HXD1型交传电力机车电气原理分析与故障处理.doc

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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作2014届毕业设计 课题名称：HXD1型交传电力机车电气 原理分析与故障处理二级学院 铁道牵引与动力学院 班 级 司乘111班 学生姓名 郑子淇 指导老师 莫 坚 完成日期 2013年12月 2014届毕业设计任务书一、课题名称：HXD1型交传电力机车电气原理分析与故障处理二、指导教师：莫坚三、设计内容与要求1、 课题概述 随着轨道交通装备的飞速发展，交传电力机车已普遍应用于我国铁路运输，其中HXD1型电力机车使用广泛，电力机车乘务员和检修人员必须熟练掌握其电气原理和故障分析判断的方法，本课题主要针对铁道司乘、检修方向的学生，要求学生能整体

2、全面了解HXD1型电力机车的总体结构、控制原理、界面显示，能整体分析HXD1型电力机车主电路，辅助电路、控制电路原理，并能根据HXD1型电力机车实际运用中的故障进行分析，根据实际情况进行故障处理方案的设计。使学生更好的理解交传电力机车的工作原理，培养学生运用所学的知识来分析解决本专业范围内的问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。2、 设计子课题1）HXD1型电力机车主电路的原理分析与故障处理2）HXD1型电力机车辅助电路的原理分析与故障处理3）HXD1型电力机车控制电路受电弓控制环节的原理分析与故障处理4）HXD1型电力机车控制电路主断路器控制环节原理分析与故障处理3、

3、 设计内容与要求1）HXD1型电力机车的总体结构与设备布置2）HXD1型电力机车布线与电气接口布置3）HXD1型电力机车的相关电气线路的电气原理分析4）对HXD1型电力机车常见故障进行分析与判断，设计故障处理方案，编写HXD1型电力机车常见故障判断处理流程，5）绘制相关电气原理图。四、设计参考书HXD1型电力机车 中国铁道出版社电力机车控制 中国铁道出版社电力电子技术 中国铁道出版社牵引电器 西南交大出版社电气制图及图形符号国家标准汇集 中国标准出版社五、设计说明书要求 1、 封面2、 目录3、 内容摘要(200400字左右，中英文)4、 引言5、 正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、计算

4、、分析、论证，设计结果的说明及特点）6、 结束语7、 附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、毕业设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路、设计要求说明。第2周：设计课题内容辅导。第3-5周：进行毕业设计，完成说明书初稿。第6周：毕业设计检查，了解完成情况。第7周：设计修改、优化，完成说明书，并作好毕业答辩准备。第8周：毕业答辩与综合成绩评定。七、毕业设计答辩及论文要求1、 毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参

5、考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、 毕业设计论文要求文字要求:说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。图纸要求:按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。 摘 要 HXD1型机车主断路器的控制相对比较复杂，闭合条件繁多从硬件

6、和软件上都作了多重保护在实际运用过程中，经常出现主断无法闭合的情况。本文针对主断路器的控制电路构成进行详细的分析和阐述，并结合实际调试经验对主断控制过程中的常见问题进行了原因分析及总结。关键词：主断路器 实际调试经验 分析及总结Abstract Control of the main circuit breaker type HXD1 relatively complex, closed numerous conditions. From the hardware and software have made multiple protection in the practical appli

7、cation process, often not closed off the main situation. In this paper, the main control circuit breaker detailed analysis and elaboration, combined with practical experience in the process of debugging common problems were the main causes of broken control analysis and summary.Keywords: Main circui

8、t breaker practical analysis and debugging experience summary目 录前 言1第1章 HXD1型电力机车概述21.1 HXD1型电力机车技术特性21.2 HXD1型机车的主要技术参数31.3 HXD1型机车主要特点41.4 HXD2型电力机车技术特性61.5 HXD3型电力机车特性61.6 HXD1同类型电力机车发展历史61.7 交流电力机车和直流电力机车的比较8第2章 HXD1型电力机车设备布置102.1机车车体102.2 司机室102.3 受电弓102.4 司机室设备布置112.5 机械间设备布置12第3章 机车布置133.1 机车

