城市轨道交通车辆DC-1-500-V供电主电路电气设备配置课件.pptx

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1、城市轨道交通车辆DC 1 500 V供电主电路电气设备配置 DC 1 500 V供电主电路电气设备配置采用DC 1 500 V架空接触网供电的列车，其主电路由网侧高压电路、直流侧电路、制动/过压斩波电路、逆变电路和牵引电动机等组成。所有的电气设备分散布置在全列车的车底或车顶上，如图2-6所示。1 隔离开关隔离开关有三个位置：受电弓位、隔离接地位、库用电源位（车间电源位）。在受电弓位时（运行），受电弓、牵引逆变系统、辅助供电系统等被接入电路，车间电源未被接入电路；在隔离接地位时，没有电路被接入；在库用电源位时，车间电源、辅助供电设备被接入电路，受电弓、牵引逆变系统未被接入电路。隔离开关配有人工操

2、作的闭锁。在手动切换隔离开关至另一位置前，需要进行手动解锁。如果该闭锁被手动操作，则装在隔离开关上的微型辅助开关将闭合其触点。该触点被连接到一个控制电路中，此控制电路能在操作接地/隔离开关前断开主电路。1 隔离开关1.工作模式（1）接触网供电工作模式。接触网供电列车的电气设备布置如图2-7所示。在正常状态下，QS1在1位，HSCB闭合。联结的电路：受电弓、辅助供电系统、牵引逆变器系统。隔离的电路：车间电源。1 隔离开关（2）车间电源供电模式。在车间电源供电模式下，QS1在3位，HSCB断开。联结的电路：辅助供电系统、车间电源。隔离的电路：受电弓、牵引逆变器系统。通过车间供电接触器、HSCB来控

3、制实现向车间蓄电池和环状供电电路等供电。注意：在车间电源供电模式下，受电弓接地，不能升弓。（3）接地模式。在接地模式下，QS1在2位，HSCB断开。联结的电路：无。隔离的电路：辅助供电系统、车间电源、受电弓、牵引逆变器系统。1 隔离开关2.隔离、接地开关的作用（1）有足够的通过电流能力，保证在短路电流出现时不至于被损坏。（2）有辅助联锁参与安全控制。（3）车间电源供电接触器和隔离、接地开关有电气联锁，确保在车间电源供电模式和接地模式下受电弓升不起来，HSCB无法闭合；车间电源供电接触器在车间电源供电模式下闭合；车钩监控回路可以断开电源供电，车钩分开可使车间电源供电接触器失电，受电弓降下。3.隔

4、离、接地开关的外观与操作三位置隔离开关为手动操作开关，必须降弓后才可对其进行操作，严禁带电转换。三位置隔离开关的外观如图2-8所示。1 隔离开关1 隔离开关操作三位置隔离开关时，先拉起小球手柄，大手柄稍做转动就松开小球手柄，再转动大手柄，到位后，小球手柄的限位销会卡到大手柄的限位孔里。“运行位”与“车间位”的相互转换必须经过“接地位”接地。三位置隔离开关的操作手柄如图2-9所示。在列车投入运行前，应手动将三位置隔离开关QS1置于“运行位”，接通相应的牵引电路和辅助电路；当列车运行时，给牵引逆变器等设备、SIV等辅助电路的设备供电。列车检修时，必须手动将三位置隔离开关QS1置于“接地位”，使高压

5、电路在无电状态下可靠接地，避免人身危险。1 隔离开关2 高速断路器1.HSCB的作用HSCB作为列车主电路断路器，用于主电路的供电与保护。当列车启动，升起受电弓，闭合HSCB后，向主电路供高压主电流；当主电路发生短路、过载、接地等故障时，HSCB可快速断开主电路的高压供电电流，从而实现对主电路的保护。HSCB具有对地绝缘等级高、通断容量大、不受气候条件影响、维修工作量少、外形尺寸小等优点。2.HSCB的特性瑞士赛雪龙（Secheron SA）公司的HSCB是单极DC断路器，具有双向电磁控制功能，并且可以自然冷却。由于其性能优良，因此国内多种车型都使用该型断路器。（1）额定工作电压。UR6-31

