关于SS4B型电力机车劈相机起动控制电路的改进措施

孙飞

关键词：SS4B型机车;215QA;283AK;202KM;闭合;劈相机;烧损;分析

1.概述

SS4B型电力机车辅助电路采用由劈相机实现单-三项供电的传统电路，电源来自主变压器的辅助绕组a6-b6-x6，其中a6-x6的额定电压为399.86V，b6-x6的额定电压为226V。单相交流电源从a6-x6经库用转换开关235QS至导线201、202。

2.劈相机供电系统特点

SS4B型电力机车在单-三相供电系统中设置了双劈相机，就是当第一劈相机1MG在运行中发生故障时，可通过劈相机转换开关242QS从“1PX”位转向“2PX”位，从而把1MG切除，让第二劈相机2MG进行电阻分相起动以维持运行。正常情况下，2MG是在1MG完成起动后作三相异步起动，双劈相机供电系统具有改善辅助系统的三相不对称性，提高系统的稳定性和可靠性等优点。

3.劈相机起动原理

1MG起动时，在第二电动相绕组与发电相绕组间接入起动电阻263R，以获得起动力矩进行电阻分相起动。起动电阻的投入与切除是通过接触器213KM来执行的。劈相机起动继电器283AK监测着1MG的全部起动过程，并控制起动电阻回路的开断。当闭合劈相机扳键开关后，劈相机中继567KA得电，213KM闭合，起动电阻投入，而后通过213KM辅助链锁，201KM闭合，1MG开始起动。这时劈相机起动继电器283AK监测间接反映劈相机转速的劈相机发电相电压（由导线279、280引入），当劈相机转速达到约0.9额定转速时，也即283AK测得其发电相电压接近于比较电压（额定网压下该电压值为220V，由导线202、206引入）时，283AK动作，其常开联锁闭合，接通561、568导线，则劈相机起动中间继电器566KA得电，使213KM及劈相机起动延时继电器533KT失电，213KM主触头动作，断开起动电阻（263R）回路，1MG起动完成。劈相机1MG起动完成后，延时3S，2MG投入，此时2MG作三项异步起动。

4.劈相机起动存在问题

机车正常运行中，当劈相机1起动系统发生故障导致215QA动作断开时，劈相机状态灯无显示，2MG及各辅机运行正常，机车未发出任何异常信息提示乘务员进行应急操作。在这种情况下，机车过分相后二次起动劈相机，存在2MG缺项运行的问题，如不及时采取断电措施，会导致2MG烧损，甚至酿成火灾。

5.原因分析

5.1 劈相机2缺相运行

当1MG的215QA处于断开位时，供电电路未形成闭合回路，此时闭合劈相机起动扳键开关，1MG则因无电动相输入，无法形成起动力矩而转动。283AK检测到1MG的转速为零，即未检测到发电相电压，便进入延时8-10S动作的低压工作状态，8-10秒钟后，283AK动作，导线561、568接通，劈相机起动继电器566KA得电，1MG起动电路工作完成。此时，2MG作为负载延时3S后正常起动，接触器202KM吸合，接通電源为辅助绕组a6-x6固定输出的201、202两相，造成2MG缺相运行。

5.2 状态灯显示方式

5.2.1 1MG自动开关215QA闭合状态：闭合劈相机起动扳键开关，主台故障显示屏同时点亮劈相机1、2状态灯，延时5S（测量得出高压模式下283AK的动作时间）1MG状态灯熄灭，再延时3S，2MG状态灯熄灭。

5.2.2 1MG自动开关215QA断开状态：闭合劈相机起动扳键开关，主台故障显示屏同时点亮劈相机1、2状态灯，延时8-10S（低压状态下283AK设定时间）1MG状态灯熄灭，再延时3S，2MG状态灯熄灭。

综合以上两种215QA的两种不同位置状态，发现劈相机状态灯显示逻辑完全一样，1MG延时时间只有3-5S的微小差异，故障现象便会稍纵即逝，乘务员稍有不慎便会导致2MG缺项起动，直至烧损。

6.改进措施

综合劈相机逻辑控制电路及辅助电路工作原理，在起动系统中增加“劈相机起动监控装置”中间环节。该装置采集2MG的起动信号、242QS的位置信号以及辅助回路导线201、202、203三相电压信号，以此来判断1MG起动状态。如果判定1MG起动异常，则控制2MG的接触器不能得电吸合并长期点亮1MG状态指示灯。

6.1 2MG接触器控制原理

6.1.1 当劈相机转换开关242QS置1PX位时，劈相机起动监控装置判定1MG做分相起动，同时对辅助回路三相电压信号进行检测判断，如检测三相电压平衡、信号正常时，则输出2MG接触器吸合信号，此时2MG做三相异步起动。否则，不输出2MG接触器吸合信号，202KM不能得电吸合。

6.1.2 当劈相机转换开关242QS置2PX位时，劈相机起动监控装置判断1MG被隔离，此时2MG代替1MG做分相起动。这种模式下，2MG起动由283AK直接控制，正常起动，劈相机起动监控装置不参与控制。

6.2 状态灯显示控制原理

劈相机正常起动过程中，若劈相机启动监控装置检测到辅助回路导线201、202、203三相电压不平衡、信号异常，在不输出2MG接触器吸合信号同时，还持续输出劈相机1状态灯信号，使司机室主台故障显示屏上1MG状态灯长亮，以达到提示操作人员的目的。

以上改进措施已经在SS4B型机车上实施，自实施改进后，彻底消除了在劈相机1MG自动开215QA断开的情况下起动劈相机，2MG缺项运行而烧损和灯显方式无明显区别的问题，切实提高了单-三相供电系统的可靠性。

参考文献：

[1] 刘友梅，《韶山4B型电力机车》，中国铁道出版社，1999年3月.