SS_3型电力机车受电弓控制电路的改进建议.pdf

收稿日期 1998205215 运用检修 SS3型电力机车受电弓 控制电路的改进建议 武汉铁路分局武汉430071 谢陈刚 信 阳 机 务 段信阳464000 王汉东 摘 要分析了SS3型电力机车受电弓控制电路存在的问 题,提出了改进方案,并对电路作了简单说明。 关键词电力机车 受电弓 控制电路 分析 改进 1 引言 SS3型电力机车的受电弓控制电路非常简单,其 原理如图1所示,即由操纵台琴键开关ZKZ直接控 制,经受电弓故障隔离开关SDK,使受电弓电空阀 SDF得电,不受机车工况的任何限制。这给机务部门 的安全与机车质量造成极大隐患,具体表现在 1从电路上无法保证调压开关只有零级位才能 升弓。 此故障在信阳机务段的检修机车上发生过,当检 修人员打风准备进行高压试验时,主断路器合不上;人 工合闸并升起受电弓时,机车突然冲动。 2机车正常检修,有关人员启动小风泵打风,升 弓合闸进行高压试验。启动劈相机时, 端低压柜 “放 炮”,操纵台显示 “辅接地”;但主断路器未分断,待受电 弓降下时,低压柜已起火烧损,损失严重。 3按要求,机车通过分相绝缘器时必须断电。如 果主断路器不能正常分断,只能以降弓代替分闸,此时 若主电路正处于牵引工况,各辅机仍在工作,接触网导 线与滑板间必然产生强烈的电弧。 图1 受电弓升降的直接控制电路 2 原因分析及危害 出 现问题1的原因是,伺服电机降压电阻 SDJR滑片虚接,调压开关停在第3级位,数码管因 故障也无显示。 当主断路器合不上时,如果检修人员未 作任何处理而盲目地人工合闸,则在受电弓升起时,牵 引电机会突然加上约880 V的电压,机车在无风制动 的情况下,会以较高的加速度窜出,直到第5位牵引电 机过流第5轮对的手制动机已拧上 , 主断路器分断 后机车才能停下来,但还是会窜出约20m。 出现问题2的原因是,当高压试验启动劈相机 时, 端低压柜放炮造成 “辅接地” 。 为什么主断路器未 能分断保护呢根据调查,结合电路分析,可以认为,检 修人员启动劈相机时风压未达到2FYJ保持压力400 kPa,但在合闸时辅助风缸压力达到了450 kPa, 由于 主断路器闭合时消耗一部分空气,风缸压力有所下降, 在未继续打风又启动劈相机时就会发生上述故障,且 主断路器不能起保护作用。造成这类低压柜起火的原 因有检修人员操作失误的因素;但受电弓在400 kPa 甚至350 kPa即能升起,而主断路器要确保400 kPa 以上的风压才能分断,这是事故的内在因素。 出现问题3的原因是,由于受电弓的升降为直接 控制方式图1,当机车运行中主断路器不能正常分 断时,可以直接断开ZKZ开关,降下受电弓,使机车失 电;即使机车主电路正处于牵引工况,各辅机还在工 作,仍能进行降弓操作。 这种操作方式至少造成以下三 个方面的危害 1受电弓在断开感性高压大容量交流电路时, 由于没有有效抑制过电压的措施,机车内部将产生较 高的操作过电压,而且这个动态过程持续较长,这将对 电子元件和牵引电机造成一定的冲击损坏。 2受电弓滑板与接触网导线间强烈的电弧加剧 了滑板与导线磨耗,甚至烧损导线。 3对附近通信设备造成严重干扰。 机车在运行过程中,滑板离线产生的电弧,由于离 线时间较短,间隙较小,电弧电压较低,对机车的影响 和对通信设备的干扰远没有上述人为操作大。 3 解决问题的方案 综上所述,设计了图2方案。 在原电路的基础上增 加一个风压继电器FYJ和一个中间继电器SDZJ,并 利用机车现有的联锁触头,对控制电路进行适当的改 进。 图2 受电弓升降控制的改进电路 电路原理是 , 1 当受电弓需要升起时风路从 略 , 闭合开关ZKZ。