9、线路133.2 电气接口布置13第4章 机车的电气线路的电气原理分析184.1 主电路网侧原边部分184.2 主电路图184.3 牵引电路184.4 网侧电路194.5 主变压器214.6 牵引变流器234.7 辅助电路的简介24第5章 真空断路器设计原理、参数255.1 概述255.3 高压回路275.4 合闸装置285.5 真空断路器灭弧原理305.6 各部件的设计305.7 操作机构及传动的设计315.8 绝缘设计315.9 真空断路器相关的理论知识315.10 开距335.11 触头接触压力335.12 接触行程(或称压缩行程)335.13 合闸弹跳时间345.14 主断路器的发展状况

10、35第6章 主断控制回路控制原理366.1 扳键控制回路366.2 主断回路(loop)366.3 双节模式下主断控制回路376.4 单节模式下主断控制回路37第7章 主断路器典型故障分析及处理措施397.1 真空断路器本身故障397.2 电线路松虚短破引起故障397.3 主断状态不确定进成主断封锁407.4 网压原因造成运行中主断封锁40第8章 毕业设计心得42参考文献43VI 前 言 重载运输代表了铁路货物运输领域的先进生产力，已成为许多国家追求的目标。随着国民经济迅速的发展，大秦线原设计已经远远不能满足运量增长的要求。HXD1型大功率交流传动电力机车应运而生。为了促进铁路机车装备现代化的

11、要求，株洲电力机车有限公司在“先进、成熟、经济、适用、可靠”的理念下研制了HXD1型大功率交流传动电力机车。 随着机车运行速度的不断提高，机车对受电弓和主断路器运行能力也有了很大的要求。与以往不同，XHD1采用了交流真空主断路器。其中，主断路器装有真空泡，用密封装置与空气隔离，能够稳定的实现合闸、分闸过程。HXD1大功率交流传动电力机车主要运用于“大秦线”、“大包线”，冬季温度较低，在室外运行的受电弓和主断路器故障率较高。为了分析其故障原因，提高机车的运行安全。第1章 HXD1型电力机车概述图1-1 HXD1型电力机车 2004年底2005年初，中国铁路为提高大秦运煤专线的运能，同时也为促进铁

12、路装备技术的现代化，分别同株洲电力机车有限公司一西门子联合体，火同电力机车有限公司一阿尔斯通联合体各签订了180台（360节）采用欧洲技术的8轴大功率交流传动电力机车HXDI型电力机车株洲电力机车有限公司一西门予联合体的HXD1项日，分为两个阶段， 第一阶段48台机车为散件国内组装阶段； 第二：阶段的132台机车为国产化阶段。项目中西门子为技术支持方，所有180台机车均在中国南方机车车辆集团株洲电力机车有限公司进行生产制造。HXD1机车是在西门子的“欧洲短跑手”机车平台上，结合其DJ1在中国大秦线上的运用经验而研制的一款适川于中国干线铁路重载货运的新型机车，其在设计中尤其考虑到了大秦运煤专线的

13、特殊环境。1.1 HXD1型电力机车技术特性 1）主电路形式：机车采用交-直-交电传动技术，每节车配装一台水冷IGBT 变流器，给四台三相异步电动机供电，辅助逆变器集成在主变流器中。 2）控制系统：采用西门子SIBAS32 系列的微机控制，TCN 网络通讯技术。 3） 车体采用中央梁承载方式。 4） 采用独立通风方式。 5） 转向架：采用低位牵引杆，基础制动采用轮盘制动。 6） 空气制动系统采用CCBII 制动系统,电制动采用再生制动。 7） 机车具有外重联控制功能，司机可以在一个司机室对两台重联机车进行控制。 8） 根据铁道部要求，机车装有LOCOTROL 远程重联控制系统，适合于多机分布式

