正常情况下，应使用A组来控制机车。当A组出现故障时，应通过A／B组转换开关，将机车改由B组控制。

196．按功能分。电子柜A组由哪些部分组成?它们的主要作用及相互关系是怎样的?

按功能分，电子柜A组由3部分组成：牵引刷动控制系统；功率因数补偿控制系统；防空转(防滑)控制系统。三个系统既相对独立，又有一定的联系。牵引/制动控制系统的主要作用是根据司机控制指令和人为给定的牵引／制动特性要求，综合考虑各种因素(例如：牵引电机限压、限流、轴重转移、粘着限制等)从而自动控制机车。防空转(防滑)控制系统可以自动减载，恢复牵引力，通过此过程的重复来提高机车的粘着利用率。功补装置及控制系统的运用则实现了功率因数的提高，减少了电能的空耗。各个系统可以在一定程度上互相利用，也可以在一定程度上互相参与(如防空转系统参与牵引/制动控制系统的调节过程)。但功补控制系统和防空转(防滑)系统的切除，并不影响牵引／制动控制系统基本功能的发挥。

197．何谓牵引特性。它是如何形成的?

所谓牵引特性，是指在机车起动阶段，保持牵引电机电流恒定，当机车速度接近手轮对应的速度时，则机车保持准恒速的特性，牵引特性是由电子柜控制机车主电路实现的。其形成过程如下：

环节(a)输入手轮级位信号，输出对应级位唯一的给定电流控制信号(水平线)，环节(b)同时输入级位信号及机车速度信号，输出对应级位唯一的给定电流控制信号(斜线)，由环节(d)选取较小者，其输出即环节(c)为所要求的牵引特性图。

198．何谓制动特性，它有什么作用及特点?

制动特性是指电制动工况时，牵引电机电流与机车速度之间的关系，其曲线关系如图

3-2所示。若选定不同的手轮级位，则Iz与υ的关系按图中不同的斜线确定，但不同的手轮级位共用一条水平线。

制动特性保证了机车在电制动工况时也能保持准恒速运行，与牵引特性形成的恒流+准恒速控制方式保持了一贯性。但不同的是，对于相同的级位数，牵引时机车速度越接近要求值电流越小，电制动时机车速度越接近要求值，牵引电机电流越大。

199．试述SS7型电力机车变流器的组成及主要作用

SS7型电力机车变流装置主要由大功率半导体整流二极

管和反向阻断晶闸管及其附件组成，其主要作用为：

(1)牵引时将交流电变为直流电供给牵引电动机，制动时将直流电变为交流电送回接触网。

(2)进行主电路整流，逆变、相控无级平滑调压。

(3)牵引时提供牵引电机他励电流，制动时提供牵引电机励磁电流，并经相控实现平滑调节。

(4)对功率因数补偿装置的投入与切除实现无接点开关控制。

200．SS7型电力机车变流器的主要技术参数有哪些?

变流器额定功率…………………………………………………………2 600kW

额定整流电压……………………………………………………………925 V

额定整流电流……………………………………………………………2775A

短时额定整流电流(5min内)……………………………………………3 600A

主晶闸管通态平均电流……………………………………………………1 400A

主晶闸管正(反)向重复峰值电压…………………………………………2 600V

主整流管通态平均电流……………………………………………………2200A

主整流管正(反)向重复峰值电压…………………………………………2600 V

201．试述晶闸管组件和整流管组成及使用注意事项

晶闸管或整流管组件由一个晶闸管或整流管、两块散热体、带绝缘套管的螺栓、碟形弹簧垫圈、绝缘垫块、均衡钢球、压紧扁钢条等组成。组装好的晶闸管或整流管组件须经电流、电压试验方可使用。

202．试述阻容面板的组成和作用

阻容面板由底板、电阻、电容、脉冲输出模块等组成，其主要作用有以下几点：

(1)安装保护整流管或晶闸管的换相电容和电阻；晶闸管还装有触发脉冲滤波电容、电阻。

(2)阻容底板可把半导体元件固定在变流装置柜体上。

(3)组成变流装置柜体通风道，防止漏风。

203．试述变流器的日常巡视和检查的主要内容

对变流装置的日常巡视和班前班后检查主要包括以下几方面的内容：

(1)检查脉冲输出模块插套有无松动、折断，输入低压线与输出高压线的距离须大于25 mm。

(2)换相电阻与换相电容有无过热、断线。

(3)各连接螺栓及母线紧固有无松动和过热变色现象。

(4)冷却风机运行声音是否正常，风道继电器是否动作，柜顶散热器表面及风道有无异物堵塞。

(5)母线支持绝缘子是否有裂纹、积尘。

(6)熔断器的指示器是否跳出。

204．试述SS7型电力机车电路的组成及各部主要作用

SS7型电力机车电路的功能上可分为3个基本独立的电路系统。即：主电路、辅助电路和控制电路。

主电路主要由高电压，大功率电气部件及其附属测量、保护部件组成，完成电能与机械能之间的相互转换，产生牵引力和制动力。主电路按其功能可分为网侧电路、整流调压电路，牵引/制动电路，保护电路和测量电路几部分。

辅助电路由辅助电源及各种辅助电气设备组成，用来保证主电路可靠、正常地实现其性能。SS7机车辅助电路又由劈相机电路、三相交流负载电路、单相交流负载电路、保护电路等几部分组成。

控制电路主要由控制电源、主令电器、控制电气设备和电子柜组成。实现司机对机车各部的控制和机车运行操作，其又分为110 V低压控制电路和电子控制电路两部分。

205．试述机车电路图(有触点部分)的组成及主要内容

机车电路图由以下几部分组成：

(1)主电路图：其内容包括网侧电路、牵引电机电路、励磁电路、变流电路、功补电路等。与主电路相关的一部分保护、测量电路也在主电路图中。

(2)辅机电路图：包括劈相机电路、三相交流电机电路和单相交流电机电路，另外辅机过流保护、接地保护、零压保护也包含在辅机电路中。

(3)控制电路图：其内容主要包括整备控制电路和调速控制电路两部分。

(4)照明电路图：其中还包括干燥器电路及司机室风扇电路。

(5)状态及故障显示电路：其内容包括本务机车和重联机车的状态及故障显示电路。

(6)控制电源电路图：内容包括110 V,24 V,48 V、15 V电源电路和机车信号电路。

(7)电子柜外接线电路图：这部分内容包括电子柜与司机控制器、测量器件、控制电路、变流装置各桥臂等的连接电路。

206．电路图中各字母代号代表的器件是什么?

代号 名称 代号 名称 代号 名称

MG 劈相机 QS 刀开关 UA 电流传感器

MA 三相交流电机 XS 插座 RS 磁场分路电阻

FA 自动开关 PV 电压表 RB 再生稳定电阻

KT 时间继电器 M 牵引电机 FU 快速熔断器

FE 接地继电器 A1／A2 受电弓 L 平波电抗器

KL 中间继电器 QF 主断路器 QM 二位置开关

TC 变压器 F1 放电间隙 QV 晶闸管交流开关

YV 电空阀 TA 电流互感器 EB 车轴接地装置

FS 辅机保护装置 TV 电压互感器 AT 电子控制柜

KM 直流／交流接触器 PA 电流表 UV 电压传感器

SA 隔离/故障开关 U 整流桥 A21-A24 功补装置

RV 浪涌吸收器

207．SS7型电力机车主电路有何特点?

