電力機車簡單介紹

調研報告侯慶豐電力機車是指由電動機驅動車輪的機車。電力機車因為所需電能由電氣化鐵路供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)或第三軌供給運行中的電力機車，所以是一種非自帶能源的機車。電力機車被廣泛應用于鐵路運輸、城市地鐵以及輕軌運輸上，用它作為運輸系統(tǒng)的動力裝置，因此它是運輸系統(tǒng)的核心。電力機車具有功率大、過載能力強、牽引力大、速度快、整備作業(yè)時間短、維修量少、運營費用低、便于實現(xiàn)多機牽引、能采用再生制動以及節(jié)約能量等優(yōu)點。使用電力機車牽引車列，可以提高列車運行速度和承載重量，從而大幅度地提咼鐵路的運輸能力和通過能力。本報告主要分析電力機車的整體結構和各部分組成。關鍵詞：電力機車；電氣化鐵路；牽引車列；運輸AbstractElectriclocomotiveisalocomotivewheeldrivenbyamotor.Electriclocomotivebecausetheelectricenergyrequiredbyelectrifiedcontactnetorthethirdrailsupplyoperationofthepowersupplysystemofrailwayelectriclocomotive,soisanonenergycomeswiththelocomotive.Electriclocomotiveiswidelyusedinrailwaytransportation,urbansubwayandlightrailtransitonanduseitasatransportationsystemofthepowerplant,soitisthecoreofthetransportationsystem.Hasthehighpower,strongoverloadcapacity,hightraction,speed,servicingoperationtimeisshort,lessmaintenance,lowoperationcost,easytorealizemultimachinetractionelectriclocomotive,theregenerativebrakingandenergysavingetc..Theuseofelectriclocomotivetractionvehiclescanincreasetrainspeedandloadcapacity,soastogreatlyimprovetherailwaytransportcapacityandtheability.Thisreportmainlyanalyzestheoverallstructureoftheelectriclocomotiveandthecompositionofthevariousparts.Keywords：Electriclocomotive;electrifiedrailway;tractiontrainTOC\o"1-5"\h\z摘要 2Abstract 3目錄 4第1章緒論 6\o"CurrentDocument"1.1電力機車簡介 6\o"CurrentDocument"1.2電力機車的歷史沿革 6\o"CurrentDocument"1.3電力機車的優(yōu)缺點 7\o"CurrentDocument"1.3.1電力機車的優(yōu)點 7\o"CurrentDocument"1.3.2電力機車的缺點 