6、型HSCB的额定工作电压为1 000 V，适用于压网为750 V的车辆；UR6-32型HSCB的额定工作电压为2 000 V，适用于压网为1 500 V的车辆。（2）额定工作电流。UR6-31/32型HSCB的额定工作电流均小于1 000 A。HSCB允许短时间过载，UR6型HSCB允许的瞬时过载电流如表2-2所示。2 高速断路器3.HSCB的结构与原理HSCB的结构如图2-10所示。2台HSCB集中安装在B车的高压电器箱内，其中一台用于控制接触网与B车的牵引逆变器连接，另一台用于控制接触网与C车的牵引逆变器连接。HSCB是由电磁控制的、自然冷却的单极直流断路器。在受电弓升起的情况下，通过操作

7、司机操纵台上的HSCB按钮，将合、分的信号输入智能外围设备连接终端子站（SIBAS KLIP substation，SKS）。根据SKS的输入信号及列车的状态，由车辆控制单元（vehicle control unit，VCU）控制列车的HCSB和电阻继电器，从而实现对主断路器的控制。HSCB的外部框架由硬玻璃纤维增强聚酯制成，其他部件组装在框架上。2 高速断路器（1）主电路。主电路装配在坚硬的聚酯玻璃纤维绝缘框架上，由下连接、动触点和上连接组成。主电路的零件由固体铜制成。主断路器触点传导铜焊AgCdO接触片，保证具有理想的到点性能。上连接和动触点由银合金制成。如果主电路电流达到脱扣装置的预定值

8、，叉就会被迫向下运动，接触点被释放，主触点断开。主触点断开导致电弧通过主电路的磁场被吸入灭弧罩。灭弧罩中的金属挡板将电弧分成许多串联的电弧。两个隔板之间的电压约为40 V。动触点枢轴和下连接之间的静触点构成动触点与下部连接之间的机械和电气连接，导块上轴承的弹簧对动触点保持持久压力。当向断路器发出“关断”命令，或者过载电流导致断路器断路时，轴承的弹簧可保证动触点快速返回。2 高速断路器（2）跳闸装置。跳闸装置呈环状结构，安装在下连接的周围。安装在断路箱中的层压磁板与动磁铁形成磁路系统，它们与一个由两个弹簧支撑的控制杆一起构成跳闸装置。弹簧可调整跳闸装置的跳闸电流值Ids。当过载（或短路）发生时，

9、主电路形成的线圈在分闸电磁铁中产生的磁场使得动磁铁被上拉，松开控制杆，向下压叉，从而压迫动触点松开。一旦过载电流产生断路，辅助触点将发出“分闸”指令，使叉返回。断路箱的上部由盖密封。动磁铁动作时，带动拉伸弹簧的控制杆动作，使主电路分闸。跳闸装置上有一个可用于调节过载响应值的旋钮，通过刻度板上的刻度来指示断路器的响应值。Ids可在450900 A、6001 200 A、9001 800 A、1 2002 400 A或1 5003 200 A范围内调整。2 高速断路器（3）闭合装置。闭合装置通过叉控制主电路的闭合。闭合时，通过叉将动触点压向上连接的静触点。闭合装置由一个含有闭合线圈的磁路系统构成。

10、磁路系统包含缸、前板、后板或构成的固定部分、带衬套的动铁芯。启动动触点的叉安装在接触压力弹簧和杆上。线圈和磁路组成安装在箱体内，加盖密封。闭合断路器时，给闭合线圈送入电流脉冲(0.51 s)，使动铁芯吸合，通过叉驱动动触点闭合。闭合过程中，动铁芯压缩提供接触压力的压缩弹簧。当发生过载或接到分闸指令时，复位弹簧将叉向后拉回。（4）辅助触点。辅助触点包括6个安装在辅助箱上的双触点开关，随着HSCB的开通而被激活。其开关速度为0.5 mm/s，工作温度为-40+85。双触点开关由控制杆启动，由动触点通过枢轴承、叉和销构成的导块组成控制。2 高速断路器（5）灭弧罩。灭弧罩由一套抗电弧绝缘板组成的去离子