14、重载牵引。 9） 根据用户的需要，车上装备卫生间、床等必要的生活设施。1.2 HXD1型机车的主要技术参数电流制： 单相交流25 kV ，50 Hz 机车牵引/电制动轮周功率： 9600kW HXD1-0001轴式： 2（B0-B0） 轨距： 1435mm（准轨） 机车整备重量: 292t/2100t 轴重： 23t / 25t 机车前后车钩中心距： 35222 mm 单节机车转向架中心距： 9000 mm 转向架固定轴距： 2800 mm 车轮直径： 1250 mm(新轮) 持续速度 23t轴重时： 70km/h 25t轴重时： 65 km/h 最高速度： 120 km/h 计算起动牵引力

15、23t轴重时: 700 kN 25t轴重时: 760 kN 持续牵引力 23t轴重时： 494kN 25t轴重时： 532 kN 电制动力： 461kN 紧急制动距离 轴重为25t时的紧急制动距离： 900 m 轴重为23t时的紧急制动距离： 800 m 1.3 HXD1型机车主要特点和谐1型交流电力机车就其电气传动方式而言，属于交-直-交传动的范围，它有接触网供给高压交流电，在机车上降压、整流通过中间直流环节变成直流电，然后再通过牵引变流器、辅助逆变器将直流电变换成三相交流电，用来驱动交流牵引电机及其它辅助三相交流电机。机车由电气部分、机械部分和空气管路系统三大部分组成一个有机整体，互相配合

16、，又各自发挥独特作用，共同保证机车性能的正常发挥。机车电气部分的主要功用是将来自接触网的电能变为牵引列车所需要的机械能，实现能量转换，同时还实现机车的控制。机车机械部分主要用来安设司机室和各种电气、机械设备，承担机车重量，产生并传递牵引力及制动力，实现机车在线路上的行驶。电力机车的空气管路系统作用是产生压缩空气供机车上的各种风动器械使用，并实现机车及列车的空气制动。和谐1型交流电力机车由两节机车重联而成，机车采用国际标准电流制，即单相工频制，电压为25 kV，并能适应中国铁路接触网较宽的电压范围的特点，其每节机车上配备有相同的主电路、辅助电路和控制电路系统，每节机车均可单独运行。每台机车其两节

17、车主电路之间是通过车顶高压连接器在网侧相连，它使得每台机车仅使用一个受电弓便可实现整台机车的供电。机车的每节车都有一套完整的电传动系统，该系统由一台拥有1个原边绕组、4个牵引绕组和2个2次谐振电抗器的主变压器，通过4个四象限整流器(4QC)向两个独立的中间直流电压环节充电。每台转向架上的2台三相异步电动机作为一组负载，由连接在中间直流环节中的一个脉宽调制逆变器供电。因此两路中间直流环节相互独立，所以整台机车牵引力有75的冗余，从而提高了机车的可利用率。中间直流环节还连接有谐波吸收电路、过压保护电路和接地检测电路。四象限整流器和脉宽调制逆变器采用水冷IGBT模块冷却。机车采用再生制动。在机车处于

18、再生制动工况时，机车其牵引电机处于发电机状态，并将电机产生能量反馈回电网，达到节能的效果。和谐型1机车的辅助回路电源（PWM辅助逆变器）集成在牵引变流器中，同牵引回路共用电牵引绕组、四象限整流器、中间直流电压环节以及其它装置，使整车的部件数量得以减少，从而降低整个系统的故障率。为了节能使用了两个辅助逆变器，每个逆变器通过1个变压器和滤波电容对输出电压进行调压和滤波后，提供近似正弦波的三相交流电源。正常情况下，其中一个逆变器输出为变频变压方式(80440V，1060Hz)，根据实际需要给有变速要求的牵引风机电机和冷却塔风机电机供电；另一个逆变器恒频恒压输出3AC 440 V，60 Hz给剩余的辅