SS7型电力机车主电路有以下特点：

(1)采用复励牵引电动机，交一直传动型式，使机车具有粘着特性好，无级磁场削弱方便和牵引／制动转换电路简单等优点。

(2)采用半台车集中供电方式，每3台牵引电机由一套整流装置供电，可实现前、后半台机车轴重转移的电气补偿(前架减6％的牵引力)。

(3)调压整流电路采用两段相控桥串联，带有功补装置(兼作3次谐波滤波器)，他励电源采用一段半控桥。

(4)采用再生制动，可限制再生颠覆电流。

(5)通过改变励磁桥的电流大小，可实现无级磁场削弱，机车在44～80 km／h速度范围内恒功运行。

(6)采用传感器和互感器检测各种信号。

(7)提供短路过流、过载、过电压、接地等多种保护功能。

208．试述网侧回路的电流通路及各部件的作用

网侧电路如图3-3所示，单相工频25 kV交流电由接触网经机车受电弓(A1或A2)引入机车，网侧电流通路为：

接触网→受电弓(A1或A2)→软连线(W1或W2)→主断路器(QF1)→主变压器网侧绕组(AX)→车体→车体与转向架软连线→车轴接地装置(EB1-EB6)→轮对→钢轨。

受电弓的作用是在机车和电网之间传递电能。软联线(W1或W2)可防止硬联线直接连接时在接头处产生的别劲并减少接触电阻。网侧绕组(AX)与各次边绕组一起，构成主变压器。主断路器起到一个机车电源总保护开关的作用。车轴接地装置可防止车轴因电流发生电化学反应受到侵蚀以及减小接触电阻。

209．试述全控桥处于整流工况时的电流通路及通路中各电器的作用(以第一牵引电机支路为例)

全控桥刚开放时，半控桥晶闸管IV21、IV22不导通、二极管IV23、IV24只起续流作用，全控桥晶闸管IV12、IV14始终以整流状态工作。

若a1x1绕组电压上正下负(如图3-4所示)，在半个周期内，电流流向是这样的：

a1→全控桥晶闸管(IV11)→半波电抗器(L1)→线路接触器(KM1)→电流传感器(UA1)→方向转换开关(QM11)→牵引电机电枢(M1)→方向转换开关(QM12)→牵引刷动转换开关(QM13)→牵引电机串励绕组(D11、D12)→牵引电机隔离开关(QS1)→半控桥二极管(IV24)→半控桥二极管(IV23)→全控桥晶闸管(IV14)→x1。

在下半周期内，a1x1绕组电压上负下正(如图中括号内所示)，全控桥晶闸管IV13和 IV12导通，IV11和IV14截止。牵引支路电流方向不变，晶闸管IV13和IV12与牵引支路一起构成导电回路。图中平波电抗器(L1)起滤波作用，电流传感器(UA1)用来测量电枢电流，方向转换开关QM11、QM12可改变机车运行方向。牵引／制动转换开关作工况转换之用。当牵引电机有故障时，可用隔离开关(QS1)将之切除。

210．试述励磁电路的组成、电流通路及各部件的作用

SS7型电力机车有两组相同的励磁桥，每个励磁桥由两个晶闸管(IV31、IV32)和两个整流二极管(IV33、IV34)等元件组成，如图3-5所示。3台牵引电机的他励绕组(F11-F21、 F22-F12、F13-F23)串接在一起由励磁桥供电，若a5x5绕组上电压上正下负，则在半个周期内电流的流向为：

a5→快速熔断器(FU1)→二极管(IV33)→励磁接触器(KM7)→电流传感器(UA7)→隔离开关(QS1)→电机M1他励绕组(F11-F21)→隔离开关(QS1)→隔离开关(QS2)→电机M2他励绕组(F22-F12)→隔离开关(QS2)→隔离开关(QS3)→电机M3他励磁绕组(F13-F23)→隔离开关(QS3)→晶闸管(IV32)→x5。

在下半个周期内，他励绕组中的电流方向不变，励磁桥由前半个周期的IV33、IV32导通改为IV31、IV34导通。

KM7接触器用来控制他励电路的通断。电流传感器UA7用于他励电流的检测。R29是励磁电路空载电阻。当某一个牵引电机故障被切除时，其隔离开关可切除该电机的他励绕组并接通其短连线(75#、79#、82#)的两端，不影响其他电机他励绕组的正常工作。

211．试述主电路的过电压保护措施及相关技术条件

对于大气过电压，SS7机车设置了放电间隙(F1)和避雷器(F2)进行保护。放电间隙的击穿放电电压为90 kV,避雷器的残压为89 kV。对于机车内部过电压和操作过电压，SS7机车主电路中设置了RC网络(由C1-4和R1-4组成)和浪涌吸收器RV1-4。RC网络并联在所有次边绕组和变流器所有半导体元件的两端，对相应元(器)件进行保护。

212．试述网侧绕组过流保护的工作过程及相关条件

当高压电流互感器TA9检测到网侧电流达到640(1±5％)A时，过流继电器FA1动作，其正联锁(422#、437#线间)闭合，使主断路器分闸线圈经通路：

110V正电→422#→FA1正联锁(422#、437#线间)→437#→QF1联锁(主断闭合时接通)→438#→QF1分闸线圈→585#→压力继电器(KA13)→400#得电，主断路器跳开。电子柜根据跳主断信号，封锁各晶闸管触发脉冲。由于FA1的动作，中间继电器KL15线圈通过以下通路：

110 V正电(422#)→FA1正联锁→514#→KL15线圈→400#。得电并自锁。在显示电路中，KL15的正联锁接通了“原边过流”的显示信号。

213．试述牵引电机的过流保护及相关技术条件

牵引电机过流保护分两种情况：

(1)牵引工况：由UA1～UA6检测出过流信号(1 600(1±5％)A)送电子柜，电子柜发出指令使KL21动作跳主断，同时封锁晶闸管，显示故障信号。

(2)制动工况：当过流信号(1 250(1±5％)A)送入电子柜后，电子柜发出指令，封锁励磁桥晶闸管，跳开励磁桥接触器KM7、KM8，显示故障信号。电子柜在断开励磁接触器KM7、 KM8之前，会产生相应的延时，使封锁励磁桥晶闸管在前，断励磁接触器在后，励磁接触器断开时，电流已相对减小。当电枢电流降至50 A时，再发出指令封锁全控桥。

214．试述受电弓控制电路的组成及升、降弓过程

受电弓电路主要由按键开关(SB101或SB202)，隔离开关(SA17)、电空阀(YV3)等组成。风路主要由门联锁阀(37或38)、调压阀(52)、单向阀(108)、截止阀(143、140)等组成，如图3-6所示。

正常情况下，总风管的风通到YV3，当按下SB101后，YV3得电，风路打开，弓升起。断开SB101，弓降下。当YV3电路故障时，可手动YV3升弓。升弓时要求风压≥500 kPa。图中RV13为放电电阻。

215．试述主断器控制电路的组成及工作过程

主断路器的组成如图3-7所示。SB103为自复式按键开关，KA13为风压继电器。当控制风缸风压≥450 kPa时，KA13闭合，方可使主断路器正常闭合。中间继电器KL5与“主断合”按键相配合，起到对各保护中间继电器的自锁电路进行解锁的作用。当合钥匙且手轮、手柄均在“0”位时，按下SB103按键，电流经以下通路：

422#(+110 V)→SB103→KL10正联锁(432#、433#线间)→KL6正联锁→KL20反联锁→KL5反联锁→QF1联锁(586#、587#线间)→QF1(合闸线圈)→压力开关(KA13)→400#。使QF1(合闸线圈)得电，主断路器闭合。

当QF1闭合后，其联锁(433#、438#线间)闭合，为断开主断路器做好了准备。

需分主断时，按下SB104，经通路：

353#→SB104→V18→QF1联锁(437#、438#线间)→QF1分闸线圈→KA13→400#。

使分闸线圈得电，主断器跳开。二极管V18的作用是防止机车重联运行时，一台机车因故跳主断造成另一台机车跟着跳主断。KL10正联锁(432#、433#线间)的作用是确保主电路接触器KM1-KM8均在断开位，手轮在“0”位，才能合主断。

216．试述压缩机的启动控制过程

压缩机启动控制电路如图3-8所示。

SB106和SB206为压缩机按键开关，SB109和SB209为强泵风按键开关，KA12为压力继电器。当总风缸风压小于750 kPa时会自动闭合，风压等于900 kPa时会自动断开。当按下SB106(风压小于750 kPa)时，形成通路：

521#→SB106→KA12→KL18正联锁→SA37→FS3→KM13线圈→400#。使KM13线圈得电，其主触头接通了压缩机Ⅰ电机(MA1)的三相电源，MA1开始转动，同时 KM13的一个正联锁(521#、525#线间)使KT5线圈得电，延时3 s后，KT5的一个反联锁(521#、579#线间)延时3 s后断开，使YV13失电，关闭压缩机工经YV13通往大气的通路，开始贮风。同时KT5的一个正联锁(563#、565#线间)闭合，形成通路：