7\o"CurrentDocument"1.4電力機車的構造 7\o"CurrentDocument"1.4.1電力機車機械部分概述 7\o"CurrentDocument"1.4.2電力機車電氣部分概述 8\o"CurrentDocument"143電力機車空氣管路系統(tǒng)概述 8\o"CurrentDocument"第2章 電力機車機械部分介紹 9\o"CurrentDocument"2.1電力機車車體的結構、特點和作用 9\o"CurrentDocument"2.1.1電力機車車體的結構 9\o"CurrentDocument"2.1.2電力機車車體的特點 9\o"CurrentDocument"2.1.3電力機車車體的作用 9\o"CurrentDocument"2.2電力機車轉向架的結構、特點和作用 10\o"CurrentDocument"2.2.1電力機車轉向架的結構 10\o"CurrentDocument"2.2.2電力機車轉向架的特點 10\o"CurrentDocument"2.2.3電力機車轉向架的作用 10\o"CurrentDocument"2.3電力機車的車體與轉向架的鏈接裝置 10\o"CurrentDocument"2.4電力機車牽引緩沖裝置 10\o"CurrentDocument"第3章 電力機車電器部分介紹 12\o"CurrentDocument"3.1電力機車主電路 12\o"CurrentDocument"3.1.1網(wǎng)側電路 123.1.2網(wǎng)側保護電路 12\o"CurrentDocument"3.2電力機車輔助電路 13\o"CurrentDocument"3.2.1電源電路 13\o"CurrentDocument"3.2.1負載電路 14\o"CurrentDocument"3.2.3保護電路 14\o"CurrentDocument"3.3電力機車控制電路 15\o"CurrentDocument"3.3.1電力機車控制電路的要求 15\o"CurrentDocument"3.4電力機車保護電路 15\o"CurrentDocument"3.4.1過電壓保護 16\o"CurrentDocument"3.4.2零電壓保護 16\o"CurrentDocument"3.4.3其他保護 16\o"CurrentDocument"第4章 電力機車空氣管路系統(tǒng) 18\o"CurrentDocument"4.1風源系統(tǒng) 18\o"CurrentDocument"4.1.1風源系統(tǒng)的的構成 18\o"CurrentDocument"4.2控制氣路系統(tǒng) 18\o"CurrentDocument"4.3輔助管路系統(tǒng) 18結論 19\o"CurrentDocument"參考文獻 201.1電力機車簡介電力機車是指從外界擷取電力作為能源驅動的鐵路機車，電源包括架空電纜、第三軌、電池等。同樣使用牽引電動機的電傳動柴油機車、燃氣機車等不屬于電力機車。電力機車起動加速快，爬坡能力強，工作不受嚴寒的影響，運行時沒有煤煙，所以在運輸繁忙的鐵路干線和隧道多、坡度陡的山區(qū)線路上更能發(fā)揮優(yōu)越性。此外，電力旅客列車，可為客車空氣調節(jié)和電熱取暖提供便利條件。電力機車由于電氣化鐵路基本建設投資大，所以應用不如內燃機廣泛。電力機車沒有空氣污染，且善于保養(yǎng)，牽引列車速度可達幾百千米，所以高速列車都是電力機車牽引的。