11、器金属导流片和上部导流片构成。抗电弧绝缘板用顶板封住，并用螺杆安装在灭弧罩板上。灭弧系统的灭弧原理是：当主电路断开时，静触点和动触点之间产生的电弧在电动力的作用下被迅速推入灭弧罩。当动触点移位时，电弧从触点断开处反射到右连接上，使右连接与左连接之间通过电弧形成桥接。当电弧进入灭弧罩时，电弧分散进入导流片，因冷却而逐渐消失。去离子器间的气体在灭弧罩的四周散开。2 高速断路器4.HSCB的闭合和断开条件（1）闭合条件。受电弓已升起。HSCB得到闭合指令。闭合指令被直接送到线圈，闭合后经限流电阻送达线圈，维持HSCB的闭合。（2）断开条件。紧急制动。牵引逆变器发出保护指令。收到受电弓降弓指令。升弓允

12、许断开。2 高速断路器5.非正常操作情况下的HSCB保护（1）闭合指令发出2 s后未接到反馈信号的情况。发出“HSCB未闭合”的故障信息。司机必须再次发出闭合指令，条件满足时HSCB闭合。（2）30 min内出现2次以上闭合失败的情况。发出“HSCB闭合次数太多”的故障信息。HSCB将被永久打开。（3）在断开指令发出2 s后没有断开反馈的情况。发出“HSCB未断开”的故障信息。牵引逆变器将得到保护性关闭指令。2 高速断路器（4）无断开指令发出而闭合反馈信号丢失的情况。发出故障信息。HSCB闭合指令将再次发出。牵引逆变器将得到保护性关闭指令。（5）HSCB脱扣指示在30 min内出现3次以上的情

13、况。发出故障信息。HSCB将被永久打开。通过故障复位钮将被永久打开的HSCB复位。2 高速断路器6.HSCB的检查与维修根据使用时间与磨损程度，UR6型断路器的检查与维修包括小型检查、主要检查、易损件更换、随机更换零件。检查与维修项目包括触点磨损检查，灭弧罩检查，左、右连接检查等。（1）触点磨损检查。触点磨损检查属小型检查，每10 000个循环或每隔18个月进行1次。检查方法：使断路器处于闭合状态，用磨损量规通过盖插向螺丝，若深度尺标记(台阶处)外突，则说明触点磨损未到限，处于正常状态。若深度尺标记与盖前部齐平，则说明触点磨损已经到限，必须更换下列触点和连接：动触点、上连接、左连接、右连接。当

14、检查发现触点磨损到限时，必须进行灭弧罩检查。2 高速断路器（2）灭弧罩检查。灭弧罩检查每隔18个月进行1次。在更换触点时，也必须进行灭弧罩检查。专用量规：壁厚为0.51 mm，大小为80 mm200 mm的钢制塞尺。操作：从灭弧罩上的两个去离子器之间开始，量规插入两个导流片之间约100 mm。磨损标准：量规在前两个导流片之间不符100 mm时，拆下灭弧罩，检查连接。若量规在灭弧罩前5个导流片之间不符100 mm，则拆卸灭弧罩，更换导流片。（3）左、右连接检查。检查步骤如下：拆除框架上边底部灭弧罩的4个锁紧螺母。把灭弧罩倒置在工作台上。刷净灭弧罩板和导流片间的条带。刷净连接周围的框架。检查左连接

15、与连接的紧固安装。当螺丝部分烧损磨耗到原来的一半时，更换连接和螺丝。检查右连接。当连接区域是原来的一半时，需要更换右连接。2 高速断路器7.灭弧罩检修（1）灭弧罩分解。拆除灭弧罩。将灭弧罩稳定、垂直地放置在橡胶垫上。拆除6个螺帽。拆除顶板。拆除6个钢垫圈和6个钢螺母。拆除最上面的去离子绝缘板。拆除带连接的上部导流片。先拆除一个去离子绝缘板，后拆除一个导流片，按照这个顺序，拆除所有的导流片与去离子绝缘板。从导流片上拆除钢垫圈。2 高速断路器（2）检查、清洁。用刷子或者干布清洁灭弧板、去离子绝缘板和导流片，丢掉磨损严重的导流片。去离子绝缘板和灭弧罩板不应有碳化现象。金属导流片不应有穿孔、厚度超过0