563#→KT5正联锁→565#→SA38→FS4→KM14线圈→400#。使KM14线圈得电，KM14的主触头接通了压缩机Ⅱ的电机(MA2)的三相电源，使MA2转动起来。与此同时，KM14的一个正联锁(521#、526#线间)使KT6线圈得电，KT6的反联锁(521#、580#线间)延时3 s后断开，关闭压缩机Ⅱ经YV14通往大气的通路，使压缩机Ⅱ开始贮风。

若风压在700～900 kPa范围内需要打风时，按下SB109或SB209按键开关可进行强制泵风。强制泵风时司机应根据安全阀的冒气声及时停止强制泵风，安全阀调整在风压为1 000kPa时冒气。

217．试述制动风机的控制过程

制动风机的控制电路如图3-9所示，当按下开关SB108或SB208时，形成通路：

521よ→SB108→KL18正联锁→SA35→FS7→KM17线圈→400#。使KM17线圈得电，其主触头使制动风机工电机(MA5)转动。 KM17的辅助正联锁(521#、529#线间)闭合，使KT9线圈得电，延时3 s后，KT9的正联锁(557#、559#线间)闭合，形成通路：

557#→KT9正联锁→SA36→FS8→KM18线圈→400#。

使KM18线圈得电，KM18的主触头使制动风机Ⅱ的电机(MA6)转动起来。采用KT9时间继电器对KM18线圈的接通实施延时，可错开制动风机电机MA5、MA6的起动时间，减小风机启动时产生的电流冲击。

一等副司机(高级)

218．试述SS7型电力机车电气制动的基本原理

SS7机车电气制动的基本原理是把列车的机械能通过以发电机状态工作的牵引电动机转换成电能而达到制动减速的目的。制动产生的电能有一部分通过处于逆变状态的变流器反馈给电网，此种电气制动方式称为再生制动。再生制动时，全控桥的4个晶闸管桥臂必须以晶闸管状态工作。调节它们的控制角(α)，可使变流装置输出的平均电压(Ud)为负值，故变流装置的输出功率Pd=Id•Ud为负值，电能由变流器反馈回电网。制动工况时，半控桥的两个二极管与全控桥相串联，仅起续流作用。

219．试述功补装置的保护及相关技术条件

功补装置的保护由电子柜和传感器等检测并执行。主断路器跳闸时，跳主断信号同时送入电子柜。电子柜发出信号封锁晶闸管交流开关QV，可防止由于晶闸管相位失调引起的瞬时过电压。制动工况时，次边绕组与PFC支路发出振荡时，电子柜检测到次边绕组交流电压峰值>1 240 V时，先开放全控桥各桥臂0．2 s，再封锁各桥臂。当PFC支路电流峰值达1 400 A时，由TA5-TA8将检测信号送入电子柜，电子柜发出指令封锁PFC各晶闸管，并显示故障信号。

220．试述各次边绕组的过流、短路保护

当牵引绕组电流达到5 000(1±5％)A时，由电流互感器TA1～TA4检测出过流信号送电子柜，电子柜发出指令跳主断器，封锁整流桥各晶闸管，显示故障信号。

当励磁绕组中电流达到360(1±5％)A时，由电流传感器UA7～UA8检测出过流信号送入电子柜，电子柜发出指令跳主断路器，封锁励磁桥各晶闸管触发脉冲，显示故障信号。在两个励磁绕组连线中，还各串接一个快速熔断器(FU1、FU2)进行短路保护。

221．试述全控桥、半控桥、励磁桥的构成及工作方式

变流器各桥的构成如图3-10所示。全控桥和半控桥串联组成单相桥式整流电路向3台并联工作的牵引电机供电，按照电子柜送来的触发脉冲，各段桥顺序开放，起到整流和相控调压的作用。全控桥由V11、V12、V13、V14四个相同的可控桥臂组成，如图3-10(a)所示。半控桥由相同的两个可控桥臂V21、V22[如图3-10(b)]和两个相同的不可控桥臂 D21、D22[如图3-10(c)]组成，每个桥臂分别由3个并联的晶闸管或二极管组成，励磁桥向串联在一起的3台牵引电机的他励绕组供电，并具有相控调节作用。励磁整流由V31、V32两个可控桥臂和D31、D32两个不可控桥臂组成。在机车电制动工况时，由于采用再生制动方式，牵引电机产生的电流由全控桥逆变回电网，半控桥仅起续流作用，牵引电机励磁电流由励磁桥提供。

222．为何变流装置桥臂由多个并联支路组成，影响各并联支路均流的因素有哪些?

半导体元件的通态电流是有限的，电流过大会造成半导体元件烧损，由于SS7机车前、后架分别有3台牵引电机工作，每台电机的额定电流为925 A，要求变流装置电流通过能力应大于2775A。若用单支路元件组成整流器桥臂，难以承担较大的电流负荷，故采用多个元件的并联支路组成桥臂。由多个元件的并联支路组成的桥臂，容易产生电流不均，其主要原因是：(1)元件正向特性的差异；(2)汇流母线的影响；(3)接触电阻不同等。桥臂内各并联支

路电流的均匀性调整，一般由生产厂家对元件进行编组来完成，所以同类型元件未经试验，一般不可互换。

223．试述两段整流桥同时投入整流时的电流通路(以第一牵引支路为例)

当全控桥满开启后(即全控桥输出电压达到Ud／2)时，半控桥接着开放，形成二段桥串联向牵引支路供电。

若a1x1／a3x3绕组上电压均上正下负(如图3-11所示)，则在此半个周期内电流流向是这样的：

a1→全控桥晶闸管(IV11)→第一牵引支路→半控桥晶闸管(IV22)→x3→a3→半控桥二极管(IV23)→全控桥晶闸管(IV14)→x1。

在下半个周期内，a1x1、a3x3绕组上电压均上负下正(如图中括号内所示)，电流流向为：

x1→全控桥晶闸管(IV13)→第一牵引支路→半控桥二极管(IV24)→a3→x3→半控桥晶闸管(IV21)→全控桥晶闸管(IV12)→a1。

224．试述再生制动时电流通路及相关电器的作用(以第一牵引电机为例)

当a1x1绕组上电压为上负下正时，在半个周期内，牵引电机电流流向是这样的：

x1→全控桥晶闸管(IV13)→平波电抗器(L1)→线路接触器(KM1)→电流传感器(UA1)→换向开关(QM11)→M1附加极人端(B21)→ M1电枢出端(A11)→方向开关(QM12)→牵/制开关(QM13)→稳定电阻(RB1)→隔离开关(QS1)→半控桥二极管(IV24)→半控桥二极管(IV23)→全控桥晶闸管(IV12)→a1。

在下半个周期内，a1x1绕组的电压为上正下负，牵引电机支路电流的方向不变，全控桥中的桥臂改为IV11、W14导通，IV13、IV12截止。

当再生制动时，由于电枢转动方向未变，他励电流方向也不变。牵引电机改为发电机状态运行时产生的感应电势的方向与牵引电机电动机状态时产生的感应电势的方向相反，而晶闸管的电流方向是不能改变的，所以电制动时需通过电枢换向开关对电枢进行换向。

再生制动稳定电阻RB1主要起到消耗制动时电机产生的功率和稳定制动电流的作用。

225．试述主电路中的无源接地保护电路的组成及工作过程(以前台车为例)

主电路中的无源接地保护装置主要由接地继电器(FE1、FE2)、隔离开关(QS7、Q58)等组成，如图3-13所示。所谓无源接地保护装置是指该装置中继电器的得电动作，不依赖外加电源。该接地装置所连接的电路工作时，若接地发生可形成保护；该接地装置所连接的电路不工作时(无电压)，即使有接地现象，也不能形成保护动作并显示故障。

由于FE1(或FE2)的动作需要一定的电流(电压)，故该接地保护装置有55 V的保护死区。若接地点(图中A点)在死区电压之外，且半控桥未投入，则形成接地电流通路：

A点→接地装置接地点→FE1线圈→闸刀(QS7)→电阻(R9)→5#线。使FE1线圈得电动作。

若两段桥同时投入，由于接地装置(FE1)连接的5#线上的电压为一变化值(不为0 V)，故主电路中具有相同电压值的点的上、下各有一个保护死区，所以接地保护装置的保护死区是变化的，而且发生接地时，流经FE1线圈的电流流向可能与半控桥不投入时相反。

