第二十四章电力机车控制电路 控制电路是由司机控制器、低压电器、主电路与辅助电路中的各电器电磁线 圈及各电器的联锁联锁等组成的电路。由于主电路和辅助电路中各电器的动作均 要由控制电路控制,因而对控制电路也提出了相应的要求,目的是保证行车的安 全,便于操纵、运用、维修,尽量减少电器设备,以达到最佳的经济指标 本章为便于读者学习各型机车的控制电路,除介绍对控制电路的要求、电力 机车的控制方法及特点外,重点介绍电力机车电气线路通用符号、各种联锁方法 及其特点。在具体电路方面,以韶山g型电力机车控制电路作为重点做详细叙述 学完本章学生应达到的目标: 熟练掌握电力机车电气线路的通用符号、各种联锁方法 2、会分析电力机车的控制电路原理 第一节概述 电力机车控制电路是机车三大电路中最为复杂的电路,属于低压直流小功率 电路。它由司机控制器、低压电器、主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各 电器的联锁联锁等组成。控制电路可以控制主电路和辅助电路中各电器的动作, 并通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵,使机车按照司机的 意图运行。 、对控制电路的要求 由于主电路和辅助电路中各电器动作要求均由控制电路控制,因此控制电路 应满足下列要求: 1、能改变机车的运行状态,如运行方向的改变、牵引与制动的转换。 2、能对牵引力、制动力、速度进行调节 3、有控制各辅助机组起动、运行的电路,有控制其它辅助设备的电路。 4、有保证主电路、辅助电路工作的控制电路,如避免重合闸、避免由于误 操作所引起的不良影响等。 5、能保证各电器按一定的次序动作,动作结果与司机发出的指令一致,在 动作过程中对于没有灭弧装置的电器则不应产生电弧 6、设有照明电路和信号电路。 7、设有故障电路,在机车发生某一故障又不能及时处理时,组成故障电路
第二十四章 电力机车控制电路 控制电路是由司机控制器、低压电器、主电路与辅助电路中的各电器电磁线 圈及各电器的联锁联锁等组成的电路。由于主电路和辅助电路中各电器的动作均 要由控制电路控制，因而对控制电路也提出了相应的要求，目的是保证行车的安 全，便于操纵、运用、维修，尽量减少电器设备，以达到最佳的经济指标。 本章为便于读者学习各型机车的控制电路，除介绍对控制电路的要求、电力 机车的控制方法及特点外，重点介绍电力机车电气线路通用符号、各种联锁方法 及其特点。在具体电路方面，以韶山 8 型电力机车控制电路作为重点做详细叙述。 学完本章学生应达到的目标： 1、熟练掌握电力机车电气线路的通用符号、各种联锁方法； 2、会分析电力机车的控制电路原理； 第一节 概述 电力机车控制电路是机车三大电路中最为复杂的电路，属于低压直流小功率 电路。它由司机控制器、低压电器、主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各 电器的联锁联锁等组成。控制电路可以控制主电路和辅助电路中各电器的动作， 并通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵，使机车按照司机的 意图运行。 一、对控制电路的要求 由于主电路和辅助电路中各电器动作要求均由控制电路控制，因此控制电路 应满足下列要求： 1、能改变机车的运行状态，如运行方向的改变、牵引与制动的转换。 2、能对牵引力、制动力、速度进行调节。 3、有控制各辅助机组起动、运行的电路，有控制其它辅助设备的电路。 4、有保证主电路、辅助电路工作的控制电路，如避免重合闸、避免由于误 操作所引起的不良影响等。 5、能保证各电器按一定的次序动作，动作结果与司机发出的指令一致，在 动作过程中对于没有灭弧装置的电器则不应产生电弧。 6、设有照明电路和信号电路。 7、设有故障电路，在机车发生某一故障又不能及时处理时，组成故障电路