電力機車另一個優(yōu)點就是能夠在短時間內完成啟動和制動，這個性能比蒸汽機車和內燃機車要優(yōu)秀很多。所以在世界范圍內，正大力發(fā)展電氣化鐵路。在綠色環(huán)保的今天，電力機車的發(fā)展更加受到重視。電力機車的牽引力和爬坡能力比內燃機車和蒸汽機車要大得多，在載重過大或坡度較大的情況下無需采用多機牽引。電力機車最大的優(yōu)點就是無限行程，只要車輛不駛離電氣化段，就不會“餓倒”（故障除外）。無需像內燃機車和蒸汽機車那樣經常補充燃料。由于我國的電氣化鐵路不是很多（指普通鐵路），所以會選擇把原本無電氣化的鐵路經電氣化改造。電氣化改造后的鐵路速度將從100-120km/h提高到160-200km/h，這樣不僅能縮短列車的運輸時間，還能達到5000t以上的貨運列車運輸。如今，走向“高鐵時代”的中國，正大力發(fā)展電氣化鐵路1.2電力機車的歷史沿革1835年荷蘭的斯特拉廷和貝克爾兩人就試著制以電池供電的二軸小型鐵路車輛。1842年蘇格蘭人R.戴維森首先造出一臺用40組電池供電的重5噸的標準軌距電力機車。由于電動機很原始，機車只能勉強工作。1879年德國人W.von西門子駕駛一輛他設計的小型電力機車，拖著乘坐18人的三輛車，在柏林夏季展覽會上表演。機車電源由外部150伏直流發(fā)電機供應，通過兩軌道中間絕緣的第三軌向機車輸電。這是電力機車首次成功的實驗。電力機車用于營業(yè)是從地下鐵道開始的。1890年英國倫敦首先用電力機車在5.6公里長的一段地下鐵道上牽引車輛。干線電力機車在1895年應用于美國的巴爾的摩鐵路隧道區(qū)段，采用675伏直流電，自重97噸，功率1070千瓦。19世紀末，德國對交流電力機車進行了試驗,1903年德國三相交流電力機車創(chuàng)造了每小時210.2公里的高速紀錄。中國于1914年在撫順煤礦使用1500伏直流電力機車。干線鐵路電力機車采用單相交流25000伏50赫電流制。1958年制成第一臺以引燃管整流的“韶山”型電力機車。1968年改用硅整流器成功，稱"韶山1”型，持續(xù)功率為3780千瓦。來干線電力機車向大功率、高速、耐用方面發(fā)展，客運電力機車速度已從每小時160公里增加到200公里，并向250公里邁進。各國制造的電力機車電壓制較復雜，不便于國際間鐵路聯(lián)運過軌。來國際上已定出幾種電力機車用標準電壓。直流電壓為600伏、750伏、1500伏和3000伏。單相交流電壓6250伏、工頻50或60赫，電壓15000伏、工頻赫，電壓25000伏、工頻50或60赫等幾種。1.3電力機車的優(yōu)缺點1.3.1電力機車的優(yōu)點使用電力機車的其中一個好處，在于能減少污染，包括蒸氣機車、柴油機車運行時產生的廢氣。供電氣化鐵路使用的發(fā)電廠在使用化石燃料時，均會控制廢氣排放，除此之外也可使用低污染的風力或水力發(fā)電。在噪音方面，電力機車在行走時可比柴油機車靜得多，同樣更可進一步縮減行車時間。在性能上，由于不需像柴油機車般自攜很重的內燃機引擎以及燃油，從而減輕自重，因此在加減速、高速均比柴油機車優(yōu)勝。1.3.2電力機車的缺點電力機車的缺點在于其本身沒有動力源，電能來自外部的電纜，如遇自然災害、戰(zhàn)爭等不可抗力狀況引發(fā)斷電就無法運行，甚至可能引發(fā)事故。故而電力機車雖有許多優(yōu)點，仍然無法全面取代傳統(tǒng)的柴油（內燃）機車?；旌蟿恿κ且环N折中方案，即在電力機車上額外配備有應急柴油發(fā)電機，以應付突發(fā)的斷電狀況。