1、 HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的检 修 与 维 护学 生 姓 名： 张峰 学 号： 100619 专 业 班 级： 铁道机车车辆培训 2 班 指 导 教 师： 楚万喜 HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的 检 修 与 维 护- I -摘 要由于电力机车电器安装在运行的电力机车上，而电力机车内部空间又极为有限，因此，电力机车电器的工作条件与一般工业企业用电器截然不同。电力机车电器要承受连续而强烈的机械振动和断续的机械冲击，并且电器所处环境的温度和湿度变化很大，电力机车在正常工作时电器操作频繁，所以尽管电力机车电器的工作条件十分恶劣，但也要必须保证他具有最大的
2、可靠性，其要求是：准确可靠、质轻体小、经济耐用、易造易修。HXD3 型交流大功率电力机车是以进行大型货运为目的，采用 PWM 矢量控制技术的最新技术的同时，尽量考虑对环境的保护，具有启动（持续）牵引力大、恒功率、速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。采用微机网络控制系统，电器高度集成化、模块化，实现了逻辑控制、自诊断功能、机车的网络重联功能。机车电器充分考虑能够在中国全境范围内运行为前提，满足环境温度在-40+40下正常工作，大大减少了维修的工作量。关键词：电力机车低压电器；电器的检修；HXD3 型电力机车电器HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的 检 修 与 维 护- II
3、 -目 录摘 要 .I目 录 .II引 言 .11 绪 论 .21.1 HXD3 型机车概述.21.2 HXD3 机车总体.31.3 HXD3 机车技术特点.31.4 电力机车电器检修的意义 .41.5 电力机车电器检修的任务.52 HXD3 型电力机车低压电器 .52.1 HXD3 型电力机车低压电器结构与布置 .52.1.1 概述 .52.1.2 主变流装置和复合冷却装置（CCT）的设备布置 .62.1.3 其他低压、控制类设备的布置 .62.2 HXD3 型电力机车的变流装置 .62.2.1 概述 .62.2.2 结构与布置 .72.2.3 冷却系统 .82.2.4 检修与维护 .82.
4、3 HXD3 型电力机车电器控制柜 .92.3.1 结构与布置 .92.3.2 维护与检查 .102.4 HXD3 型电力机车 TCMS/ATP 柜 .102.4.1 组成 .102.4.2 维护与保养 .103 继电器 .123.1 概述 .123.1.1 继电器的定义及组成 .123.1.2 继电器的工作原理 .133.1.3 继电器的特点 .133.1.4 继电器的基本参数 .143.2 电磁式继电器 .153.2.1 直流继电器 .153.2.2 交流继电器 .17HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的 检 修 与 维 护- III -3.3 继电器的选用和维修 .183
5、.3.1 继电器的选用 .183.3.2 继电器的维修 .194 接触器 .214.1 概述 .214.1.1 接触器的定义和基本特点 .214.1.2 接触器的组成 .214.1.3 接触器的基本参数 .214.2 电磁接触器 .224.2.1 直流电磁接触器 .224.2.2 交流接触器 .234.3 接触器的选用和维修 .254.3.1 接触器的选用 .254.3.2 接触器的简单维护 .264.3.3 接触器的检修 .275 低压电器柜其他电器的检修 .29结论.30致 谢 .31参 考 文 献 .32HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的 检 修 与 维 护引 言低压电
6、器柜上安装的主要是机车辅助电路和控制电路的一些电器设备，通用型电器包括电磁接触器、真空接触器、中间继电器、时间继电器、三相自动空气开关等，也安装了劈相机启动继电器等机车专用电器。而这些电器设备是否能够正常工作，直接影响主、辅线路能否正常工作，亦即影响机车正常工作。因此，对其性能也提出了相应的要求，主要保证行车的安全、便于操纵、运用、维修，尽量减少电器设备，以达到最佳的经济指标。随着科学技术的发展，这些电气设备已经屏柜化、自动化，提高了其工作可靠性，使检修和维护也变得十分方便与容易。HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的 检 修 与 维 护- 2 -1 绪 论1.1 HXD3 型机