226．试述劈相机启动电路的组成，启动工作过程及启动注意事项

劈相机启动电路如图3-14所示。

劈相机启动电路主要由继电器(KL1)、启动电阻(R45或R46)、启动电阻转换开关(QS21)、劈相机故障开关(SA31)等组成。单相电源经201#、202#线输入，经接触器(KM11或KM12)加在劈相机D2、D1端，因劈相机为三相定子不对称的电机，在单相电源下不能直接启动，须在D2、 D3之间串接启动电阻(R45或R46)以产生转矩。串接通路为：

D2→KM11主触头→202#线→ KM10主触头→R46→QS21→203#线→KM11主触头→D3

启动时，控制电路先接通KM10触头(203#、231#线间)，再接通 KM11主触头，而后MG1开始转动并发出三相交流电。当劈相机达到一定转速时，由KL1检测到发电相(D3)的电压达到0．55Ue(Ue为D2、D1间电压)后，KL1动作，经控制电路断开KM10触头(202#、231#线间)，切除启动电阻(R46)。发电相的电压通过D3、D4二线经SA31引入KL1，电压Ue由202#、210#两线引入KL1。KL1对引入的两电压信号进行处理，满足条件时，通过自身的正联锁(521#、539#线间)控制切除启动电阻，完成启动过程。

启动时，劈相机启动电阻不能切除过早，否则会造成劈相机在低速大电流下单相堵转，启动失败。启动电阻也不能切除过晚，否则使劈相机过载，也容易烧损启动电阻。

当R46故障时，可由开关QS21将R46甩掉，串入R45继续启动。当I劈相机故障时，可由故障开关(SA31)甩掉MG1，接通Ⅱ劈相机启动电路，由Ⅱ劈相机单独向辅机系统供三相电。

227．试述辅过流保护的工作过程及相关技术条件

辅过流保护装置由过流继电器(FA8)等构成，其电路如图3-15所示。当FA8线圈中电流达到2 800(1±5％)A时，其动作，FA8的正联锁(422#、437#线间)接通主断分闸线圈电路，使主断跳开。FA8的另一个正联锁(422#、516#线间)接通了中间继电器KL17线圈电路并使其自锁。KL17的一个正联锁(658#、400#线间)接通了主台的“辅路过载”灯。

228．试述控制回路接地保护装置的组成及工作过程

控制回路接地保护电路如图3-16所示，其主要由继电器FE8、自动开关(FA31)等组成。若110 V正端A点接地(如图所示)，则形成如下接地电流通路：

307#(+110 V)→QS35→RS→A点(接地点)→固定接地点→FA31→400#→充电电阻(R)→306#(-110 V)。

接地电流使FA31跳开，FE8线圈被串人上述通路并动作，其正联锁(400#、676#线间)接通了副台的“控制接地”显示灯。

若110 V负端接地，由于FE8线圈两端电压为零，故FE8不会动作，副台也不会有故障显示。若手轮电位器B点接地，如图3-17所示，则接地电流形成如下通路：

710a#(+15 V)→接地点(B)→固定接地点→FA31→接地闸刀(QS34)→700a#(-15 V)。

FA31流过接地电流后，立即跳开使FE8线圈串入该通路，FE8线圈得电后，其正联锁同样接通了副台显示信号。

229．合电钥匙(SA21或SA22)后，会形成哪些电流通路，它们的作用如何?(在合主断、闭合自动开关后)

(1)形成通路：350#V(+110 V)→FA20→SA21→401#(换向触指一侧)。

作用：为换向手柄的工作做好准备。

(2)形成通路：350#→FA21→352#→SA21→422#。

作用：为受电弓、主断路器、手轮、励磁接触器(KM7、KM8)、风速继电器(KT2)、预备中间继电器(KL11)、线路接触器(KM1～6)投入工作做好准备。

(3)各高压室门关好后，QS17～QS20反联锁闭合，形成通路：

350#→…→422#→QS17→…→QS20→KL6线圈→400#。

KL6的正联锁(433#、434#线间)接通，为主断路器的接通做好准备，确保只有在各高压室门均关好后，方可合主断，保证了人身安全。

(4)形成通路：

350#→FA20→351#→SA21→401#→SA21→W419#→Ⅱ端重联开关(SA46)→N419#→重联线束→重联机车(N420#)→重联机车工端重联开关(SA45)→重联机车(W420#)→重联机车(KL19线圈)→重联机车(400#线)。

使重联机车KL19线圈得电动作，其正联锁(401#、436#线间)闭合，确保只有本务机车才能操纵机车，重联机车司机一旦合电钥匙，立即经KL19的正联锁(436#、401#线间)同时跳开两台车的主断路器(本例中设本务机车Ⅱ端与重联机车的工端相连)。

(5)形成通路：422#→QS11→QS12→SA4→YV1→400#。

使YV1得电，开通风路，使门联锁阀杆伸出，卡住锁杆阀挡，因而锁杆无法转动，各高压室门无法打开，确保人身安全。

(6)形成通路：6491#(+15 V)→SA21→650#→主、副台显示屏正端。

此时由于主断未合，其联锁(651#、400#线间)闭合，故“主断分”灯亮。

由于同样原因使KL16线圈得电，其正联锁(652#、400#线间)闭合，使“零压”灯亮。此时由于主变压器油泵未工作，油压为零，KA10未动作，其联锁(696#、400#线间)闭合，使“油流”灯亮。

(7)形成通路：350#→FA36→367#→空气制动器转换开关(3→SA471)→801#→803#(此时空气制动器转换柱塞在“电空位”和电空制动器在“运转”位)→SA21→SB481和 SB483。

接通制动机系统的充气检查按钮的电源。

(8)形成通路：

422#→工端主司控器手轮(AC1)→AC3→AC2→AC4→411#→KM1～8反联锁→KL10线圈→400#使KL10线圈得电动作，KL10正联锁(432#、433#线间)接通，为合主断路器做好准备。另－－正联锁(661#、400#线间)使“手柄零位”灯亮。

230．试述各风机(含劈相机Ⅱ)的启动控制过程

各风机的启动控制电路如图3-18所示。

按下按键开关(SB107或SB207)，形成通路：

521#→SB107→V23→KL18正联锁→SA32→FS2→KM12线圈→400#使KM12线圈得电。KM12的主触头接通MG2的三相电源，使劈相机Ⅱ转动，同时KM12的一个正联锁(521#、537#线间)闭合，形成通路：

521#→KM12正联锁→537#→KL20正联锁→KT4线圈→400#使KT4线圈得电，KT4延时3 8后，其正联锁(551#、552#线间)闭合。

形成通路：

521#→SB107→KT4正联锁→SA33→FS4→牵引风机Ⅰ接触器(KM15)线圈→400#。使KM15线圈得电，KM15主触头接通了牵引风机工电机(MA3)的三相电源，MA3开始转动。与此同时，KM15的一个正联锁(521#、527#线间)使KT7线圈得电，延时3 s后，其正联锁(552#、554#线间)闭合，形成通路：

552#→KT7正联锁→554#→SA34→FS6→牵引风机Ⅱ接触器(KM16)线圈→400#使KM16线圈得电，KM16的主触头接通了牵引风机Ⅱ电机(MA4)的电源，KM4开始转动。 KT7的第二个正联锁(572#、573#线间)闭合，为硅风机接触器电路的接通做好了准备。与此同时，KM16的一个正联锁(521#、528#线间)接通，使KT8线圈得电，延时3 s后，其正联锁(521#、573#线间)闭合，形成通路：

521#→KT8正联锁→SA40→FS13→变压器风机接触器(KM21)线圈→400#使KM21线圈得电，变压器风机开始转动，与此同时，KM21的一个正联锁(521#、530#线间)闭合，使KT10线圈得电，延时3 s后，其正联锁(573#、574#线间)闭合，同时形成二条通路：

(1)573#→KT10正联锁→SA41→ FS9→ FS11→ KM19线圈→400#。

(2)573#→KT10正联锁→SA42→FS10→FS12→KM20线圈→400#。

使4个硅风机MA7～10同时转动起来。

当牵引风机工(或Ⅱ)故障时，可将对应的隔离开关SA33(或SA34)打故障位，维持单架运行。

231．试述中间继电器KL10的作用

KL10线圈电路如图3-19所示，由于手轮与手柄有机械联锁关系，显然只有各手轮AC1～AC4均在“0”位，且KM1～KM8均在失电释放状态时，KL10线圈方能得电。其正联锁(分别串接在404#、405#、406#、407#线中)闭合，YV5～YV12电空阀才可能得电动作，使牵引电机主电路进行“前牵”、“后牵”、“电制”等工况转换。此外，KL10正联锁(432～433#间)闭合，为合主断做准备。KL10正联锁(661#、400#)闭合，显示“手柄零位”信号。