與動力分散式的電聯(lián)車相比，加減速性能略遜于電聯(lián)車，因此較不適用于須短距離停站的通勤或區(qū)間用車。1.4電力機車的構造電力機車由：機械部分，電氣部分和空氣管路系統(tǒng)三部分組成1.4.1電力機車機械部分概述包括走行部和車體。走行部是承受車輛自重和載重在鋼軌上行走的部件，由2軸或3軸轉向架以及安裝在其上的彈簧懸掛裝置、基礎制動裝置、輪對和軸箱、齒輪傳動裝置和牽引電動機懸掛裝置組成。車體用來安放各種設備，同時也是乘務人員的工作場所，由底架、司機室、臺架、側墻和車頂?shù)炔糠纸M成。司機室設在車體的兩端，有走廊相通。司機室內安裝控制設備，如司機控制器、制動閥、按鈕開關、監(jiān)測儀表和信號燈等。兩司機室之間用來安裝機車的全部主要設備，有時劃分成小室，分別安裝輔助機組、開關設備、換流裝置以及牽引變壓器等。部分電氣設備如受電弓、主斷路器和避雷器等則安裝在車頂上。車鉤緩沖裝置安裝在車體底架的兩端牽引梁上。車體和設備的重量通過車體支承裝置傳遞到轉向架上，車體支承裝置并起傳遞牽引力與制動力的作用。142電力機車電氣部分概述機車上的各種電氣設備及其連接導線。包括主電路、輔助電路、控制電路以及它們的保護系統(tǒng)。主電路：電力機車的最重要組成部分。它決定機車的基本性能，由牽引電動機以及與之相連接的電氣設備和導線共同組成。在主電路中流過全部的牽引負載電流，其電壓為牽引電動機的工作電壓，或者接觸網(wǎng)的網(wǎng)壓，所以主電路是電力機車上的高電壓大電流的動力回路。它將接觸網(wǎng)上的電能轉變成列車牽引所需的牽引動力。輔助電路：供電給電力機車上的各種輔助電機的電氣回路。輔助電機驅動多種輔助機械設備，如冷卻牽引電動機和制動電阻用的通風機，供給各種氣動器械所需壓縮空氣的壓縮機等。輔助電機可以是直流的，也可以是異步的?？刂齐娐罚河伤緳C控制器和控制電器的傳動線圈和聯(lián)鎖觸頭等組成的低壓小功率電路。控制電路的作用是使機車主電路和輔助電路中的各種電器按照一定的程序動作。這樣，電力機車即可按照司機的意圖運行。保護系統(tǒng)：保證上述各種電路的設施。1.4.3電力機車空氣管路系統(tǒng)概述按用途可分為：供給機車和車輛制動所需壓縮空氣的空氣制動氣路系統(tǒng)。供給機車電氣設備所需壓縮空氣的控制氣路系統(tǒng)。供給機車撒砂裝置、風嗽叭和刮雨器等輔助裝置所需壓縮空氣的輔助氣路系統(tǒng)?？諝夤芾硐到y(tǒng)是風壓的通道，為機車受電弓上升，機車制動，機車散熱提源。第2章電力機車機械部分介紹電力機車機械部分的結構主要由車體、轉向架、車體與轉向架的連接裝置和牽引緩沖裝置組成。本章主要介紹韶山4G型電力機車機械部分的特點。2.1電力機車車體的結構、特點和作用2.1.1電力機車車體的結構車體由底架，側墻，車頂，頂蓋和司機室等有關部件組成。底架由側粱、枕梁、牽引梁、變壓器梁、輔助縱梁、隔墻梁組成。底架是車體的基礎，主要用來安設車體內各種設備，承受并傳遞縱向、垂向、橫向力。側墻裝設于車體兩側，是一種框架式承載結構，為保證通風和照明，在側墻上還布置有通風百葉窗和照明玻璃窗。另外在其前端還裝設有司機室門。車頂和車頂蓋：車體頂部焊有車頂，其上開有4個方孔，裝設可拆卸車頂蓋，以便檢修機車時，拆裝車內設備。車頂蓋共4個，分別設在變壓器室，機械室，1、2端咼壓室上方。臺架：焊裝于車體底架上，其上安裝各種電氣設備，其下空間安裝冷卻風道、空氣管路及布線。司機室：每節(jié)車前端設有一司機室，是乘務員工作的場所。排障器：位于牽引梁下面，用來排除線路上的障礙物。