16、.5 mm的沉积物、过度磨损等现象。（3）安装。在灭弧罩板上安装2个新的导流片。将1个去离子绝缘板装入螺杆中。重复上述操作，安装好所有的导流片和去离子绝缘板。将连接安装到上部导流片的上面。使用2.2 Nm力矩拧紧6个钢螺母和6个钢垫圈。安装顶板。使用1.5 Nm力矩拧紧6个螺帽。3 制动电阻箱制动电阻用于在列车电阻制动时，将电能转换为热能，保证牵引系统的制动功率。每一节动车都有一个制动电阻箱，箱内有两组电阻元件，分别由不同的制动斩波器控制其是否投入运行，工作时由风机对其进行冷却。电阻元件的材料具有电阻系数高、耐高温、高温状态下机械强度高等特性。电阻元件在电阻箱内盘绕，由绝缘瓷件支撑固定。制动电

17、阻箱如图2-11所示。制动电阻箱的主要技术参数如表2-3所示。3 制动电阻箱4 接地装置接地装置的作用是为主电路提供回流通路，使电流经轮对到达钢轨，构成1 500 V的完整电路；同时防止电流通过轴承时对轴承造成电腐蚀，延长轴承的使用寿命。接地装置主要由刷握和端盖等组成，如图2-12（a）所示。接地装置因安装在动车的轮对轴端见图2-12（b），故又称为轴端接地装置。原则上，动车的每根轴上安装1组接地碳刷，每节动车安装4组；拖车根据现场情况，一般在2轴、3轴上各安装1组接地碳刷。在使用过程中要定期打开接地装置，检查碳刷的长度和弹簧装置的状态，保证受流条件良好。5 避雷器避雷器位于每个受电弓旁，其一

18、端与受电弓相连，另一端与大地接通。在正常工作状态下，避雷器处于高电阻状态，当超出限制范围的过电压出现时，避雷器电阻急剧下降，电流通过避雷器与大地接通，避免各种过电压对车辆设备产生危害，保护整个牵引系统不会受到暂态过电压（如雷击）的作用。避雷器电阻随电压变化的曲线如图2-13所示。6 牵引电动机1.牵引电动机概述牵引电动机是机车的重要部件之一，它安装在转向架上，通过齿轮与轮对相连。牵引电动机是城市轨道交通车辆得以实现牵引及电制动的动力装置。在车辆启动、加减速及制动停车等工况下，通过牵引控制器(主牵引逆变器)控制和改变牵引电动机的转速，以达到车辆调速的目的。由于牵引电动机是安装在机车车辆上的，工作

19、条件比较恶劣，如负载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候，受酸碱性气体影响侵蚀严重，因此其具有特殊的设计概念和结构形式。（1）牵引电动机的设计要求。在尺寸和质量受限制的情况下，应满足机车牵引和制动功率的要求。在机车总体控制和逆变器供电的情况下，应满足机车电传动系统对牵引电动机的要求。电动机的结构要成熟、可靠，具有优良的制造工艺性。关键新技术和新材料要经过充分的研究和试验。6 牵引电动机（2）牵引电动机的种类。牵引电动机按供电电源的不同分为直流牵引电动机和交流牵引电动机。其中，交流牵引电动机又包括交流异步电动机、永磁同步电动机（permanent magnet synchronous m

20、otor，PMSM）和直线牵引电动机。（3）牵引电动机的发展历程。纵观轨道交通电力牵引系统的发展史可见，轨道交通车辆电力牵引系统的发展经历了三个阶段，即直流传动、交流传动和永磁同步电动机直接驱动。早期，直流牵引电动机在机车牵引中起主流作用，直流牵引电动机具有优良的牵引和制动性能，通过调节端电压和励磁，就可以方便地进行调速。但是，直流牵引电动机换向器和电刷的存在限制了其应用，特别是在高电压大功率的条件下，换向困难，电动机的工作可靠性降低。6 牵引电动机目前广泛采用的是技术相对成熟的交流传动系统。交流传动系统采用交流异步电动机作为牵引电动机，并结合变流器实现对车辆的电力牵引。随着大功率晶闸管，特别

21、是近年来全控型电力电子器件的迅速发展，可调压调频的逆变器装置可成功地解决交流电动机的调速问题。交流异步电动机(特别是鼠笼式异步电动机)结构简单、结实耐用，可以选用高转速和大传动比，从而显著减轻电动机的质量，以获得较大的单位质量功率。由于采用先进的矢量控制方法可以使交流调速性能几乎接近直流调速，因此新型电传动的牵引电动机基本上全部采用异步电动机。由交流异步电动机和相应的变流器构成的交流传动装置是目前国内外轨道交通车辆普遍选用的装置。6 牵引电动机近年来，永磁同步电动机再度引起人们的关注。美国GM公司与Unique Mobility公司曾联合对峰值功率为100 kW的异步电动机和永磁同步电动机做过