232．试述列车供电及保护电路的组成及工作过程

主变压器中设有列车供电绕组，绕组两输出端(a8、a9)经接触器KM25向列车供电，如图3-20所示，在两个供电端子中还分别接有过流继电器FA9和FAIO，当供电电流达到600A时，FA9和FAIO动作，使KM25断开，提供过流保护作用。

FA9或FAIO动作时，其正联锁(422#、513#线间)闭合，使KL14线圈得电，KL14的正联锁(672#、400#线间)使“供电故障”灯亮。

第二节 司机应知

二等司机(高级)

233．试述SS7型电力机车变流装置中设有哪些保护功能

SS7型电力机车变流装置中设有以下3种保护：

(1)过电压保护：用电阻和电容组成的串联支路与每个晶闸管或二极管并联，用于防止换相过电压对晶闸管或二极管造成的损害。

(2)过电流保护：每只晶闸管串有快速熔断器进行过电流保护。遇有半导体元件反向击穿引起次边短路，为使其他半导体元件不受损害，由主断路器跳开进行保护。

(3)晶闸管的电流变化率保护：晶闸管的电流变化率过大，会使晶闸管内局部电流密度过高而烧损晶闸管，为此每个晶闸管都串接一个均流电抗器来抑制电流的变化率。该均流电抗器还具有动态均流的作用。

234．试述加馈制动阶段主电路的电流流向和变流器的状态

当再生制动时机车速度低于18 km／h后，机车进入加馈制动阶段，在此阶段机车速度较低，牵引电动机产生的感应电势较小，不足以反馈电网，为维持机车一定的制动力，变流器由逆变工况变为整流工况运行，此时牵引电机产生的电能与接触网传来的电能一起消耗在稳定电阻上。变流器由逆变工况转为整流工况，是由电子柜自动控制的。

加馈制动阶段主电路的电流流向与牵引时全控桥单独投入时基本相同，不同之处只是方向开关处于“后”位。

235．试述励磁电路接地保护装置的组成与工作过程(以前架为例)

励磁电路接地保护装置由接地继电器(FE3)、故障开关(QS9)、电阻(R15)等元件组成，如图3-21所示。

励磁电路接地保护装置为有源接地保护装置，即FE3线圈的动作与否不依赖励磁电路中是否有电压，若在电路中A点接地(如图中所示)，在FA31、QS9均闭合的情况下，形成如下继电器FE3线圈电流通路：

110 V→励磁接地继电器线圈(FE3)→隔离开关(QS9)→电阻(R15)→接地点(A)→固定接地点→FA31→电源负端。

FE3线圈得电后，其正联锁跳开主断，并接通主、副台显示电路。

图中R15、R17为限流电阻，R16为放电电阻。

236．试述辅助电路接地保护装置的组成及工作过程

辅助电路接地保护装置如图3-22所示，其主要由接地继电器(FE5)、故障开关(SA1)、限流电阻(R42)等组成。若辅助电路中G点接地(如图所示)，形成如下直流通路：

110V+→FE5线圈→二极管(V1)→FE5反联锁(212#、211#线间)→隔离开关(SA1)→205#线→库用闸刀(QS22)→过流继电器(FA8)→接地点(G)→固定接地点→自动开关(FA31)→110V-。

使FE5线圈得电，其一个正联锁(437#、422#线间)使主断跳开，另一个正联锁(213#、214#线间)使FE5线圈自锁，第三个正联锁(659#、400#线间)使主台显示屏“辅接地”灯亮并一直保持。一个反联锁(212#、211#线间)断开，将R42串入 FE5线圈电路，减小流过FE5线圈的电流，防止 FE5线圈烧损。

接地现象消除后，须连续按二次“主断合”按键，主断才能合上。第一次按“主断合”按键，经 KL5反联锁(214#、400#线间)使FE5线圈失电，

FE5正联锁(422#、437#线间)断开。第二次才能正常合主断。由于辅助接地保护装置为有源保护，故在辅机电路上的任何一点接地，都可由接地保护装置进行保护。二极管(V2)对 FE5线圈起续流保护的作用。二极管(V1)在无接地时起隔离作用，有接地时起沟通FE5线圈电路的作用。

237．试述110 V控制电源的组成及各部件的作用

110V控制电源的组成如图3－23所示。KDB为电源变压器，由辅助绕组经201#、202#线送来的交流电压，经KDB变压，再由晶闸管半控全波整流桥(KGZ)整流，最后经滤波器(由线圈KPK和电容LBC组成)滤波，在307#、306#线间输出110 V直流电。KDB的原边装有自动开关(FA29)，起过流保护兼开关的作用。另一路直流电源由蓄电池(GB)构成，由于蓄电池兼作整流电路的滤波电容，两路电源必须并联连接，两电源的正端经通路：

307#→整流输出闸刀(QS35)→309#→蓄电池闸刀(QS33)→317#相连。

两电源的负端通过通路：

306#→充电电阻(R)→400#→QS33→318#→双向电流表分流器(RS)→319#→充电保护开关(FA30)→316#相连。

未升弓时，由蓄电池(GB)单独向控制电路供电，升弓合主断后，由整流桥(KGZ)单独向控制电路供电并给蓄电池(GB)充电。充电电流通路为：

307#(+110 V)→QS35→309#→QS33→317#→GB正端→GB负端→316#→FA30→ RS→QS33→400#→充电电阻(R)→30C#(-110 V)。

图中充电电阻(R)的作用是限制充电电流的大小的。FA30起短路保护兼开关作用。PA9、PA10为两司机室控制电流表。PV9、PV10为两司机室控制电压表，并接在318#、319#线间的电表为充、放电电流表，表针指向“+”是充电，表针指向“-”是放电。跨接在350#、400#线间的电压表装在自动开关箱内，方便观察。开关SA用于电源指示灯的控制。317#、400#线间的电阻(RV)为110 V电源空载电阻。

238．试述劈相机Ⅰ控制电路启动工作过程

劈相机工控制电路如图3-24所示：

按下按键开关(SB105或SB205)，形成以下通路：

350#(+110 V)→FA23→SB105→521#→SA31(劈相机Ⅰ隔离开关)→KL20反联锁→ KM10线圈→400#使KM10线圈得电，KM10的主触头(202#、231#线间)，使启动电阻(R46)串入起动回路。

KM10的第一个正联锁形成通路：

521#→SA31→KM10正联锁→辅保联锁(FS1)→KM11钱圈→400#使KM11线圈得电并经自身的正联锁(543#、544#线间)自锁，KM11的主触头同时接通了劈相机(MG1)的电源，劈相机开始转动。KM11的另一个辅助正联锁(532#、521#线间)也同时接通，为KT3线圈的接通做好准备。

另外，按下SB105时，经通路：

350#(+110 V)→FA23→SB105→521#→SA39→变压器油泵电机接触器(KM22)→400#使KM22线圈得电，其3个主触头接通了三相电源，使变压器油泵电机(MA12)转动，使主变压器在较高工作负荷时，散热能力有所提高。

521#线得电的同时，空压机Ⅰ、Ⅱ的释压阀YV13、YV14得电，沟通了空压机工作容积与大气的通路，减小了空压机的启动背压，为空压机的启动做好了准备。当发电相电压达到0．55Ue时，KL1动作，其正联锁(521#、539#线间)使中间继电器KL20线圈得电并自锁， KL20的一个反联锁(541#、542#线间)断开，使KM10线圈失电，其主触头断开启动电阻(R46)。

KL20第二个反联锁(434#、435#线间)断开“主断合”线圈电路。KL20的第二个正联锁(532#、533#线间)接通了时间继电器KT3线圈电路，延时3 s后，KT3的延时正联锁(521#、581#线间)闭合，使KL18线圈得电，为其他辅机控制电路的接通做好准备。

KL20的第三个正联锁(537#、538#线间)接通，为KT4线圈的得电做好准备。

239．换向手柄置“前”位时(I端操作)有哪些电器动作?其作用如何?