2.1.2電力機車車體的特點每節(jié)車前部為司機室，前端凸出，以充分利用空間，增加美感；司機室前窗玻璃為薄膜式電熱玻璃；兩側活動窗采用成型拉窗，美觀，密封好；司機室后墻兩邊各設一走廊門，與車體兩側縱走廊相通，車體后端設有橫走廊，后端墻中間設有過道門，是兩節(jié)車相同。車體內設備布置，采用雙邊走廊，分室斜對稱布置，設備屏柜化，成套化，結夠緊湊，維修方便。每節(jié)車車頂有受電弓，主斷路器各一臺，兩節(jié)車車頂高壓部分，用高壓連接器相連。在每節(jié)車車體頂部焊有1、2端高壓室，變壓器室，機械室4個可拆卸的頂蓋，便于檢修時拆裝車內設備。2.1.3電力機車車體的作用用來安設各種電氣設備和輔助機組，保護車內設備不受雨、雪、風、沙侵襲。作為乘務員操縱、維修保養(yǎng)機車的場所。接受轉向架傳來的牽引力、制動力，并傳給設在車體兩端的牽引緩沖裝置。將各種設備的重量經支承裝置傳給轉向架及軌道。在機車運行中除承受上述縱向力、垂向力外，還承受走行部傳來的沖擊、振動及各種橫向力。2.2電力機車轉向架的結構、特點和作用2.2.1電力機車轉向架的結構轉向架時機車的走形部分，它是電力接車機械部分最重要的部分。由構架，輪對，軸箱，軸箱懸掛裝置，齒輪傳動裝置，牽引電動機，基礎制動裝置組成。2.2.2電力機車轉向架的特點一系懸掛采用軸箱螺旋鋼彈簧與彈性定位的獨立懸掛結構，并配置垂向油壓減振器。二系懸掛采用全旁承橡膠堆加橫向油壓減振器和摩擦減振器的簡單懸掛結構。傳遞牽引力的方式為斜拉桿低位牽引方式。軸箱軸承均采用能承受軸向和徑向力的圓柱滾子軸承。構架受力狀態(tài)和結構合理，工藝性好。2.2.3電力機車轉向架的作用轉向架是電力機車的主要組成部分之一。它用來傳遞各種載荷；并利用輪軌間的黏著保證牽引力的產生；同時實現(xiàn)機車在直線和曲線的平穩(wěn)運行，減小對軌道的橫向作用力，保證機車曲線運行的安全可靠；并盡可能緩和線路不平順對機車的沖擊，確保機車運行的平穩(wěn)性，減少運行中的動作用力及其危害。它對機車牽引性能、動力學性能、安全性能起著決定性的作用。2.3電力機車的車體與轉向架的鏈接裝置車體與轉向架連接裝置也稱二系彈簧懸掛，設置在車體與轉向架之間。二系懸掛裝置布置在構架左右側梁頂面，采用多層橡膠和多塊鋼板粘結硫化而成的橡膠堆。每臺轉向架4個，橡膠堆具有較大的垂向剛度和一定的橫向剪切剛度，變形時，內部產生摩擦，能吸收機械能，尤其是吸收高頻振動能量，機車通過曲線時，利用橡膠堆的橫向剪切剛度起復原作用。2.4電力機車牽引緩沖裝置牽引裝置即指車鉤，它是機車與列車的連接裝牽引裝置即指車鉤，它是機車與列車的連接裝置，為了緩沖連掛和運行中的沖擊，還設置有緩沖置，為了緩沖連掛和運行中的沖擊，還設置有緩沖器。第3章電力機車電器部分介紹機車上的各種電氣設備及其連接導線。包括主電路、輔助電路、控制電路以及它們的保護系統(tǒng)。主電路：電力機車的最重要組成部分。它決定機車的基本性能，由牽引電動機以及與之相連接的電氣設備和導線共同組成。在主電路中流過全部的牽引負載電流，其電壓為牽引電動機的工作電壓，或者接觸網(wǎng)的網(wǎng)壓，所以主電路是電力機車上的高電壓大電流的動力回路。它將接觸網(wǎng)上的電能轉變成列車牽引所需的牽引動力。輔助電路：供電給電力機車上的各種輔助電機的電氣回路。輔助電機驅動多種輔助機械設備，如冷卻牽引電動機和制動電阻用的通風機，供給各種氣動器械所需壓縮空氣的壓縮機等。輔助電機可以是直流的，也可以是異步的。控制電路：由司機控制器和控制電器的傳動線圈和聯(lián)鎖觸頭等組成的低壓小功率電路。