改型电力机车辅助电路

电力机车辅助电路一般由供电电路、负载电路及保护电路组成。

SS4改机车采用传统的单-三相供电系统，每节车只设一台劈相机，辅机均采用三相异步电机。SS4改电力机车辅助电路见附图2。

一、单-三相供电系统

劈相机电源来自于变压器辅助绕组a6-b6-x6，其中a6-x6额定电压为400V，b6-x6额定电压为226V。单相交流电源从 a6-x6经库用转换开关235QS 至导线201、202 引入辅助电路。

1.劈相机电阻分相启动

SS4改型机车的异步劈相机型号为YPX2-280M-4，380V，34kW，劈相机的运转和停止通过劈相机电源接触器201KM控制。采用直接启动方式，在第二电动相绕组与发电相绕组间接入起动电阻 263R 进行电阻分相启动，起动电阻的接通和开断由起动接触器213KM 来执行。由劈相机启动继电器283AK监测劈相机发电相电压（由导线279、280 引入）以间接反映劈相机的转速，控制起动电阻回路的开断。283AK的工作电源（DC110V）从导线531经533KT常开联锁由导线281引入。

劈相机1MG启动过程：按下主司机台上的劈相机按键，启动接触器213KM闭合，启动电阻263R投入；劈相机电源接触器201KM闭合，劈相机1MG开始分相启动。这时劈相机起动继电器283AK检测劈相机发电相电压来间接反映劈相机转速，当劈相机转速达到约0.9nN，其发电相电压接近于比较电压（额定网压下，该值约为220V，网压由导线202、206 引入），起动继电器283AK动作，使起动接触器213KM打开，断开启动电阻（263R）回路，劈相机启动完成。同时533KT常开联锁开断了导线531与281通路，使283AK失去工作电源处于闭置状态。

劈相机起动电阻有3个抽头，即备有两组，当一组烧损可换另一组使用，此时只需把导线232换接至另一抽头即可。当起动电阻均不能使用时，也可将闸刀296QS倒向253C改用电容分相启动。

2.通风机电动机电容分相启动

第一牵引通风机电动机的电容分相起动电路是为劈相机故障特设的备用电路。在机车运行中，劈相机一旦故障，为保证其他辅机继续工作，可切除故障劈相机，而以起动电容253C对牵引通风机电动机3MA进行电容分相启动。此时需要将劈相机故障转换开关242QS打向“2”位，把283AK监测劈相机发电相电压的引线转接到3MA的第三相上。同时必须将闸刀开关296QS倒向起动电容 253C（因起动电阻不能启动通风机）。启动过程仍由起动继电器283AK控制，启动完成后213KM打开，切除起动电容253C。在网压不低于22kV时，其他辅机可投入运行。在使用3MA 替代劈相机做电容分相启动时，由于两节车的辅助电路并未重联，因此可以一节车做劈相机电阻分相启动，另一节车（其劈相机故障时）做第一通风机电容分相启动。

二、三相负载线路

当劈相机启动完毕后，辅助电路导线201、202、203即可提供三相不对称电源，这时各辅机可依次相隔一定时间投入工作。

SS4改型机车三相负载有：压缩机电动机2MA（YYD-280S-6，37kW），牵引通风机电动机3MA、4MA（YFD-280S-4，37kW），制动风机电动机5MA、6MA（JD305或YZF200-L-2，30kW），变压器风机电动机7MA（JBT-61，14kW），变压器油泵8MA（QB-80/20，10kW）。各辅助电机均通过相应的交流接触器203KM～212KM进行通断控制。为了改善劈相机供电系统的三相电源对称性，在3MA～5MA电动机的D2、D3相间接入移相电容247C～252C，随电动机负载的投入而一并投入。

三、单相负载电路

1.380V单相负载电路

主要为窗加热和取暖设备。由导线201、202供电，一路经自动开关232QA至导线264给窗加热玻璃273EH、274EH提供电源；另一路经自动开关233QA至导线269给壁炉及脚炉提供电源。243QS为窗加热开关：“0”位为关断，“1”位为开通。245QS为取暖开关，共有3个位置：“0”位为关断，“1”位为脚炉、壁炉同时开，“2”位为开壁炉、关脚炉。自动开关232QA、233QA分别作为电路的过载保护。

2.220V单相负载电路

主要为司机室空调和热饭电炉。由导线202、206供电，一路经转换开关240QS、空调稳压器278AS供空调机279EH使用，自动开关230QA作该电路的过载保护；另一路经转换开关238QS至 220V电源插座292XS，该插座亦可供热饭电炉使用，自动开关229QA作该电路的过载保护。

中间继电器284KE的作用是：机车由电网供电时，连通导线206-b6从而接通 220V电源回路；机车在使用库内电源时，连通导线206-200（地线），使机车在库内亦可获得 220V电源。

四、辅库用线路

235QS为库用转换刀开关，机车由接触网供电时，235QS倒向“运行”位，主变压器辅助绕组a6-x6通过导线204、205经235QS与导线201、202连接，从而给辅助电路提供 380V单相电源。若机车处在库内时，235QS倒向“库用”位，此时可使用的库用电源有两种：