22、比较，结果如表2-4所示。6 牵引电动机通过比较可知永磁同步电动机直接驱动具有以下优点：12345可以实现直接驱动。启动力矩大、效率高、功率因数高。体积小、质量轻。可以采用全封闭结构。没有齿轮箱，可对转向架系统随意设计，可使列车动力性能大大提高。6 牵引电动机2.牵引电动机的组成及特点在牵引运行状态下，牵引电动机将电能转换成机械能，通过轮对驱动机车运行。当机车在电气制动状态下运行时，牵引电动机将机械能转换成电能，产生列车的制动力，此时电动机处于发电状态。交流变频调速异步牵引电动机要在PWM波调制的、含有大量谐波和尖峰脉冲的、非标准的正弦波电源供电的情况下工作。机车在运行过程中，牵引电动机要在启

23、动、爬坡的大电流状态下运行，要在平直道上轻载高速状态下运行，要在过弯道、过道岔这样的冲击和振动状态下运行，还要能适应沿海多雨潮湿、内地干燥多风沙的环境。牵引电动机的组成如图2-14所示。城市轨道交通车辆常用的交流牵引电动机具有可靠性高、维护成本低、质量轻、体积小等优点。6 牵引电动机应用于电力机车、动车组上的电力牵引系统有直流传动和交流传动两种方式。由于直流传动系统具有理想的启动调速性能和转矩控制特性，因此在20世纪90年代以前得到广泛应用。但是直流牵引电动机中的机械换向器在运行时容易产生换向火花和发生环火现象，导致直流电动机的电流、转速、设计容量和高速时的功率利用受到限制，因此以交流传动取代

24、直流传动已成为现代牵引技术发展的必然方向。交流异步电动机的牵引特性体现为硬特性，具有优良的防空转功能。而且，由于交流电动机没有换向器，不存在换向问题，因而运行可靠、故障率低。而且交流电动机功率大、质量轻，单位质量功率可达直流电动机的3倍，特别适用于高速重载运用。6 牵引电动机交流传动的主要技术难题是调速，与直流电动机相比，当采用固定供电频率时，交流电动机调速较为困难，调速范围窄，起动转矩小，轻载时功率因数低。但是，随着现代变频调速技术的应用，交流电力牵引已经实现宽范围的平滑调速，可使电力机车或动车组的高速功率利用达到1，恒功率调速比大于2，并能发挥较大的牵引力。电源侧变流器采用四象限变流器，可

25、以使机车的工作电流波形十分接近于正弦，使机车功率因数接近于1，并能方便实现牵引和再生制动之间的能量交换。6 牵引电动机3.牵引电动机的工作原理当向三相定子绕组通入对称的三相交流电时，将产生一个以同步转速n沿定子和转子内圆空间按顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以转速n旋转，转子导体开始时是静止的，因此转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体的两端被短路环短接，因此在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定），电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子

26、沿着旋转磁场的方向旋转。通过上述分析可以总结出牵引电动机的工作原理为：当向电动机的三相定子绕组（各相差120电角度）通入三相对称交流电时，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场的作用下产生电磁力，从而在电动机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电动机的旋转方向与旋转磁场的方向相同。6 牵引电动机4.牵引电动机的结构特点（1）牵引电动机是城市轨道交通及类似的牵引车辆驱动系统的一部分，它是自通风四极三相鼠笼式异步电动机。四个牵引电动机均由一个三相IGBT逆变器控制，用于车辆的加速及制动。（2）牵引电动机安装于

27、转向架电动机支座处，采用自通风冷却并配有空气过滤器。（3）牵引电动机平行于轮对轴，并通过一个冠状齿型连轴节链接到传动装置上。（4）牵引电动机转矩是通过冠状齿型连轴节从电动机转子上直接传送到小齿轮上的。（5）定子被设计为没有外壳的结构。发电机钢条束通过驱动端和非驱动端的绕环及4个纵向牵引杆被焊接为防自身扭转的结构。轴向冷却通风排被直接布置在定子钢条上，可起到迅速驱散热量的作用。6 牵引电动机（6）鼠笼式转子由发电机电片组成，其末端有两个鼠笼端环和两个用于固定层压片的转子缠绕环。转子层压片配有用于散热的轴向通风孔；配有内螺纹的孔，用来紧固起平衡转子作用的转子缠绕环D和N的平衡锤。经过特殊截面变形程