如果此时调压开关在零位, SDK 置正常位,风压达到FYJ动作值470 kPa, SDF得电, 受电弓升起。同时SDZJ得电,正联锁短接, TK0触点 自锁,另一正联锁接通N 401,为锁闭降弓条件作好准 54 1998年第4期机 车 电 传 动№4, 1998 1998年7月10日EL ECTR IC DR I V E FOR LOCOMOT I V EJuly 10, 1998 备主断路器能正常分断,对降弓操作没有影响。2 FYJ整定值为470 kPa时动作, 420 kPa时释放,目的 在于凡是受电弓能升起时,主断路器均能对机车进行 保护 2 FYJ 整定值为450 kPa时动作, 400 kPa时释 放。3FYJ和2FYJ安装在同一位置,取样风源一 致 ; 4 降弓时,如果劈相机在运行工况, PXZJ吸合, 此时即使ZKZ断开,受电弓也不降下,以确保受电弓 仅能开断较小的电流。特殊情况时的降弓可断开钥匙 联锁开关DSK。 4 结论 上述方案可以解决本文提出的三个问题,电路简 单,功能完善,所需配件不多,不影响乘务员的操纵,适 合厂、 段改造,其他SS型机车均可以此作参考。 上接第12页 以计算和控制每辆车上的电制动力和空气制动力。 8 列车诊断系统 在车辆上,VVV F逆变器、 空调、 辅助逆变器、 直 流变换器和空气制动系统均有独自的诊断系统。 通过SI BA S32中央故障存储单元CFSU、TFT 彩色显示器、KL IP Substation智能终端 , 将分散于 每辆车上的被诊断部件系统联系起来,形成集中的 列车诊断系统,如图7所示。 图7 列车诊断系统 ATO列车自动驾驶装置;ATP列车自动保护装置;① 彩色显示器;②智能终端;BS二进制信号;AS模拟信号 KL IP Substation接受来自各部件系统的数字 或模拟信号如状态、 故障等 , 并变换成总线信号,送 入CFSU。 这不仅减少了布线数量,也对CFSU提供了 好的接口。KL IP Substation接收并传递的信号 ,A 车 为47个 ,B 车为26个 ,C 车为26个。 CFSU中储存的信息,可以显示在彩色显示器的 屏幕上,或通过其上的专用连接接口,用手提式电脑读 取。彩色显示器可选择显示两种语言中文或英文和 两种工作模式面向运行的司机模式和面向检修的检 查模式。 在司机模式,有7种功能,显示15种页面。 在 检查模式,有9种功能,显示23种页面,以帮助检修人 员分析和查找故障。为防止无关人员任意进入这种模 式,在进入这种模式前,必须输入密码。 9 空调 在每辆车车顶的两端,安装了两台空调机组,每台 空调机组包括了空气和风量调节与制冷两部分。其技 术参数为 制冷量40 kW 压缩机型式螺杆式 电机 21. 5 kW 3380 V 50 Hz 冷凝器风机21. 4 kVA 3380 V 50 Hz 风量28 000 m 3 h 送风机21. 1 kVA 3380 V 50 Hz 风量22 125 m 3 h 紧急通风逆变器1 kW 风量21 000 m 3 h 冷却媒质R134 a 质量850 kg 每一辆车上的两台空调机组,由一个微机控制单 元控制,风道设计合理,舒适度较高 平均风速0. 34 ms 温度19℃ ～27℃外部温度为32. 5℃ 湿度65 温度均匀性3℃ 当接触网停电或网压低于1 000 V时,辅助逆变 器停止工作,空调自动转入紧急通风状态,以保证旅客 必要的通风量。 10 试验 除了必须在广州地铁一号线全线通车后才能进行 的试验外,地铁车辆整列车的型式试验已基本完成。 从 列车的启动和加速试验以及线路制动试验所记录的数 据表明,列车的牵引 制动性能达到了设计的要求。 64 机 车 电 传 动1998年