手柄置“前”位，使402#、404#、407#、409#线有电：

402#线有电，为调速手轮有级位时投人工作做好准备。

409#线得电，将机车状态信号送给电子柜，电子柜根据此信号产生相应的控制信号(如工架减载等)。

由于此时手轮均在“0”位，411#线有电，且KM1～KM8线圈在失电状态，它们的反联锁均闭合，形成通路：

411#(+110V)→KM1→KM8反联锁→KL10线圈→400よ使KL10线圈得电，KL10的两个正联锁分别形成以下两条通路：

(1)404#(+110 V)→KL10正联锁(404#、441#线间)→YV5和YV6线圈→400#。

(2)407#(+110 V)→KL10正联锁(407#、443#线间)→YV9和YV10线圈→400#。

在第一条通路中，YV5和YV6线圈得电，使方向转换开关转向“前”位(有规定风压时)，机车主电路随之转变为前进状态。方向转换开关转到“前”位后，它们的辅助联锁形成如下通路：

404#(+110 V)→YV5辅助联锁→461#→YV6辅助联锁→465#→KL7线圈→400#。使KL7线圈得电，其正联锁(466#、467#线间)接通，为KL8线圈的得电做好准备。

在第二条通路中，YV9和YV10线圈得电，使牵／制转换开关转向“牵引”位(有规定风压时)，机车主电路随之转变为牵引状态。牵／制转换开关转换到位后，它们的辅助联锁闭合，形成通路：

407#(+110 V)→YV9辅助联锁→463#→YV10辅助联锁→466#→KL7正联锁→467#线，为KL8得电做好了准备。

240．机车调车作业(手轮三级以内不开风机)时会产生哪些电器动作，其作用如何(以工端操作、机车前进为例)?

先将手柄置“前”，再顺时针转动手轮(在三级以内)，手柄置“前”位，主电路选择了前进工况的连接方式，控制电路KL8线圈支路的467#线得到110 V正电，手轮顺时针离开“0”位后，412#、413#线得电。

412#线得电使KT1线圈得电，KT1的正联锁(467#、468#线间)使KL8线圈得电，KL8共有3个正联锁闭合，前两个正联锁形成以下两个通路：

(1)422#(+110V)→SA23→KL8正联锁→KL12反联锁→KM7线圈→400#。

(2)422#(+110 V)→SA24→KL8正联锁→KL12反联锁→KM8线圈→400#。

上述两通路分别使励磁接触器KM7、KM8线圈得电，它们的主触头接通了Ⅰ、Ⅱ架励磁电路，为励磁电路的开通做好了准备。KM7和KM8的两个辅助正联锁(在KL11线圈支路中)闭合，为KL11线圈得电做好了准备。

KL8的第三个正联锁(422#、479#线间)闭合，为线路接触器KM1～KM6线圈的得电做好了准备。

412#还使KT13线圈得电，为手轮超过三级时机车卸载做好了准备。

413#线得电使KT2线圈得电，其正联锁形成通路：

422#(+110 V)→QF1辅助联锁→501#→KM7正联锁→502#→KM8正联锁→503#→ KT2正联锁→504#→KT13反联锁→KL11线圈→400#使KL11线圈得电并自锁。

KL11线圈得电后，该信号送人电子柜，解除励磁桥的脉冲封锁信号，励磁桥开始预励磁。

KT13的延时断开反联锁(504#、505#线间)过3 s后断开，将KL11线圈支路的通、断控制权交给KT2的正联锁(503#、504#线间)，辅助联锁QF1(501#、422#线间)，KM7正联锁(501#、502#线间)，KM8正联锁(502#、503#线间)来共同控制。此时一旦手轮越过三级，则413#线失电，即KT2线圈失电，其正联锁(503#、504#线间)断开KL11线圈电路，使机车卸载。机车卸载后，把手轮回到三级以内，由于KT13仍得电，其反联锁(504#、505#线间)仍在断开状态，KL11线圈不能恢复得电，只有把手轮先回“0”位，再提，方可使KL11线圈恢复得电。

当预励磁电流达到32A时，电子柜送出110 V正电，使KL23和KL24线圈得电动作，它们的正联锁KL23(489#、487#线间)、KL24(490#、488#线间)闭合，使线路接触器KM1～ KM6线圈得电，它们的主触头分别接通了各牵引电机支路。与此同时，在手轮电位器电压信号(在700a#、701#线间)的控制下，电子柜开通整流桥，使机车前进。手轮级位越高，信号电压越大，晶闸管导通角越大，平均整流电压越大，机车速度越快。电子柜系统会根据牵引吨位，手轮级位，线路的断面，并综合考虑牵引电机限压限流，机车粘着限制条件，粘着补偿等各种因素，自动控制机车按恒流+准恒速的方式运行。

241．机车牵引时(手轮三级以上)会产生哪些电气动作，其作用如何(以Ⅰ端操作，机车前进为例)?

先将手柄置“前”位，再闭合牵引风机按键，最后将手轮顺时针逐渐提到一定级位(三级以上)。

手柄置“前”位，主电路选择了前进工况的连接方式，控制电路KL8线圈支路的467#线得到110 V正电，手轮离开“0”位后，412#、413#线得电：

412#线得电使KT1线圈得电，KT1的正联锁(467#、468#线间)闭合使KL8线圈得电， KL8共有3个正联锁，前两个正联锁形成以下两条通路：

(1)422#(+110V)→SA23→KL8正联锁→KL12反联锁→KM7线圈→400#。

(2)422#(+110 V)→SA24→KL8正联锁→KL12反联锁→KM8线圈→400#。

上述两通路分别使励磁接触器KM7和KM8线圈得电，它们的主触头接通了Ⅰ、Ⅱ架励磁电路，为励磁桥的开通做好了准备。同时KM7和KM8的两个辅助正联锁(在KL11线圈支路内)闭合，为KL11线圈得电做好准备。

KL8的第三个正联锁(422#、479#线间)闭合，为线路接触器KM1～KM6线圈得电做好了准备。

412 4．线还使KT13线圈得电，为手轮超过三级时，投入各风速继电器的保护做好了准备。

当手轮在三级以内时KT2线圈由两路供电，一路经413#线供电，另一路经通路：

422#(+110 V)→YV10辅助联锁→499#→YV9辅助联锁→492#→KA1→KA2→KA5→KA6→KA7→KA8→KA9→413#→KT2线圈→400#向KT2线圈供电。

手轮提到三级以上，413#线失电，KT2线圈只由后一条通路供电。KT2线圈得电后，其正联锁形成通路：

422#(+110 V)→QF1辅助联锁→501#→KM7正联锁→502#→KM8正联锁→503#→ KT2正联锁→504#→KT13反联锁→KL11线圈→400#使KL11线圈得电并自锁。

KL11线圈得电后，该信号送入电子柜，解除励磁桥的脉冲封锁信号，励磁桥开始预励磁。

KT13的延时断开反联锁(504#、505#线间)过3 s后断开，将KL11线圈支路的通、断控制权交给KT2的正联锁(503#、504#线间)及联锁：QF1(422#、501#线间)，KM7正联锁(501#、502#线间)，KM8正联锁(502#、503#线间)来共同控制。除两制动风机外，其余风机有故障时，相应的风压继电器断开，KT2线圈失电，其正联锁(503#、504#线间)断开KL11线圈电路，使机车卸载。

当预励磁电流达到32A时，电子柜送出110 V正电，使KL23和KL24线圈得电动作，其正联锁KL23(489#、487#线间)，KL24(490#、488#线间)闭合，使线路接触器KM1～KM6线圈得电，它们的主触头接通了各牵引电机支路，它们的辅助正联锁分两组分别与KL8正联锁(422#、472#线间)和KL8正联锁(422#、475#线间)并联，增加了KM7和KM8线圈支路的工作可靠度。

与此同时，在手轮电位器电压信号(在700a#、701#线间)的控制下，电子柜开通整流桥，使机车前进。手轮级位越高，信号电压越大，晶闸管导通角也越大，平均整流输出电压也跟着增大，机车速度就越快。电子柜系统根据牵引吨位，手轮级位，线路纵断面并综合考虑牵引电机限压限流、机车粘着限制条件、粘着补偿、恒功控制与磁场削弱等因素，自动控制机车按恒流+准恒速方式运行。