28、序处理，提高热量的传输能力后，铜质短路连杆会被敲进层压片的凹槽里。随后，层压转子芯就会增加一个槽的宽度，再把连杆安装到半开放的转子凹槽中。将压紧的层压转子芯放置在发电机轴上加热成形后，在车床上按尺寸车出短路连杆并焊上短路环。（7）固定轴承安装在端板的DE侧，活动式轴承位于端板的nDE侧。用重新润滑的方式来处理旧的润滑剂。6 牵引电动机（8）轴承具有有限的使用寿命，预计的标准使用寿命为实际使用寿命提供了参考点。每个轴承的使用寿命因其使用环境的不同而不同。同样的轴承在同样的使用环境下，其使用寿命也会受到统计分布的影响。在轴承制造商和润滑剂制造商同意并接受，以及在铁道规定的使用状态的情况下，计算出的

29、轴承使用寿命Ls2 000 000 km。计划的替换轴承周期必须短于轴承开始使用时预计的最短使用寿命。6 牵引电动机5.牵引电动机绕组故障的分析和处理绕组是电动机的组成部分，老化、受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会对绕组造成伤害，电动机过载、欠电压、过电压、缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、绕组短路、绕组开路、绕组接线错误。（1）绕组接地。绕组接地指绕组绝缘破坏，通过铁芯或机壳而造成的接地。故障现象及产生原因。故障现象为机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热，致使电动机无法正常运行。该故障产生的原因主要是绕组受潮使绝缘电阻下降，电动机长期过载运行，有害气体腐蚀，金属异

30、物侵入绕组内部损坏绝缘，重绕定子绕组时绝缘损坏，绕组端部碰端盖机座，定、转子摩擦引起绝缘灼伤，引出线绝缘损坏与壳体相碰，过电压（如雷击）使绝缘被击穿，等等。6 牵引电动机 检查方法。观察法。通过目测绕组端部及线槽内绝缘物，观察有无损伤和焦黑的痕迹，如有，就是接地点。万用表检查法。使用万用表的低阻挡进行检查，若读数很小，则为接地。兆欧表法。根据不同的等级选用不同的兆欧表，测量每相绕组的绝缘电阻，若读数为零，则表示该相绕组接地；但对于电动机绝缘受潮或因事故而击穿，则需要依据经验来判定，一般来说，若指针在“0”处摇摆不定，则可认为其具有一定的电阻值。试灯法。如果试灯亮，则说明绕组接地；若发现某处伴有

31、火花或冒烟，则说明该处为绕组接地故障点；若灯微亮，则说明绝缘有接地击穿情况；若灯不亮，但测试棒接地时出现火花，则说明绕组尚未击穿，只是严重受潮。也可用硬木在外壳的止口边缘处轻敲，当敲到某一处时，灯一灭一亮，说明电流时通时断，则该处为接地点。6 牵引电动机电流穿烧法。用一台调压变压器接上电源后，接地点很快发热，绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意，对于大型电动机，当其电流为额定电流的20%50%或逐步增大电流，到接地点刚冒烟时，应立即断电。分组淘汰法。对于接地点在铁芯里面且烧灼比较厉害，烧损的铜线与铁芯熔在一起的情况，采用的检查方法是把接地的一相绕组分成两半，依此类推，最后找出接地点。处理方法。对

32、于绕组受潮引起接地的情况，先对绕组进行烘干，当冷却到6070 时，浇上绝缘漆后再烘干。对于绕组端部绝缘损坏的情况，在接地处重新进行绝缘处理，涂漆、再烘干。对于绕组接地点在槽内的情况，重绕绕组或更换部分绕组元件。最后用兆欧表进行测量，满足技术要求即可。6 牵引电动机（2）绕组短路。绕组短路是电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所致。绕组短路分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。故障现象及产生原因。故障现象为定子的磁场分布不均，三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧，严重时电动机不能启动，在短路线圈中产生很大的短路电流，导致线圈迅速发