或切除故障部分,使机车维持运行。 8、当机车重联运行时,若一台机车故障,要求不影响另一台机车运行 9、在保护电器动作引起主断路器跳闸后,应有零位联锁,即要重新合闸, 机车各电器须处于起动前状态,各按键开关须先关闭。 10、要求电气制动与机械制动之间有一定的安全联锁。 l1、要求控制电路在满足要求的前提下应尽量简单,操纵部分简单易记,便 于操纵 总之,控制系统要保证行车的安全,利于操纵、运用、维修,尽量节省电气 设备,以达到最佳的经济指标。 正因为控制电路是机车电路最复杂的部分,就机车运行中出现的故障而言, 控制电路中故障也较多。因此,熟练的掌握控制电路原理,就能在平时对机车进 行全面保养,在发生故障时能迅速准确地进行分析与处理,对确保行车安全是非 常重要的。 二、电力机车的控制方法及其特点 电力机车的控制方法视机车的类别而选用不同的方法。对于电压不高、功率 不大的直流电力机车,可采用直接控制的方法,即用手动的方法直接控制机车主 电路而使机车运行,这种机车其控制电路就包括在主电路之中。这种方法使机车 电路简单、故障率低,但只能适用于一些城市电车及工矿用小功率电力机车。 对于高电压大电流的大功率机车,直接控制显然是不能满足要求的,而且具 有极大的危险性,所以必须选用间接控制的方法。所谓间接控制是指通过司机控 制器及各按键开关来控制一些低压电器,再通过这些低压电器去控制高压部分。 这种方法使弱电控制强电,还使操纵部分轻巧灵便,而且使操作者与高压部分很 好地隔离。 采用间接控制的方法有利于机车向自动化方向发展。随着科学技术的发展, 电力机车也得到不断发展,电力机车的自动化水平越来越高,自动控制环节(系 统)越来越完善。随着电力电子技术的发展及新型电器、仪表的出现,为机车的 自动控制提供了广阔的基础,使机车向全自动化方向发展成为可能,同时也使机 车的控制系统日趋复杂,必然对控制系统提出更髙的要求
或切除故障部分，使机车维持运行。 8、当机车重联运行时，若一台机车故障，要求不影响另一台机车运行。 9、在保护电器动作引起主断路器跳闸后，应有零位联锁，即要重新合闸， 机车各电器须处于起动前状态，各按键开关须先关闭。 10、要求电气制动与机械制动之间有一定的安全联锁。 11、要求控制电路在满足要求的前提下应尽量简单，操纵部分简单易记，便 于操纵。 总之，控制系统要保证行车的安全，利于操纵、运用、维修，尽量节省电气 设备，以达到最佳的经济指标。 正因为控制电路是机车电路最复杂的部分，就机车运行中出现的故障而言， 控制电路中故障也较多。因此，熟练的掌握控制电路原理，就能在平时对机车进 行全面保养，在发生故障时能迅速准确地进行分析与处理，对确保行车安全是非 常重要的。 二、电力机车的控制方法及其特点 电力机车的控制方法视机车的类别而选用不同的方法。对于电压不高、功率 不大的直流电力机车，可采用直接控制的方法，即用手动的方法直接控制机车主 电路而使机车运行，这种机车其控制电路就包括在主电路之中。这种方法使机车 电路简单、故障率低，但只能适用于一些城市电车及工矿用小功率电力机车。 对于高电压大电流的大功率机车，直接控制显然是不能满足要求的，而且具 有极大的危险性，所以必须选用间接控制的方法。所谓间接控制是指通过司机控 制器及各按键开关来控制一些低压电器，再通过这些低压电器去控制高压部分。 这种方法使弱电控制强电，还使操纵部分轻巧灵便，而且使操作者与高压部分很 好地隔离。 采用间接控制的方法有利于机车向自动化方向发展。随着科学技术的发展， 电力机车也得到不断发展，电力机车的自动化水平越来越高，自动控制环节（系 统）越来越完善。随着电力电子技术的发展及新型电器、仪表的出现，为机车的 自动控制提供了广阔的基础，使机车向全自动化方向发展成为可能，同时也使机 车的控制系统日趋复杂，必然对控制系统提出更高的要求
电力机车电气线路通用符号及其说明 由于电力机车电气线路中电器设备种类繁多,电路本身又较复杂,尤其控制 电路更复杂,为了读图方便起见,我们将电力机车电路中通用的符号按新国标总 结如下,见表24-1。 表6-1电气线路符号裹 变压酒 接 座 辛木 三笼型 被墨 异步电动机 搀向或补绕 串绕组 井励或它糖 立流电动机 林冲变压睡 电压互感器 席团联铺 延时联键 其有自动释放 的负衡开关