控制電路的作用是使機車主電路和輔助電路中的各種電器按照一定的程序動作。這樣，電力機車即可按照司機的意圖運行。保護系統(tǒng)：保證上述各種電路的設施。3.1電力機車主電路電力機車主電路主要由網(wǎng)側高壓電路、整流調壓電路、整流調壓電路、牽引電路等組成。本節(jié)主要介紹HXD1的主電路部分。3.1.1網(wǎng)側電路機車通過受電弓E01從接觸網(wǎng)受流，經真空斷路器Q01、原邊電流互感器T02，然后通過25kV高壓電纜與主變壓器T03的A端子相連，經變壓器原邊繞組UE及回流電流互感器T04后通過并聯(lián)的四個接地裝置E02?E05和輪對回流至鋼軌。機車正常運行，只升一臺受電弓，閉合一臺主斷路器，通過高壓隔離開關及高壓連接器X01將AC25kV電源重聯(lián)到另一臺車。高壓電壓互感器T01安裝在主斷路器前面，一旦受電弓升起，即可通過高壓電壓互感器判斷接觸網(wǎng)是否有電。高壓電壓互感器變比為25000V/150V,其輸出（兩路電壓信號）分別作為網(wǎng)壓檢測、保護以及電源側四象限變流器控制。即一路送主變流器，一路送能耗表。同時兩路電壓信號均通過重聯(lián)電纜輸出到另一節(jié)車。安裝于車頂主斷路器旁的高壓接地開關Q02采用兩點接地。避雷器F01安裝在主斷路器之后，除可有效地防止雷擊過電壓之外，也能有效的抑制主斷路器斷開主電路所引起的操作過電壓。3.1.2網(wǎng)側保護電路網(wǎng)側過流、短路保護。當流經高壓電流互感器的電流超過整定值時，主斷路器將進行分斷保護。網(wǎng)側過壓保護。避雷器起抑制操作過電壓及運行時的雷擊過電壓作用。網(wǎng)壓監(jiān)測保護。通過高壓電壓互感器的檢測，在網(wǎng)壓V15kV或＞32kV的情況下，主斷路器將進行分斷，保護主電路相關設備的正常工作。原邊接地保護。檢測原邊電流和回流電流的差值，當大于整定值時，判定為原邊接地，主斷路器進行分斷保護。主變壓器次邊和主變流器短路保護。如果變壓器二次線圈或主變流器發(fā)生短路，則在檢測到短路的瞬間斷開主斷路器。由于變壓器的高短路阻抗，從而限制了短路電流。3.2電力機車輔助電路電力機車的輔助電路主要由電源電路、負載電路、保護電路組成。電源電路由主變壓器輔助繞組提供單相380V和220V交流電源，在由劈相機劈成三項交流電源供給輔助機組。負載電路包括三相負載電路和單相負載電路。其中三相負載主要有空氣壓縮機電動機、通風機電動機。油泵電動機，通過三相交流接觸器控制其工作。單相負載主要有一些加熱、取熱元件，由轉換開關控制其工作。保護電路主要是在輔助電路發(fā)生過流、接地、過電壓、欠電壓和單機過載故障時，使相應電器動作，從而達到及時保護的電路。本節(jié)主要介紹韶山4改型電力機車的輔助電路。3.2.1電源電路劈相機的運轉與停止通過接觸器201KM控制。劈相機起動時在第二電動相繞組與發(fā)電相繞組間接入起動電阻263R進行分相起動，起動電阻的接通與開斷由接觸器213KM來執(zhí)行。劈相機起動繼電器283AK監(jiān)測起動過程并控制起動電阻回路的開斷，其工作電源（DC110V）從導線531經533KT常開聯(lián)鎖由導線281引入。