19、助设备，如水泵、变压器油泵、空调及主压缩机、蓄电池充电机、加热器等车载三相和单相230V，60 Hz负载供电。三相交流辅助供电采用了冗余设计，一旦一个辅助逆变器出现故障，另一个将承担所有负载。此时所有辅助设备都以恒频恒压方式工作。负载的重组将自动进行，并通过显示器通知司机。机车的两节机车电子控制系统具有相同的控制级结构，是基于西门子铁路自动化系统SIBAS32和TCN列车通讯网络技术的成熟产品。每节车内由MVB总线把所有的SIBAS系统、分布式动力控制设备(LOCOTROL)和制动控制单元(CCBII)连接在一起。制动系统的显示屏和制动控制单元由其内部的总线连接。整个系统集成了机车重要的开环闭

20、环控制及故障诊断功能，结构清晰，部件成熟可靠。机车车体由两节重联车体组成，单节车体为单端司机室的全钢框架结构，主要由底架、司机室、左右侧墙、司机室隔墙、车体后端墙、车体顶盖、顶盖连接横梁、车内焊接件、牵引缓冲装置及车体附属部件组成，车体内机械室设有中央直通式走廊，两节车之间设有过渡通道，该通道与两节机车的中间走廊相连，构成同一台机车的两司机室之间的通道。车体所用材料考虑保证机车能在一4O低温环境工作。每节机车有两台Bo动力转向架。转向架主要由构架、轮对、驱动装置、一二系悬挂装置、低位牵引杆装置(转向架与车体联接装置)、轮盘基础制动装置和转向架辅件等部分组成。转向架完全满足可互换和模块化的要求。

21、转向架构架由两根侧梁、一根牵引梁和两根端梁组成。每一端梁上装有两套单元式制动夹钳。轮对由整体车轮和锻造车轴组成，每个车轮上安装有两个盘形制动的制动盘。电机悬挂采用抱轴方式。齿轮箱采用铝合金材料，一、二系悬挂均采用钢制卷簧，机车实现23t与25t轴重转换时须对一、二系悬挂作简单的调整。 机车设备布置采用模块化的结构，以便有效地缩短维修、组装时间，使系统和部件能独立的在机车外进行预组装和预试验。机械间内设备沿车内中间走廊两侧平行布置，采用导轨安装方式固定，两节车除生活设施和通讯信号设备外，其余设备和布置相同。机械间内布管和布线采用预布式中央管排和中央线槽方式，中央管排和线槽安装在中央走道下，美观且

22、便于生产和维护。驱动系统的动力线则安装在走道两边的设备安装架内，使动力电缆与控制及信号线有机的分离，以保证电系统的可靠性。主变压器采用卧式悬挂，并与机车蓄电池柜一起吊装在机车两转向架之间的底架下。车顶高压电器集中安装在靠后端的一块活动顶盖和后端墙上固定顶盖上。通讯用的天线设备分别安装在司机室顶和其它几块活动顶盖上。司机室的设备布置符合规范化司机室的要求、同时适应于单司机操纵。两端司机室采用相同布置。机车冷却通风系统为独立式通风系统，机车运行时机械间保持微正压工况，整车的通风可分为4个部分：牵引电机通风系统；变压器、变流器冷却用油水冷却塔通风系统；辅助变压器柜及车内通风系统；司机室空调通风系统。

23、4个通风系统相互独立，互不影响。机车每节车都装有一台螺杆式压缩机、一台双塔干燥器、两个500 L的主风缸，这些设备构成机车主风源系统。压缩机生产的高压风经干燥器干燥净化后送入主风缸。1.4 HXD2型电力机车技术特性HXD2型机车采用标准化、模块化设计，每台机车由两节单端司机室的四轴车固定重联而成，机车车身采用整体承载式焊接车体结构，无横梁框架式波纹板侧墙，中间走廊，整体独立通风系统；分布式微机网络结构控制；轴式2(Bo-Bo)；机车轴重按25吨设计，去掉车内压铁可实现机车轴重23吨的转换；采用滚动抱轴式电机悬挂，异步牵引电机，IGBT水冷变流机组，牵引传动控制系统为独立轴控方式，单轴功率为1