33、热而被烧毁。究其产生的原因主要为电动机长期过载，绝缘老化失去绝缘作用；嵌线时造成绝缘损坏；绕组受潮使绝缘电阻下降，造成绝缘击穿；端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏；端部连接线绝缘损坏；过电压或遭雷击使绝缘击穿；转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏；金属异物落入电动机内部；电动机内部油污过多；等等。6 牵引电动机 检查方法。外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦，绕组过热后留下深褐色，并有烧焦味。探温检查法。空载运行20 min（发现异常时应马上停止），用点温计测量绕组各部分的温度是否超过正常温度。通电实验法。用电流表测量，若某相电流过大，则说明该相绕组有短路处。电桥检查。测量每个绕组的直

34、流电阻，一般相差不应超过5%，若超过，则说明电阻小的一相有短路故障。短路侦察器法。若被测绕组有短路，则钢片会产生振动。万用表或兆欧表法。测量任意两相绕组相间的绝缘电阻，若读数极小或为零，则说明该两相绕组相间有短路。电压降法。在三相绕组串联后通入低压安全交流电，测量每相绕组的电压，测得读数小的一组有短路故障。电流法。电动机空载运行，先测量三相电流，后调换两相测量并对比，若电流不随电源调换而改变，则说明较大电流的一相绕组有短路。6 牵引电动机 处理方法。若短路点在端部，则可用绝缘材料将短路点隔开，也可重包绝缘线，再刷绝缘漆、烘干。若短路点在线槽内，则将短路线软化后，找出短路点进行修复，然后重新放入

35、线槽，再浸漆、烘干。对短路线匝少于1/12的每相绕组串联匝数时，切断全部短路线，将导通部分连接，形成闭合回路，供应急使用。对绕组短路点匝数超过1/12的每相绕组串联匝数时，要全部拆除重绕。6 牵引电动机（3）绕组开路。焊接不良或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未将焊剂清除干净，可能造成虚焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈短路；短路与接地故障也可使导线烧毁，在并绕的几根导线中有一根或几根导线短路，另外几根导线因电流的增加而温度上升，引起绕组发热而断路。故障现象及产生原因。故障现象为电动机不能启动，三相电流不平衡，有异常噪声或振动大，温升超过允许值或冒烟。该故障产生的原因主要有在检修和维护保养时碰断或制造质

36、量问题；绕组各元件、极（相）组和绕组与引接线等接线头焊接不良，长期运行过热脱焊；受机械力和电磁场力而使绕组损伤或拉断；匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断；等等。6 牵引电动机 检查方法。观察法。断点大多数发生在绕组端部，看有无碰折、接头处有无脱焊。万用表法。利用电阻挡，对于“Y”型接法的电动机，可以将一支表笔接在“Y”型的中心点上，另一支表笔依次接在三相绕组的首端，无穷大的一相为断路点；对于“”型接法的电动机，断开连接后，分别测每组绕组，无穷大的则为断路点。试灯法。方法同前，灯不亮的一相为断路。兆欧表法。方法同前，阻值趋向无穷大（不为零值）的一相为断路点。6 牵引电动机电流表法。电动机

37、在运行时，用电流表测三相电流。若三相电流不平衡、无短路现象，则说明电流较小的一相绕组有部分短（断）路故障。电桥法。当电动机某一相的电阻比其他两相的电阻大时，说明该相绕组有部分断路故障。电流平衡法。对于“Y”型接法的电动机，可将三相绕组并联后通入低电压大电流的交流电，如果三相绕组中的电流相差大于10%，则说明电流小的一端为断路；对于“”型接法的电动机，先将定子绕组的一个接点拆开，后逐相通入低电压大电流，其中电流小的一相为断路。断笼侦察器检查法。检查时，如果转子断笼，则毫伏表的读数应减小。6 牵引电动机 处理方法。对于断路在端部的情况，连接好后焊牢，包上绝缘材料，套上绝缘管，绑扎好，再烘干。对于匝