當按下劈相機按鍵開關后，接觸器213KM閉合，起動電阻投入，201KM閉合，劈相機開始起動，這時劈相機起動繼電器監(jiān)測劈相機發(fā)電相電壓（由導線279、280引入，間接反映劈相機的轉速），當劈相機轉速達到約0.9nh,也即283AK測得其發(fā)電相電壓接近于比較電壓（額定網(wǎng)壓下，該電壓值為220V，由導線202、206引入）時，283AK動作，其常開聯(lián)鎖閉合，導線561、568連通，則劈相機起動中間繼電器566KA得電，使213KM及劈相機起動延時時間繼電器533KT失電，213KM主觸頭打開，開斷了起動電阻回路，劈相機起動完成。同時，533KT常開聯(lián)鎖開斷了導線531與281通路，使283AK失去工作電源處于閉置狀態(tài)。劈相機起動電阻有三個抽頭，即備有兩組，當一組燒損可換另一組使用，此時只需把導線232換接至另一抽頭即可。321負載電路當劈相機起動完畢后，輔助回路導線201、202、203即可提供三相不對稱電源，這時，各輔機可依次投入工作。SS4G型電力機車三相負載有：壓縮機電動機2MA一臺，牽引通風機電機3、4MA二臺，制動風機電動機5、6MA二臺，變壓器風機電動機7MA—臺，變壓器油泵8MA一臺。各輔助電動機均通過其相應的交流接觸器進行分合控制。為了改善劈相機供電系統(tǒng)的三相電源對稱性，在3?5MA電動機的D2、D3之間接入移相電容247?252C，隨電動機作負載投入而投入。3.2.3保護電路SS4G型電力機車輔助電路設置有以下幾種保護：過電壓保護、輔過流保護、輔接地保護、輔機過載保護及零壓保護等。過電壓保護。采用跨接在輔助繞組a6-x6兩端間的R-C過電壓保護電路，由電阻260R、電容255C組成，吸收過電壓。輔過流保護在輔助繞組短路或其它原因造成輔助電路短路，其電流超過2800A時，進行輔助電路過電流保護，電流繼電器282KC吸合動作使機車主斷路器分閘，并顯示輔助過流信號。輔接地保護在變壓器輔助繞組的x6端與地之間設有輔助電路接地保護電路，如下圖所示。輔接地保護屬有源保護裝置，支路經110V控制電源后接地。當輔助電路某點接地時，輔接地保護系統(tǒng)形成回路，285KE動作吸合，其輔助聯(lián)鎖使主斷路器分閘線圈得電跳閘，司機臺輔接地信號顯示。輔機過載保護SS4G型電力機車的輔機保護采用了兩種保護形式：一種是電子式輔機過流保護裝置;另一種為自動開關過流保護。電子式輔機過流保護裝置的特點是：保護裝置設有一次保護跳接觸器，二次保護跳主斷路器的執(zhí)行功能，因此在輔機發(fā)生故障過流時，能可靠動作，具備阻止輔機故障擴大的能力。其不足之處在于本身只是控制裝置而非執(zhí)行器械，保護功能則需接觸器或主斷路器來完成，因此當輔機發(fā)生短路或單相堵轉故障時，接觸器將開斷故障電流，而這種大電流的開斷可能使接觸器主觸頭燒損，甚至造成觸頭燒焊，極易影響接觸器的壽命。此外，該裝置還存在人為隔離的因素亦使輔機保護的可靠性打了折扣。自動開關保護具有兩種保護功能，即瞬時電磁脫扣的短路保護功能和熱脫扣動作的過載保護功能。該保護的特點是：分斷能力較高，當回路發(fā)生過載、短路等故障時，能自動切斷故障電路，有效地保護串接在它后面的輔機，過載保護具有反時限特性。不足之處在于自動開關是系列產品，其保護特性與輔機特性的匹配問題給選型增加了難度，且其保護特性具有分散性，因此其保護特性的整定和校核是關鍵。3.3電力機車控制電路控制電路是由司機控制器，低壓電器，主電路與輔助電路中的各電器電磁線圈及各電器的聯(lián)鎖等組成的電路.由于主電路和輔助電路中各電器的動作均要由控制電路控制，因而對控制電路也提出了相應的要求，目的是保證行車的安全，便于操縱，運用，維修，盡量減少電器設備，以達到最佳的經濟指標電力機車控制電路是機車三大電路中最為復雜的電路,屬于低壓直流小功率電路.