7、车概述：今天，随着电力电子技术和计算机控制技术的发展，功率半导体电力变换技术得到迅速发展，电传动及控制技术进入了交流传动和网络控制的时代。网侧功率因数提高到 0.98，谐波电流大大减少，制动时可以把机车的动能转化为电能反馈到电网中去。机车实现了轴控，提高了机车的牵引能力。HXD3 型电力机车项目从 2004 年开始启动，2006 年通过型式试验，2006 年 12 月 8日交付使用，2007 年实现了大批量生产。目前该车在武汉、上海、济南、北京等铁路局已经替代了 SS4 和 SS3 型电力机车，担当主要牵引任务。HXD3 型交流传动电力机车为交流传动货运机车，在 HXD3 型电力机车研制过程中
8、采用了国内外成熟、可靠的新技术，机车以在中国国内主干线上进行大型货运牵引为目的，采用 6 轴货运大功率交流传动电力机车设计平台，采用 PWM 矢量控制、密闭式牵引变压器及整体驱动装置等新技术，尽量考虑对环境保护，减少维修工作量。另外，考虑能够在中国全境范围内运行，机车满足环境温度在-4040，海拔高度在2500m 以下的条件。机车可以 3 组机车重联控制运行。该机车能够满足我国铁路重载、快捷货物运输的需要。HXD3 型电力机车轴式为 C0-CO,机车全长约 20.846m，机车轴输出功率 7200KW，最大起动牵引力 570KN,最大持续牵引力 400KN，最高运行速度 120km/h，最大试
9、验速度132 km/h，机车总重量 150t/138t。HXD3 型电力机车外观图见图 1-1。HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的 检 修 与 维 护图 1-1 HXD3 型电力机车外观图 1.2 HXD3 机车总体HXD3 型电力机车是按我国铁路重载货运要求的交流传动货运电力机车，为保证机车的重量分配，机车的部件牵引变压器下悬式安装在车体下中心部位，牵引变流装置安装在车体上的中心部位。机车采用中间走廊，各种屏柜和辅助机组分别按功能对称布置在中间走廊的两侧；车体结构按单机牵引 5000t，重联牵引 20000t 进行结构强度设计，沿车钩中心线水平位置能够承受 3400KN 的
10、纵向静压力和 2700KN 的静拉力；电气传动系统采用交-直=交传动形式、IGBT 水冷变流机组和密闭式牵引变压器；网络控制系统采用分布式计算机体系结构，外重联采用高速以太网；转向架驱动装置采用铸造齿轮箱体与交流牵引电机组成一体结构；制动系统采用先进的网络控制电控制动系统等。机车具有技术领先、可靠性高、检修容易、维护成本低、节能环保等特点。1.3 机车技术特点：HXD3 型 电 力 机 车 低 压 电 器 柜 的 检 修 与 维 护- 4 -HXD3 型交流传动电力机车为交流传动货运机车，机车全长约 20.846m，机车轴输出功率 7200KW，最大起动牵引力 570KN，最高运行速度 120
11、km/h。机车的主要特点如下：轴式为 C0-C0，电传动系统为交直交传动，采用 IGBT 水冷变流机组，1250kW 大转矩异步牵引电动机，具有起动（持续）牵引力大、恒功率速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。辅助电气系统采用 2 组辅助变流器，能分别提供 VVVF 和 CVCF 三相辅助电源，对辅助机组进行分类供电。该系统冗余性强，一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、自诊断功能，而且实现了机车的网络重联功能。总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路，电气屏柜和各种辅助机组分功能斜对称布置在中间走廊的两侧；采用了规范化司机室，
12、有利于机车的安全运行。车体的主要作用是承受上部载荷和传递机车牵引力；同时车体又是机车各动力机组和设备的安装基础；并要为乘务人员提供工作场所，因此，要求为乘务员提供良好的工作环境的同时，更为重要的是要求车体钢结构具有足够的强度和刚度。采用带有中梁的、整体承载的框架式车体结构，有利于提高车体的强度和刚度。转向架采用滚动抱轴承半悬挂结构，二系采用高圆螺旋弹簧；采用整体轴箱、推挽式低位牵引杆等技术。采用下悬式安装方式的一体化多绕组（全去耦）变压器，具有高阻抗、重量轻等特点，并采用强迫导向油循环风冷技术。采用独立通风冷却技术。牵引电机采用由顶盖百叶窗进风独立通风冷却方式；主变流器水冷和主变压器油冷采用水
13、、油复合式铝板冷却器，由车顶直接进风冷却；辅助变流器也采用车外进风冷却的方式；另外还考虑了司机室的换气和机械间的微正压。采用了集成化气路的空气制动系统，具有空电制动功能。机械制动采用轮盘制动。采用了新型的模式空气干燥器，有利于压缩空气的干燥，减少制动系统阀件的故障率。1.4 电力机车电器检修的意义机车在运行过程中，由于高速运行受到冲击、振动、摩擦及腐蚀，经过一段时间的运用以后，各部分构件都会发生磨耗、变形、老化或者损坏。当机车的电器零部件出现耗损失效时，便会发生故障，影响机车的正常使用，严重者甚至危及行车安全。因此，为了保证机车正常工作，延长机车使用期限，对机车进行日常保养和检修是十分必要的。电力机车投入运用一段时间后，要及时在电力机务段或修理厂对电力机车进行必要的处理和检修，以恢复机车零部件的运用技术状态，使电力机车正常运行。做好电力机车检修工作有着极其重要的意义：