24、600 kW，机车总功率为9600 kW，是中国铁路所有既有机车中单轴功率最大的机车。可单机牵引7,000吨重载列车；机车具备多机无线重联远程同步控制功能，三机重联满足20,000吨以上重载列车的牵引要求。机车在-40环境条件下可正常存放，采取加温和防寒措施后可正常运用。 1.5 HXD3型电力机车特性HXD3型 这款机车使用了Co-Co六轴，即前后各一三轴转向架、每轴装有一台1,200 kW交流牵引电动机，整车输出功率为7,200 kW。1.6 HXD1同类型电力机车发展历史2004年铁道部为实现中国铁路中长期铁路网规划，确立了“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的方针，推进铁路机车

25、车辆装备现代化。2004年12月，铁道部与中国南车集团株洲电力机车及德国西门子签约，订购180辆八轴大功率货运机车，该合同总值73.4亿元人民币。由株洲电力机车制造的首辆机车于2006年11月8日出厂，车辆编号为DJ4 0001A及0001B。在出厂初期，媒体曾称之为“神龙号”。首两组机车在出厂后不久，其型号改称为“和谐型”（HXD），车辆编号也改为HXD10xxx。当时是中国铁路既有机车中功率最大的交流电传动电力机车。截至2007年年底，株洲厂共制造120多台HXD1型机车，其中2007年度出厂的有110台。截止2009年，HXD1型机车累计生产了220台。HXD1型机车自2007年交付太原

26、铁路局湖东机务段运用，主要用于大秦铁路，牵引运煤重载货运列车。HXD1型机车双机可牵引两万吨重载组合列车。2009年5月，连接大同至包头的大包铁路完成电气化工程，有关方面为该线引入HXD1型机车。由湖东机务段配属的和谐1型电力机车交路延伸至大包线。铁道部于2007年8月18日再与株洲电力机车及西门子签约，订购500辆六轴机车。以EuroSprinter电力机车为原型研制，合同总值超过3.34亿欧元。新车型号被定为HXD1B型。2008年11月，铁道部取消了40辆HXD1型机车订单，并要求株洲电力机车立即停止生产该型机车，原因不明HXD2型机车是中国铁路由中外企业联合研发的交流电传动电力机车之一

27、。2004年6月11日，中国北车集团大同电力机车与法国阿尔斯通公司签署了技术转让及合作生产框架协议；2007年3月12日，大同电力机车和阿尔斯通公司联合获得了铁道部的采购合同，订单为数180辆，合同总值3.745亿欧元。其中，首12辆（HXD20001HXD20012）在法国贝尔福的工厂制造；36辆（HXD20013HXD20048）以散件形式付运，由大同电力机车组装；其余132辆（HXD20049HXD20180）均为“国产化”版本。首辆HXD2型机车于2006年12月从法国装船，于2007年1月21日运抵中国天津港。2007年5月18日，首台国内组装HXD2型机车在大同电力机车下线。至20

28、08年12月，全部180台HXD2型机车交付完毕。 HXD3型 大连机车于2001年起就开发大功率交流传动货运电力机车进行研究，由于当时中国缺乏制造IGBT VVVF牵引逆变器等技术，因此大连机车选择与日本东芝合作研制新型机车，并于2002年9月成立合资公司，东芝提供机车的牵引逆变器及控制系统，并计划在全国电气化铁路范围内使用这款机车。1.7 交流电力机车和直流电力机车的比较图1-2 韶山8型直流电力机车1.技术特点韶山8型电力机车吸收了韶山5型电力机车的技术和经验，是工频交流晶闸管相控电力机车，机车持续功率3600千瓦，最高运用速度170公里/小时。机车主电路采用不等分三段半控桥式整流电路、