它由司機控制器，低壓電器，主電路與輔助電路中的各電器電磁線圈及各電器的聯(lián)鎖聯(lián)鎖等組成.控制電路可以控制主電路和輔助電路中各電器的動作，并通過司機控制臺上各按鍵開關和司機控制器手柄位置操縱，使機車按照司機的意圖運行。3.3.1電力機車控制電路的要求由于主電路和輔助電路中各電器動作要求均由控制電路控制,因此控制電路應滿足下列要求能改變機車的運行狀態(tài)，如運行方向的改變，牽引與制動的轉換。能對牽引力，制動力，速度進行調節(jié)。有控制各輔助機組起動，運行的電路，有控制其它輔助設備的電路。有保證主電路，輔助電路工作的控制電路，如避免重合閘，避免由于誤操作所引起的不良影響等。能保證各電器按一定的次序動作，動作結果與司機發(fā)出的指令一致，在動作過程中對于沒有滅弧裝置的電器則不應產生電弧。設有照明電路和信號電路。設有故障電路，在機車發(fā)生某一故障又不能及時處理時，組成故障電路或切除故障部分，使機車維持運行。當機車重聯(lián)運行時，若一臺機車故障，要求不影響另一臺機車運行。在保護電器動作引起主斷路器跳閘后,應有零位聯(lián)鎖，即要重新合閘,機車各電器須處于起動前狀態(tài)，各按鍵開關須先關閉?？傊?控制系統(tǒng)要保證行車的安全，利于操縱，運用，維修，盡量節(jié)省電氣設備，以達到最佳的經濟指標。正因為控制電路是機車電路最復雜的部分，就機車運行中出現(xiàn)的故障而言，控制電路中故障也較多.因此，熟練的掌握控制電路原理，就能在平時對機車進行全面保養(yǎng)，在發(fā)生故障時能迅速準確地進行分析與處理,對確保行車安全是非常重要的。3.4電力機車保護電路為了保證機車可靠運行，在機車的線路中必須設置一系列的保護，使機車線路在發(fā)生故障時能迅速切斷相應電路，避免機車電氣設備遭到損壞或防止故障進一步擴大。當機車故障不能及時排除時，使機車能夠方便的組成故障線路，在故障情況下維持運行。根據(jù)機車故障現(xiàn)象的不同性質，線路中的保護一般分為過流保護（包括短路和過載保護）、接地保護、過電壓保護、欠電壓保護及其他一些特殊保護。機車的保護方式則根據(jù)故障對機車線路、電氣設備及對列車運行的影響大小不同有：切斷機車總電源。切斷故障線路的電源。僅給司乘人員以某種信號引起注意。在故障發(fā)生后自動予以調整。3.4.1過電壓保護過電壓是指對電氣設備絕緣有危險的電壓升高，它是由系統(tǒng)的電磁能量發(fā)生瞬間突變所引起的，對機車的電氣設備會造成絕緣擊穿、電機環(huán)火等嚴重損害。機車的過電壓主要有大氣過電壓和操作過電壓兩種。大氣過電壓即外部過電壓是由外部直擊雷或雷電感應突然加在機車上引起的。操作過電壓即內部過電壓，是由于線路本身的變化產生的，如切斷感性線路、整流裝置換向或故障等引起機車內部電磁能量的震蕩、聚集和釋放。由于這兩種過電壓產生時，電壓增長速度過快，以沖擊波形式出現(xiàn)，因此一般不采用帶傳動件的電器進行保護。3.4.2零電壓保護零電壓和欠電壓的產生原因是由于接觸網(wǎng)的電壓突然失電或者過低。當接觸網(wǎng)電壓消失時，機車因無電要停止運行，但如果電壓又突然恢復，會造成電氣和機械上很大的沖擊，這是不允許的。如果接觸網(wǎng)電壓過低，機車就不能以正常功率運行，輔助機組也不能正常工作，另外再生制動時網(wǎng)壓過低很容易使逆變失控,因而必須進行保護。在電力機車上，一般在變壓器的輔助繞組上裝設（零）欠壓繼電器或電子裝置,當電壓低于某一數(shù)值時，或者失壓時間超過2s時，通過欠（零）壓繼