三、电力机车电气线路通用符号及其说明 由于电力机车电气线路中电器设备种类繁多，电路本身又较复杂，尤其控制 电路更复杂，为了读图方便起见，我们将电力机车电路中通用的符号按新国标总 结如下，见表 24—1
对表中有关符号作几点说明: 1、各电气设备在电气线路图中除按表内符号表示外,在符号旁边还应标明 相应电气设备在电路中的代号。如在接触器线圈旁注上205KM表示205号接触器 的线圈,且在所有205号接触器各联锁联锁旁边也注明205KM,说明是同一电器 在电路中不同位置的控制关系 2、导线也是电气线路图中的一部分,特别是一些重要的导线应在电路图中 标明导线代号,不同类型和不同作用的导线可用字母表示其不同 3、常开联锁、常闭联锁(也称正联锁、反联锁)是指在电器的工作线圈未 通电、电器处于释放状态时的联锁位置而言,若其联锁联锁是打开的即为常开联 锁(正联锁),若其联锁联锁是闭合的即为常闭联锁(反联锁)。当电器工作线圈 通电而电器动作后,常开联锁闭合,常闭联锁打开。在韶山系列电力机车电气线 路中,联锁位置采用了通用的“上开下闭,左开右闭”的画法,即将常开联锁画 在导线的左边和上边,将常闭联锁画在导线的右边和下边。也有些机车采用相反 的画法,如法国制造的6G型电力机车。 应当指出的是,并不是所有的电器联锁都有常开、常闭的概念。对于某 些组合电器(如位置转换开关)的联锁联锁,这类联锁除标出其所属电器的代号 外,还应表明该联锁在何位置接通。如韶山ε型电力机车控制电路中在联锁旁注 上1W、IWh就表示是两位置转换开关的联锁,前者表示1Ⅶ“向前”位时该 联锁接通,后者表示l阳“向后”位时闭合,这类联锁又称位置联锁。 5、对于凸轮控制器或鼓形控制器,在电路图中将这类圆形的触头闭合次序 展开为一个平面的触头闭合电路图,简称展开图。在某工作位置若某导线对应的 联锁是接通的,则在该位置相应的导线下方以黑点(或黑线段)表示;在某工作 位置若某导线对应的联锁是断开的,则在该位置相应的导线下方无黑点(或黑线 段)。 、有些比较复杂的电器在电路中不易标出工作位置和触头闭合次序,一般 采用在电路旁附上工作位置的图表,如调压开关等组合电器的触头闭合表。 7、国产电力机车电路图中所示的接触元件和联锁触头的开、闭位置表示原 则和操作位如下:司机控制器在零位;位置转换开关在机车1端向前、牵引位;
对表中有关符号作几点说明： 1、各电气设备在电气线路图中除按表内符号表示外，在符号旁边还应标明 相应电气设备在电路中的代号。如在接触器线圈旁注上 205KM 表示 205 号接触器 的线圈，且在所有 205 号接触器各联锁联锁旁边也注明 205KM,说明是同一电器 在电路中不同位置的控制关系。 2、导线也是电气线路图中的一部分，特别是一些重要的导线应在电路图中 标明导线代号，不同类型和不同作用的导线可用字母表示其不同。 3、常开联锁、常闭联锁（也称正联锁、反联锁）是指在电器的工作线圈未 通电、电器处于释放状态时的联锁位置而言，若其联锁联锁是打开的即为常开联 锁（正联锁），若其联锁联锁是闭合的即为常闭联锁（反联锁）。当电器工作线圈 通电而电器动作后，常开联锁闭合，常闭联锁打开。在韶山系列电力机车电气线 路中，联锁位置采用了通用的“上开下闭，左开右闭”的画法，即将常开联锁画 在导线的左边和上边，将常闭联锁画在导线的右边和下边。也有些机车采用相反 的画法，如法国制造的 6G 型电力机车。 4、应当指出的是，并不是所有的电器联锁都有常开、常闭的概念。对于某 些组合电器（如位置转换开关）的联锁联锁，这类联锁除标出其所属电器的代号 外，还应表明该联锁在何位置接通。如韶山 3型电力机车控制电路中在联锁旁注 上 1WHq、1WHh 就表示是两位置转换开关的联锁，前者表示 1WH“向前”位时该 联锁接通，后者表示 1WH“向后”位时闭合，这类联锁又称位置联锁。 5、对于凸轮控制器或鼓形控制器，在电路图中将这类圆形的触头闭合次序 展开为一个平面的触头闭合电路图，简称展开图。在某工作位置若某导线对应的 联锁是接通的，则在该位置相应的导线下方以黑点（或黑线段）表示；在某工作 位置若某导线对应的联锁是断开的，则在该位置相应的导线下方无黑点（或黑线 段）。 6、有些比较复杂的电器在电路中不易标出工作位置和触头闭合次序，一般 采用在电路旁附上工作位置的图表，如调压开关等组合电器的触头闭合表。 7、国产电力机车电路图中所示的接触元件和联锁触头的开、闭位置表示原 则和操作位如下：司机控制器在零位；位置转换开关在机车 1 端向前、牵引位；