29、晶闸管相控调压，转向架电机并联独立供电、牵引电机无级磁场削弱，可实现包括恒功区的全无级调速特性。机车动力制动为加馈电阻制动，制动功率2700千瓦。2.发展历史在1998年中生产了韶山8型2001、2002号两台试验车。1998年6月26日，株机厂与郑州铁路局合作，在陇海铁路郑州至三门峡区段进行了试验。但其试验结果不如采用Bo-Bo-Bo轴式的韶山7C型机车，也使株洲厂失去了在陇海线客运提速机车选型中的订单。而2001号和2002号机车也被重新改回原来最大速度170公里/小时的结构，并配属北京铁路局原石家庄机务段。至2007年，这两台机车被调拨到上海铁路局上海机务段。3.交流电力机车和直流电力机

30、车的比较直流电力机车的背景:电力机车本身不带原动机，靠接受接触网送来的电流作为能源，由牵引电动机驱动机车的车轮。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线隧道多，坡度大的山区铁路。4.直流电力机车基本特点直直流电力机车采用直流制供电，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。传统的直流电力机车其供电电流经受电弓和调压电阻直接进入牵引电动机。这种机车电工设备少，技术简单；由于采用直流供电，对电网和沿线没有干扰，

31、接触网电压低，功率也较小，广泛用于工矿的运输中。缺点;直流制的缺点是接触网的电压低，一般为l500V或3000V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。5.交流电力机车简介采用交流牵引电动机的交流传动电力机车，按其牵引电动机的性质还可分为单相整流子电动机电力机车、笼式电动机电力机车、同步电动机电力机车等。中国的交流电力机车目前为直流传动电力机车，接触网电压为单相工频25kV，功率为32004800kW，用于干线电力牵引。80年代研制的“韶山”4型交流电力机车,功率为6400kW,最大牵引力628kN，最高时速达100km/h，机车总效率大于82%，功率因数高于0.856.交流

32、电力机车相比直流电力机车的特点交流电力机车由于接触网供给的是交流电, 因此在牵引变电所中不需要整流装置，比直流电力机车供电设备简单、经济。交流接触网的电压高、电流小、所需的牵引变电所因距离加大而数量减少，故比直流供电系统更为经济，同时机车的功率也大为提高。因接触网电压高、电流小，接触点的用铜量和损耗都相对减小。7.交流机车鼠笼牵引电动机用鼠笼牵引电动机驱动的交流电力机车，因鼠笼电动机简单、可靠、造价低、重量轻、体积小、易于维护检修、防潮和抗有害气体性能好、牵引特性硬等优点，可以防止机车轮对和钢轨间的打滑（空转），运行部分的牵引特性又可调节成恒功率性能。最大程度地利用了机车上机电设备的功率。因此

33、，这种电力机车具有重载、高速、可靠等特点，是电力机车的发展方向。第2章 HXD1型电力机车设备布置2.1机车车体图21 机车车体机车车体采用整体全钢焊接结构，包括：底架、侧墙、司机室、隔墙等。车体顶部装有4个可拆卸的顶盖。车体侧墙上部结构设有带过滤器的通风风道。车钩及缓冲器安装在底架的两端。车体侧梁每侧设有4个检修作业用的吊车销孔。车体侧构底部设有4个架车支承座和供检修用的4个支承点，在车体支承座架起距轨面高度不超过2500mm的条件下，转向架和主变压器可从车体下推出。在机车检修库内，天车吊钩距轨面高度达到9,000 mm的条件下，能把机车车体内各屏柜和部件单独吊入和吊出。2.2司机室司机操纵