1.库内三相电源

一般在机务段内不需要启动劈相机，直接启动辅机时使用。把库内三相电源接到库用插座294XS的207、208、209三点上，通过库用转换刀开关235QS及导线203与209之间的连接母线直接为辅助电路提供三相电源。

2.库内单相电源

在制造厂或大修厂库内单相电源容量大时使用。单相电源送至库用插座294XS的207、208上，经库用转换刀开关235QS给辅助电路提供单相 380V电源，此时须开劈相机实现单-三相供电。若只使用库内单相电源，可拆开导线203与209之间的连接母线，这样做有两个目的：一是从安全角度考虑，使库用插座上的第三点（209点）不带电；二是若电源线误接至接点208、209上时，避免劈相机不能正常启动而受损。

五、保护电路

SS4改机车辅助电路设有零压保护、安全阀保护、辅接地保护、辅机过载保护、过压保护、辅过流保护等。

1.零压保护

零压保护是接触网供电的失压保护，由接在主变压器绕组a6-x6两端的零压变压器281TC、限流电阻261R、整流装置290U、电容256C及零压时间继电器286KT组成。

当电网正常供电时，导线204、205的380V交流电→零压变压器281TC→限流电阻261R→整流装置290U→零压时间继电器286KT吸合；当电网失压时，286KT失电动作，其常闭联锁延时 2s闭合，主断路器分闸，司机台显示零压信号。

网压消失后，变压器辅助绕组两端电压不是突变为零，而是随时间衰减，所以在此电路中串有两个稳压管，稳压 50V，主要作用是使零压时间继电器286KT在电网失压后 2s内动作，以达到保护的准确性及必要性（供电网故障重合闸为2s），排除了电网失压后重合闸时劈相机处于单相堵转合闸或短暂离线乱跳闸。在稳压管两端并联电容256C，其作用主要是在零压时间继电器286KT 吸合过程中，在286KT 常闭联锁打开的瞬间，利用电容的反突变特性，使加在286KT线圈上的电压有一衰减过程，其目的是为了帮助零压时间继电器可靠吸合，避免出现“衔铁振荡”现象。

2.安全阀保护

电力机车的电气设备按照一定的规律布置在机车司机室后面的机械室。机车运行时高电压大电流引入机车内部，按照《铁路技术规程》《机车操作规程》规定，司乘人员不得进入高压室。因此机车设置安全保护阀及时自动锁闭各室门、高压柜门，以保证司乘人员的安全。

保护阀287YV双电源供电：一路从控制电路DC110V电源线531→主电路入库转换开关20QP、50QP联锁→车顶门行程开关297QP联锁→287YV线圈，确保机车电钥匙一合上就自动锁闭各器室门。另一路由零压保护电路给287YV线圈供电，提高保护系统的可靠性。即使出现控制电路切断而机车高压供电依然存在的情况，287YV仍得电，门联锁锁闭，各室门打不开，达到确保人身安全的目的。

3.辅接地保护

在变压器辅助绕组x6与地之间设有辅接地保护电路，由辅接地继电器285KE、整流元件291U、限流电阻262R、电容257C和辅接地故障开关237QS组成。辅接地保护属有源保护装置，支路经 110V控制电源后接地。

当辅助电路某点接地时，辅接地保护系统形成回路，辅接地继电器285KE动作吸合，使主断路器分闸，司机台显示辅接地信号。此时 285KE 常闭联锁断开，串入限流电阻 262R，以免电流过大而烧损接地继电器。同时经 285KE 常开联锁和恢复中间继电器562KA 常闭联锁接通“自锁”回路，保持信号记忆。故障解除后，借助主断路器合闸操作使285KE恢复，保持信号消失。在限流电阻262R两端并联电容257C的作用是为了使285KE动作时可靠吸合，以提高保护系统的可靠性。

237QS为辅接地保护故障隔离开关，若确定辅助电路有一点接地且不能排除时，可切断保护电路，使机车做故障运行，此时要求司机严格监视各辅机工作状态，确保安全。

4.辅机过载保护

SS4改型机车设有两种保护形式：自动开关过流保护和电子式辅机过流保护。

159～343 号机车采用电子式辅机过流保护。当辅机出现短路（不超过0.5 s），单相和堵转（不超过3 s）等情况引起过流时，由控制装置内的电流互感器检测到电流信号，送入电子控制插件，控制中间继电器动作切断故障辅机的接触器线圈电源，使接触器分断。若接触器无法打开延时 3 s，保护装置接通主断分闸线圈，由主断执行二次保护。故障隔离需将故障辅机的隔离开关置故障位，并拆除故障接触器非电源端连线，同时隔离相应需通风的牵引电机，维持故障运行。

344 号以后机车采用自动开关作为辅机过流保护。当辅机出现短路、单相和堵转等情况引起过流时，相应的自动开关动作，切断三相电源并显示故障信号。故障隔离需将故障辅机的故障隔离开关置故障位，自动开关保持分断位，并隔离相应需通风的牵引电机，维持故障运行。

5.过电压保护

采用跨接在辅助绕组a6-x6两端的RC过电压保护电路，由电阻260R、电容255C组成，吸收过电压。

6.过电流保护

采用辅助过流继电器282KC进行保护，在辅助绕组短路或其他原因造成辅助电路短路，其电流超过2 800A时，282KC 吸合动作使机车主断路器分闸，并显示辅助过流信号。