各按键开关在水平位;空气断路器在开断位;各刀开关在运行位;各保护自动开 关在开断位。 第二节联锁方法与重联电路 常用联锁方法 机车控制电路必须满足主电路和辅助电路的需求,如电器按一定次序动作, 司机按一定顺序操作,因此必须设置一些联锁来满足控制电路的逻辑要求。 在考虑控制电路的联锁时,首先必须满足电路的要求,在此前提下应尽量减 少联锁数目,因为多设一个联锁就使电路多一个发生故障的可能性,同时也增加 了分析处理故障的难度。另外对于需要有故障运行电路,同样要在控制电路中做 相应考虑。对于可能由于误操作造成事故的现象,也应在电路中予以避免或设法 补救。因此在设置控制电路的联锁时应统筹考虑,权衡处理 机车上的联锁方法有两大类,即机械联锁与电气联锁 1、机械联锁 为避免因司机的误操作造成的人身及设备不安全,需设置一些机械联锁来保 证。目前采用的机械联锁主要有: (1)司机控制器换向手柄与调速手柄间的机械联锁 2)司机台上按键开关与电钥匙的联锁。 (3)换向手柄及电钥匙与钥匙箱的联锁。 2、电气联锁 电气联锁方法种类较多,我们介绍机车上常用的几种联锁方法。 (1)串联联锁 在某电器的工作线圈前串联若干其它电器的联锁,这些联锁称为串联联锁。 如图24-1所示,在继电器J的线圈电路中串有a、b、c三个电器的联锁,其中 a、b为常开联锁,c为常闭联锁。该电路要求在a、b两电器处于吸合状态而c 电器处于释放状态时继电器J才能得电吸合,而a、b、c三个电器中任意一个不 符合上述工作状态时,继电器J即失电而释放。 串联联锁是由多个条件来使一个电器通电,而其中任一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
各按键开关在水平位；空气断路器在开断位；各刀开关在运行位；各保护自动开 关在开断位。 第二节 联锁方法与重联电路 一、常用联锁方法 机车控制电路必须满足主电路和辅助电路的需求，如电器按一定次序动作， 司机按一定顺序操作，因此必须设置一些联锁来满足控制电路的逻辑要求。 在考虑控制电路的联锁时，首先必须满足电路的要求，在此前提下应尽量减 少联锁数目，因为多设一个联锁就使电路多一个发生故障的可能性，同时也增加 了分析处理故障的难度。另外对于需要有故障运行电路，同样要在控制电路中做 相应考虑。对于可能由于误操作造成事故的现象，也应在电路中予以避免或设法 补救。因此在设置控制电路的联锁时应统筹考虑，权衡处理。 机车上的联锁方法有两大类，即机械联锁与电气联锁。 1、机械联锁 为避免因司机的误操作造成的人身及设备不安全，需设置一些机械联锁来保 证。目前采用的机械联锁主要有： （1）司机控制器换向手柄与调速手柄间的机械联锁。 （2）司机台上按键开关与电钥匙的联锁。 （3）换向手柄及电钥匙与钥匙箱的联锁。 2、电气联锁 电气联锁方法种类较多，我们介绍机车上常用的几种联锁方法。 （1）串联联锁 在某电器的工作线圈前串联若干其它电器的联锁，这些联锁称为串联联锁。 如图 24-1 所示，在继电器 J 的线圈电路中串有 a、b、c 三个电器的联锁，其中 a、b 为常开联锁，c 为常闭联锁。该电路要求在 a、b 两电器处于吸合状态而 c 电器处于释放状态时继电器 J 才能得电吸合，而 a、b、c 三个电器中任意一个不 符合上述工作状态时，继电器 J 即失电而释放。 串联联锁是由多个条件来使一个电器通电，而其中任一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