38、间、相间短路和接地等原因造成的绕组被严重烧焦的情况，一般应更换新绕组。对于断路点在槽内的情况，可进行应急处理，采用分组淘汰法找出断路点后，在绕组断部将其连接好并进行绝缘。对于笼形转子断笼的情况，可采用焊接法、冷接法或换条法对转子进行修复。6 牵引电动机（4）绕组接线错误。绕组接线错误会造成不完整的旋转磁场，致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等，严重时会烧坏绕组。绕组接线错误主要有下列几种情况：某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错，极（相）组接反，某相绕组接反，多路并联绕组支路接错，“”“Y”型接法错误。故障现象及产生原因。故障现象为电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大，温升太快或有剧烈振

39、动并伴有噪声大、熔丝被烧断等现象。该故障产生的主要原因是误将“”型接成“Y”型；维修保养时三相绕组有一相首尾接反；减压启动时抽头位置选择不合适或内部接线错误；新电动机下线时，绕组连接错误；旧电动机出头判断不对。6 牵引电动机 检查方法。滚珠法。如果滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动，说明接线正确，否则说明绕组有接错现象。指南针法。如果绕组没有接错，则在一相绕组中，指南针经过相邻极（相）组时所指的极性应相反，在三相绕组中相邻的不同相的极（相）组也相反；如果极性方向不变，则说明有一极(相)组反接；若指向不定，则说明相组内有反接的线圈。万用表电压法。按接线图进行测量，如果两次测量，电压表均无指示，或一次有

40、读数、一次没有读数，则说明绕组有接反处。此外，常见的检查方法还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。6 牵引电动机 处理方法。对于一个线圈或线圈组接反的情况，空载电流会有较大的不平衡，应进厂返修。对于引出线错误的情况，应正确判断首尾后重新连接。对于减压启动时接线错误的情况，应对照接线图或原理图认真校对，重新接线。对于新电动机下线或重接新绕组后接线错误的情况，应送厂返修。对于定子绕组一相接反的情况，接反一相的电流特别大，可根据这个特点查找故障并进行维修。对于把“Y”型接成“”型或匝数不够的情况，由于空载电流较大，故应及时更正。6 牵引电动机注意：三相异步电动机六股引出线的相同端头可用干电池和

41、万用表来判别，具体方法如下：（1）判别三相绕组各自的两个首尾端。将万用表调到电阻挡进行测量，凡是同一相的线圈彼此相连没有阻值，凡不是同一相的线圈则不相通。因此，根据万用表可分清两个线端属于同一相绕组引出线。（2）判别其中两侧线圈引出线的同名端。先将指针式万用表调到量程最小的直流电流挡，后将任意一相绕组的两个线端接到表上，再将另一相绕组的两个线端同时分别瞬时碰触一下干电池的正极和负极，在干电池与线圈接通的一瞬间，如果表针摆向大于零的一边（顺时针摆动），则说明电池正极和万用表黑色表笔为同名端，逆则反之。7 高压电器箱1.高压电器箱的组成每列车配置2台TPQ72H型高压电器箱HV1，安装在B车。每台

42、TPQ72H型高压电器箱HV1包括三位置隔离开关（QS1）、车间电源插座（WXP）、直流接触器（1K01、1K02）、熔断器（F1/F2）、防反二极管（1D01）、HSCB（1Q01/1Q02）、HSCB低压控制单元等。每列车配置1台TPQ72I型高压电器箱HV2，安装在D1车。TPQ72I型高压电器箱HV2包括三位置隔离开关（QS1）、直流接触器（1K02）、熔断器（F1）、防反二极管（1D01）、HSCB（1Q01/1Q02）、HSCB低压控制单元等。7 高压电器箱2.高压电器箱的功能主电路故障保护主电路隔离保护辅助电路短路保护车间电源供电功能功能7 高压电器箱高压电器箱HV1主电路原理参见图2-7。（1）高速直流断路器主要是针对保护牵引机车的主直流电路不受短路电流和过载电流影响而设计的，同时它们也可以连接或隔离车载高压电源。高速直流断路器采用空气自然冷却、单极的高速直流断路器，它们具有自由分合、电流双向、自动直接过流、瞬时脱扣和电磁吹弧的功能，能够采用电气回路进行控制。（2）列车需由车间电源供电时，应手动将三位置隔离开关QS1置于“车间位”，车间电源插座在插入车间电源插头后，将车间电源送入SIV等辅助电路的设备，进行辅助供电系统的调试。谢谢观看