242．试述机车电制动的工作过程(以Ⅰ端操作为例)

首先闭合全部风机，全部风机正常运转后形成通路：

422#→KA3→KA4→KA1→KA2→KA5→KA6→K47→KA8→KA9→KT2线圈→400#使KT2线圈得电，其正联锁(503#、504#线间)闭合，为KL11线圈电路接通做好了准备。然后将手柄置“制”位，最后将手轮逆时针转到适当级位。

手柄置“制”位，使主电路选择了制动工况的连接方式，控制电路KL8线圈支路的467#线得到110V正电。逆时针提手轮后，412#线有电，KT1和KT13线圈同时得电。

KT1线圈得电动作后，其正联锁(467#、468#线间)闭合，使KL8线圈得电，KL8的三个正联锁闭合。第一个正联锁(422#、479#线间)立刻使KM1～KM6线圈闭合，接通主电路(注意：KL23、KL24已在406#线得电时动作)。后两个正联锁分别形成以下两条通路：

(1)422#(+110V)→SA23→KL8正联锁→KL12反联锁→KM7线圈→400#。

(2)422#(+110 V)→SA24→KL8正联锁→KL12反联锁→KM8线圈→400#。

分别使励磁接触器KM7、KM8线圈得电，它们的主触头接通了Ⅰ、Ⅱ架励磁电路，为励磁桥的开通做好了准备。KM7、KM8的两个辅助正联锁闭合，形成通路：

422#(+110 V)→QF1→501#→KM7辅助正联锁→502#→KM8辅助正联锁→503#→ KT2正联锁→504#→KT13反联锁→KL11线圈→400#使KL11线圈得电并自锁。KL11线圈得电的信息同时被送入电子柜，电子柜解除触发脉冲的封锁信号，机车进入电制动状态。在电制动期间，电子柜系统会根据列车吨位，手轮级位，线路纵断面并综合考虑牵引电机限压限流，机车粘着限制条件等因素，自动控制机车以准恒速方式运行。

243．试述机车重联的方法及机车重联后的控制特性

两机车重联时，不论两机车的重联端是I端还是Ⅱ端，两台机车挂钩后，把两车间的重联线束接好，并把各车重联端的重联隔离开关(SA45或SA46)置于重联位，即可实现机车重联。

两台机车重联运行时，110 V控制电源和15 V故障信号显示电源的地线互相连通。本务机车司机操作按键开关和司机控制器，通过重联导线可同时控制本务机车和重联机车，实现预期的牵引、制动特性，各司机可在显示屏上看到两车的机车状态及故障显示。

244．试述机车重联运行时，重联机车主断合线圈的得电通路(设本务机车Ⅱ端与重联机车工端重联)

两车重联时，重联机车“主断合”线圈的得电通路为：

本务机车W432#→本务机车Ⅱ端重联开关SA46→本务机车N432#→重联线束→重联机车N432#→重联机车工端重联开关(SA45)→重联机车W432#线。

重联机车“主断合”线圈经上述通路得电后，重联机车主断路器闭合。由于二极管(V18)的反向隔离作用，两台机车重联运行时，若其中任一台机车跳主断，对另一台机车主断路器的正常工作无影响。

245．试述KL19线圈的作用(以本务机车Ⅱ端与重联机车I端重联为例)

当两机车重联时，本务机车闭合电钥匙后，经通路：

本务机车W419#→本务机车SA46→本务机车N419#→重联线束→重联机车N420#→重联机车SA45→重联机车W420#使重联机车KL19线圈得电。KL19的正联锁(401#、436#线间)闭合，使重联机车不能合电钥匙。

KL19的第二个正联锁(649#、650#线间)闭合，使重联机车显示电路的+15 V电源接通。

KL19的第一个反联锁(705#、70C#线间)断开，使重联机车的调制与解调两环节的给定电流信号通路断开，使本务机车传来的给定电流信号经707#线进入重联机车电子柜，控制重联机车。

KL19的第二个反联锁(459#、411#线间)断开，解除重联机车电子柜的封锁。

246．试述中间继电器KL12的作用

KL12线圈电路如图3-25所示。

机车电制动时，406#、412#线均有电。当仅施电制动时：若励磁电流大于360(1±5％)A或电枢电流大于1 250(1±5％)A，则电子柜内联锁(506#、406#线间)闭合，使KL12线圈得电，KL12的两个反联锁(分别串接在KM7、KM8线圈支路中)动作，断开了他励电流通路，起到制动过流保护的作用。同时施加电制动和空气制动时，即使励磁电流和电枢电流均不超过保护限定值，但若空气制动压力大于1．5 kPa时，压力继电器KA11闭合，也使KL12线圈得电动作，断开他励电路，撤消电制动，防止制动力过大使轮对滑行，擦伤轮轨。

KL12线圈一动作，其正联锁(500#、506#线间)闭合，经二极管V25使其自锁，只有当手轮退回“0”位。422#线失电，方可解锁。

一等司机(高级)

247．试述B组运行时的控制过程

由手轮给出的级位信号送到电压给定插件，先由其中的比例电路对级位信号进行变换，接着变换后的信号送到最大值选择器进行选择。由于B组运行无电制动功能，由Tr信号确认手柄在牵引位时，经最大值选择器选择后的级位信号送入积分跟踪电路中进行缓冲，以防止起车时产生冲动。在积分跟踪电路中加入准备状态的控制信号，当主电路准备好后，该电路才有电流指令信号输出，机车才能有可能运行。

B组运行时，励磁桥的控制也是由电压给定插件上的励磁环节控制的。它由预励磁控制和跟随励磁控制两部分电路组成。预励磁的给定值仍是32 A，跟随励磁按0．227IBG1控制。也就是说励磁电流按比例随电枢电流增加或减小。由电压给定板产生的整流桥移相控制信号(级位信号)先送到同步控制板进行指令整定，再和励磁桥移相信号一起送到脉冲形成板产生触发脉冲，触发脉冲再经脉冲放大插件进行功率放大后，由转换控制板进行转换，最后送到各桥去触发晶闸管，控制整流桥和励磁桥的电流大小。

B组控制时的信号流程示意图如图3-26所示。

设置同步控制插件的主要作用是解决B组运行时，司机控制器手柄在“0”位可能发生的“窜车”问题。转换控制插件的主要作用相当于一个转换开关，保证A、B组的多路信号能够同时转换。

248．试述功补系统的组成和主要作用

功补系统主要由PFC装置、补偿控制板、补偿接口板、补偿保护板等组成。其中PFC装置接于主电路全控桥次边绕组两端，其主要由晶闸管交流开关(QV1～QV4)和RLC滤波器等组成。晶闸管交流开关直接控制RLC滤波器的投入和切除，RLC投入时，功率因数会相应提高，功率因数的提高可使机车的无功功率减小，节约了能源，提高了设备的利用率，还可使电网电压较为稳定，负载得到较高的电压。

补偿控制插件的主要作用是根据电流传感器TA5～TA8和电压传感器UV3～UV6传来的信号，计算无功功率，综合判别各种逻辑信号，决定PFC的投入和切除。当无功功率较大时，投入PFC的组数较多，反之投入组数较少(电制时始终投入二组)。补偿接口板主要用于生成晶闸管交流开关的触发脉冲，补偿保护板主要提供有关的保护功能，其中包括：

(1)过流保护：当PFC装置中滤波电流有效值或峰值超过保护值且时间超过0．5 s，切除该组PFC装置；当有二组PFC过流时，封锁全部晶闸管开关。

(2)启动保护：机车启动时，若电机电流大于1 300 A，则PFC装置不投入。

(3)高网压保护：原边电压有效值大于29．5 kV，且持续时间大于0．5 s时，PFC不投入。

(4)逻辑错误保护：检测到有电流而无投入信号或有投入信号而无电流时，封锁该组 PFC装置的晶闸管触发脉冲，并输出信号使司机台显示屏显示“功补故障”。当功补装置有故障时，可由故障开关QS13～QS17将其切除。行程开关QS17～QS20与放电电阻R25～ R28组成保护环节，当需进入高压室作业时，由保护环节将滤波电容的电能释放，防止人身事故。