34、台（4）的设计符合人体工程学原理，布置为左手边控制，由司机侧和副司机侧组成。在操纵台前设有两把高度可调节的座椅（2），也可向前和向后调节座椅。在司机室司机侧后墙柜和副司机侧后墙上固定有另外两把可折叠的座椅。在机车前部装有前窗刮雨器。2个受电弓及绝缘子2个高压隔离开关1个高压电压互感器1个真空主断路器1个接地开关1个避雷器一个登顶门1个高压电缆组成母线及支撑绝缘天线。2.3受电弓：通常，每台机车只升一个受电弓如图32所示。双弓模式运用是一个例外。整台机车升起的受电弓的选择由CCU完成。选择取决于受电弓选择开关的位置和高压回路可能出现的故障。只有当HVB断开和受电弓降下了，改变受电弓模式才是有效的

35、。如果HVB是合上的或者受电弓是升起的，改变受电弓模式是无效的，HMI应显示相应信息。在HVB断开和受电弓降下后，新的模式将是有效的。在机车重联模式，可利用每台机车上的受电弓选择开关选择升弓模式。受电弓通过压缩空气升起。升起/降下受电弓的命令由操纵台上的扳键开关给出。如果机车的两个受电弓中的一个出现故障，故障受电弓可以通过车顶隔离开关隔离。机车可以用另外一个受电弓继续牵引。受电弓配备有接触滑板监视，控制设备安装在受电弓下面的机械间内。CCU的内部信号指示工作压力回路的状态、已升起的受电弓及检测到的网侧电压图22 受电弓2.4司机室设备布置司机室及操纵台的设计考虑了人机工程学，既保证机车乘务人员

36、有舒适的工作环境，又能清楚地瞭望信号和观察仪表、显示屏，且方便操作。司机室的设计适应单司机操作的要求。在司机室内布置有两个司机座椅供乘务人员使用，座椅具有前后调节、体重调节、角度旋转等功能。司机室的设备布置基本可以分为7个部分：操纵台、前墙设备布置、左侧墙设备布置、右侧墙设备布置、司机侧后墙柜、副司机侧后墙柜、顶棚设备布置。2.5机械间设备布置图23 机械间布置 在1号冷却塔油冷却回路中集成了一个副油箱（5）和复合散热器（3），副油箱用于平衡油热量引起的膨胀。在副油箱(5)上的液位指示器(6)处可以检查油位。一个空气减湿器吸收从空气流进入副油箱中的湿气。冷却塔通过法兰直接连接到变流器水的入口和

37、出口，它包含用于牵引逆变器的冷却管路以及用于主变压器的冷却管路。冷却塔拥有冷却水泵（2）和用于牵引变流器冷却的膨胀箱（1）。第3章 机车布置3.1机车线路机车布线主要包括机车主电路布线、辅电路布线及控制电路布线。3.1.1主电路布线主电路布线是指车顶高压设备、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、主库用插座及轴端接地装置之间的布线。车顶高压设备采用导电杆及软编织线连接，车顶穿墙套管与牵引变压器的连接采用T型头电缆单独布置，牵引变压器与牵引变流器的连接采用软铜母排或电力电缆等，牵引变流器与牵引电机、牵引变压器与轴端接地装置之间均采用软铜母排或电力电缆进行连接。母排和电缆均有固定夹对其进行固定。3.1

38、.2 辅助电路布线机车辅电路布线主要是对辅助回路的电气设备进行连接，包括牵引变流器、辅助滤波柜、电器柜、辅助机组、空调及采暖设备、蓄电池充电机、库用插座之间的连接布线。3.1.3控制电路布线控制电路布线主要指蓄电池充电机、司机操纵台、电器柜、变流器、制动柜、通讯信号柜、电台柜及所有电器的控制设备及通讯网络间的连接机车控制电路布线采用预布线工艺，这样大大减少了机车上的作业强度，提高了产品的质量。3.2 电气接口布置3.2.1 CAB I/O电源及CCU电源接口110V直流电,电源线为320461，经过电器柜面板上的各自的自动开关后至电器柜的线排，CAB经过电器柜的插头输出到两个司机室副台下面下面