249．试述零压保护装置的组成及工作过程

零压保护电路如图3-27所示，x7a7为主变压器辅助绕组，SA2为故障开关，TC10为变压器，R43为限流电阻，V31为二极管全波整流器，YV1为门联锁保护电空阀，QS11、QS12为库用转换开关，SA为车顶门行程开关。设置零压保护装置的作用是防止供电失压后再送电，可能出现的事故。零压保护动作的时间设定为2 s(当电网失压时间>2 s时，KT2释放，实施保护)。当失压时，a7-x7无电，TC10次边无电，U31输出端无电，LT20线圈失电， KT20反联锁(512#、515#线间)闭合，使零压中继KL16线圈得电。KL16正联锁(439#、440#线间)使主断跳开，并在主台显示“零压”信号。

由于失压保护的动作延时2 s后方实现，故受电弓短暂脱弓不会引起误动作。设置KT20反联锁(220#、221#、线间)和V4(V4是由二个稳压管串接而成)的作用是提高零压保护装置的灵敏度。设置电容C22的作用是KT20反联锁(220#、221#线间)断开后，使KL20线圈上的电压能逐渐平稳下降，防止吸合过程中的“弹跳”现象。

YV1得电时，门联锁阀杆顶出，使高压室、主变压器室门不能打开，使人员不能入内，保证了人身安全。未升弓时，YV1由通路：

电钥匙(SA21)→422#→QSA11→QS12→SA4→YV1供电，此时V3起隔离作用。升弓合主断后，YV1由两条供电通路同时供电，确保只有在断主断路器并同时断开电钥匙时，人员方可进入高压室、主变压器室。

250．试述辅机保护装置的组成及作用

辅保装置主要由电流互感器及辅保插件板组成。互感器共有13套，它们的检测对象不同，型号规格也不同，插件板有14块，它们的规格型号完全相同，其中13块板与互感器一一对应配成套使用。其余一块作二次保护用。插件板分二组分别放在Ⅰ、Ⅱ端低压柜中的插件箱中，它们在插件箱中的位置如图3-28。

当某辅助电机发生故障(过载、短路、断相等)时，相应的电流互感器检测出电机电流信号，送人保护插件板，经过比较判断，若电机电流超过保护值较小，则插件板内继电器延时较长时间后动作；若电机电流超过保护值较大，则插件板内继电器延时较短时间动作。继电器动作后，其反联锁断开相应的电机接触器线圈电路，起到保护作用。一旦电机接触器断不开(如触头烧损)，故障电流依然存在，二次保护信号送入二次保护板，经3 s左右，二次保护板内继电器动作，跳开主断。

辅保装置同时又起辅机启动信号显示作用。辅机起动时因电流较大，辅保装置显示过载信号，辅机起动完毕，电流恢复正常，信号灯又熄灭。所以在司机室可清楚地看到各辅机起动。

251．试述当劈相机Ⅰ故障时，直接起动劈相机Ⅱ的工作过程

劈相机Ⅱ起动控制电路如图3-29。

当劈相机Ⅰ故障时，将劈相机Ⅰ故障开关(SA31)打至隔离位，按下按键开关(SB105)形成通路：

350#(+110 V)→FA23→SB105→521#→SA32→541#→KL20反联锁→KM10线圈→400#(-110V)使KM10线圈得电。KM10的一个正联锁(202#、231#线间)将启动电阻(R46)串人启动电路。与此同时，KM10的第二个正联锁(546#、534#线间)形成通路：

521#→SA31→534#→KM10正联锁→546#→SA32→FS2→KM12线圈→400#使劈相机Ⅱ端接触器(KM12)线圈得电并自锁，KM12的主触头接通了劈相机Ⅱ(MG2)的电源，劈相机Ⅱ开始启动，发电相电压逐渐上升。KM12的另一个正联锁(521#、537#线间)接通，为KT4的得电做好准备。

当发电相电压达到0．55Ue时，KL1动作，其正联锁(521#、539#线间)使KL20线圈得电并自锁，KL20的一个反联锁(541#、542#线间)断开，使KM10线圈失电，其正联锁断开启动电阻(R46)。

KL20的第二个正联锁(537#、538#线间)接通了时间继电器KT4线圈电路，经延时3 s后，KT4的正联锁(551#、552#线间)接通，为牵引风机电路的接通做好准备。

KL20的第三个正联锁(532#、533#线间)使KT3线圈得电，经延时3 s后，KT3的正联锁(521#、581#线间)使KL18线圈得电，为其他辅机控制电路的接通做好了准备。KL20的第二个反联锁(434#、435#线间)断开“主断合”电路。

另外，在闭合按键开关SA105时，由于521#线的得电，接触器(KM22)主触头闭合，变压器油泵电机(MA12)转动；电空阀YV13和YV14也得电，它们分别沟通了空压机Ⅰ、Ⅱ的工作容积与大气的通路。减小了空压机的启动背压，为空压机启动做好了准备。

252．换向手柄置“后”位有哪些电器动作?其作用如何(I端操作)?

换向手柄置“后”位，402#、405#、407#、410#线有电：

402#线有电，为调速手轮有级位时投入工作做好了准备。

410#线有电，将机车状态信号传给电子柜，电子柜根据此信号产生相应的控制信号(如Ⅱ架减载等)。

由于此时手轮均在“0”位，411#线有电，且KM1～KM8线圈在失电状态，它们的反联锁均闭合，形成通路：

411#(+110 V)→KM1→KM8反联锁→KL10线圈→400#使KL10线圈得电，KL10的两个正联锁分别形成以下两条通路：

(1)405#(+110 V)→KL10正联锁→YV7和YV8线圈→400#(-110 v)。

(2)407#(+110 V)→KL10正联锁→YV9和YV10线圈→400#(-110 V)。

在第一条通路中，YV7和YV8线圈得电，使方向转换开关转向“后”位(有规定风压时)，机车主电路随之转变为后退状态。方向转换开关转到“后”位后，它们的辅助联锁形成如下通路：

405#(+110 V)→YV7辅助联锁→462#→YV8辅助联锁→465#→KL7线圈→400#(-110V)

使KL7线圈得电，其正联锁(466#、467#线间)接通，为KL8线圈的得电做好了准备。

在第二条通路中，YV9和YV10线圈得电，使牵／制转换开关转向“牵引”位(有规定风压时)，机车主电路随之转变为牵引状态。牵刷转换开关转换到位后，它们的辅助联锁闭合，形成通路：

407#(+110 V)→YV9辅助联锁→463#→YV10辅助联锁→466#→KL7正联锁→467#线，为KL8线圈得电做好了准备。

253．试述机车重联运行时，本务机车司机控制机车升弓的方法及重联机车受电弓的得电通路(设本务机车Ⅱ端与重联机车工端重联)

当两台机车控制风缸风压均大于500 kPa时，本务机车司机按下SB101(或SB102)，两机车受电弓可同时升起，重联机车受电弓的得电通路为：

本务机车W423#→本务机车重联开关SA46→本务机车N423#→重联线束→重联机车N423#→重联机车重联开关(SA45)→重联机车W423#线。

254．试述机车重联运行时，两机车辅助电机的联控电路(以本务Ⅱ端与重联机车Ⅰ端重联为例)

(1)劈相机联控电路：

当本务机SB105(或SB205)闭合时，经重联开关和重联线束的连接，两机车的W521#线相连，两机车的劈相机Ⅰ同时启动，两车的W521#线的连接通路为：

本务机车W521#→本务机车SA46→本务机车N521#→重联线束→重联机车N521#→重联机车SA45→重联机车W521#

(2)通风机联控电路：

本务机车闭合SB107(或SB207)时，经通路：

本务机车W551#→本务机车SA46→本务机车N551#→重联线束→重联机车N551#→重联机车SA45→重联机车W551#使两车通风机同时启动。

(3)压缩机联控通路：

本务机车闭合SB106(或SB206)时，经通路：

本务机车W561#→本务机车SA46→本务机车N561#→重联线束→重联机车N561#→重联机车SA45→重联机车W561#使两台机车的压缩机同时启动。

(4)强泵风联控电路：

本务机车闭合SB109(或SB209)时，经通路：

本务机车W562#→本务机车SA46→本务机车N562#→重联线束→重联机车N562#→重联机车SA45→重联机车W562#使两台机车的压缩机同时强迫起动。