39、的线排，的线排,在操纵台而CCU而直接由下而上进入。负线则均为320462。1端司机室输入输出接口数字量输入输出模块DXM11320461 =24-F103 240121 X151-05-20 X151-15-A3 X111-01-41 +数字量输入输出模块DIM12接上面的X111-01-41 X111-01-42 +模拟量输入输出模块AXM13320461 =24-F103 240121 X151-15-20 X151-15-A4 X111-01-43 +2端司机室输入输出接口数字量输入输出模块DXM21320461 =24-F105 240221 X151-05-21 X151-16-A

40、3 X211-01-41 +数字量输入模块DIM22接上面的X211-01-41 X211-42 +模拟量输入输出模块AXM23320461 =24-F105 X151-05-21 X151-16-A4 X211-01-43 +3.2.2 CCU各模块电源数字量输入输出模块DXM31320461 =24-F107 X151-05-23 + 数字量输入输出模块DXM32接上面的X151-05-23 X151-05-24 +数字量输入输出模块DXM33接上面的X151-05-24 X151-05-25 + 数字量输入输出模块DXM34接上面的X151-05-25 X151-05-26 +数字量输入

41、输出模块DXM35接上面的X151-05-26 X151-05-27 +数字量输入输出模块DXM36；数字量输入输出模块DXM37接上面的X151-05-27 X151-05-28 +3.2.3 输入电路主要包括：熔断器FU1；充电接触器K2；主接触器K1；充电电阻R1，R2；输入电压传感器SV1；电流传感器等，机车主变压器的交流470VAC从动力线输入端子进入辅助变流器柜体，作为辅助变流器的输入电压。输入电路具有以下作用：1)、当辅助变流器输入端发生某种短路故障，或者输入端过流而接触器故障时，FU1快速熔断，保护列车主变压器不会损坏，以保障牵引系统在此时仍可正常运行。2)、输入隔离，当变流器

42、不工作时，接触器断开，切断输入电压。3）、限流充电，在变流器工作前，对辅助变流器中间直流电容限流充电，避免对电容的冲击。通过输入电压传感器SV1，实现对输入电压的监视。3.2.4 端辅变流柜各接口电路及含义T0插头：MVB总线T1插头：控制信号接口XT2接线排：动力线接线端子T3WAGO：端子接口端辅变流柜各接口电路及含义T0插头：MVB总线T1插头：控制信号接口XT2接线排：动力线排T3,WAGO：线排3.2.5辅助交流柜输入电路主要包括：熔断器FU1；充电接触器K2；主接触器K1；充电电阻R1，R2；输入电压传感器SV1；电流传感器等，机车主变压器的交流470VAC从动力线输入端子进入辅助

43、变流器柜体，作为辅助变流器的输入电压。输入电路具有以下作用：1)、当辅助变流器输入端发生某种短路故障，或者输入端过流而接触器故障时，FU1快速熔断，保护列车主变压器不会损坏，以保障牵引系统在此时仍可正常运行。2)、输入隔离，当变流器不工作时，接触器断开，切断输入电压。3）、限流充电，在变流器工作前，对辅助变流器中间直流电容限流充电，避免对电容的冲击。通过输入电压传感器SV1，实现对输入电压的监视。整流电路主要包括储能电感L和四象限变流器模块UR1。模块UR1采用两电平单相桥式电压型变流电路，功率开关器件为IGBT。其作用是：电网电压在一个范围内波动时，使中间回路的直流电压保持恒定，确保电机侧逆变器的正常工作，同时在电网侧要获得一个近似正弦波的电流，减少对周围环境的电磁干扰，在牵引工况和再生制动工况下，使供电接触网或牵引变压器一次侧的功率因子可接近于1。中间直流环节主要由大容量电容组装C1、C2构成，通过母排连接到整流器及逆变器模块上，其作用是保持恒定的直流电压，为电压型逆变器电路工作提供基本条件；同时电容上并联均压电阻R5R10,使每组电容上的电压基本相等.逆变电路主