TJJW007HXD1C型电力机车总体技术规范报批稿

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1、TJ/JW007 2014HXD1（型电力机车总体技术规范TJ/JW0072014前言III 范围12规范性引用文件 13 用途及应用环境 44基本技术要求 55 电气部分技术要求 106机械部分技术要求 277制动及供风系统技术要求 378司机室技术要求 459 其他技术要求 4810 检验要求50II RAMS 要求50本标准性技术文件参照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。本标准性技术文件由中国铁路总公司提出并归口。本标准性技术文件由南车株洲电力机车有限公司负责起草。本标准性技术文件主要起草人：刘华、李群锋、康明明、彭新平、黄涛、周建斌、黎丹、曾艳梅、 肖红霞。#TJ/JW007

2、201429HXD1C型电力机车总体技术规范1范围本文件规定了 HXD1C型电力机车（以下简称机车）的用途及应用环境、基本技术要求、电气部分技术要 求、机械部分技术要求、制动及供风系统技术要求、司机室技术要求、其他技术要求、检验要求、RAMS要求等要求。本文件适用于轨距1435 mm单相交流25 kV /50 Hz的新造的HXD1（型电力机车。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 146.1 1983 标准轨距铁路机车车辆限界GB/T 700 2006

3、 碳素结构钢GB 1207 2006 电磁式电压互感器(IEC 60044-2:2003 MOD)GB/T 1591 2008 低合金高强度结构钢GB/T 3310 1999GB/T 3317 2006GB/T 3323 2005铜合金棒材超声波探伤方法电力机车通用技术条件 金属熔化焊焊接接头射线照相GB 3531 2008低温压力容器用低合金钢钢板GB/T 3920 2008纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度GB/T 5453 1997纺织品 织物透气性的测定GB/T 5599 1985铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范GB 5914.1 2000机车司机室瞭望条件GB 6771 2000 电力

4、机车防火和消防措施的规程（ eqv UIC 617 OR:1979 ）GB/T 7777 2003容积式压缩机机械振动测量与评价GB/T 13314 2008 锻钢冷轧工作辊通用技术条件GB 136691992 铁道机车辐射噪声限值GB/T 14976 2002 流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T 15083 2006 汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法GB/T 15822（所有部分）无损检测磁粉检测GB/T 21563 2008 轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验（IEC 61373:1999,IDT ）GB/T 25333 2010 内燃、电力机车标记JB/T 9218 2007

5、无损检测渗透检测JB/T 10112 1999 变压器油泵QC/T 56 1993 汽车座椅衬垫材料性能试验方法QC/T 805 2008 乘用车座椅用滑轨技术条件TB/T 304 2011 机车用总风缸TB/T 449 2003 机车车辆车轮轮缘踏面外形TB/T 1391 2007 机车司机控制器TB/T 1451 2007 机车、动车前窗玻璃TB/T 1463机车轮对组装技术条件TB/T 1595 1996 内燃、电力机车车钩 （下作用）TB/T 2325.1 2006 机车、动车组前照灯、辅助照明灯和标志灯技术条件第1部分：前照灯TB/T 2325.2 2006机车、动车组前照灯、辅助照

6、明灯和标志灯技术条件第2部分：辅助照明灯和标志灯TB/T 2360 1993 铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准TB/T 2393 2001 铁路机车车辆用面漆TB/T 2879.3 1998铁路机车车辆涂料及涂装第3部分：金属和非金属材料表面处理技术条件TB/T 2942 1999 铁道用铸钢件采购与验收技术条件TB/T 2950 2006 机车车辆车钩连接轮廓TB/T 2961 1999 机车司机室座椅TB/T 3044 2002 13 号车钩基本尺寸和性能TB/T 3046 2002 15 号车钩基本尺寸和性能TB/T 3051.1 2009 机车、动车用电笛、风笛第1部分：电笛T

7、B/T 3051.2 2009 机车、动车用电笛、风笛第2部分：风笛TB/T 3061 -2008 机车车辆用阀控密封式铅酸蓄电池TB/T 3093 -2004铁路机车用合金钢车轴轴坯订货技术条件TB/T 3138 -2006机车车辆阻燃材料技术条件TB/T 3183 -2007机车、动车用吸附式空气干燥器TB/T 3217 -2009机车用半球型折角塞门TB/T 3254 -2011机车、动车用撒砂装置TB/T 3265 -2011机车用刮雨器TJ/JW 001 -2011机车车载安全防护系统（6A系统）总体暂行技术条件TJ/JW 001AG- 2012机车车载安全防护系统(6A系统)中央处

8、理平台及六个子系统暂行技术条件ISO 228(所有部分)非螺纹密圭寸连接的管螺纹( Pipe threads where pressure-Tight joints arenot made on the threads )ISO 3095:2005铁路设施声学有轨车辆发出的噪音的测量(Railway applications-acoustics-Measurementof no ise emitted by railbo und vehicles )ISO 8573-1:2001压缩空气第 1 部分：杂质和质量纯度等级(Compressed air-Part1:contaminantsand

9、purity classes)IEC 60034-8 旋转电机第 8部分：端子记号和转向(Rotating electrical machines-Part 8:Terminalmarkings and direct ion of rotati on of rotati ng mach in es)IEC 60099-4避雷器 第4部分：交流系统用无间隙金属氧化物避雷器(Surge arresters-Part 4:Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems)IEC 60296:2003变压器和开关设备用的未使用过的矿物绝

10、缘油规范(Specificatio n for un usedmin eral in sulat ing oils for tran sformers and switchgear)IEC 60310:2004铁道应用机车车辆上的牵引变压器和电感器(Traction tran sformers andin ductors)IEC 60349-2:2002电力牵引铁路与道路车辆用旋转电机第2部分：电子变流器补偿的交流电动机(Electric tract ion-Rotat ing electrical machi nes for rail and road vehicles-Part 2:Ele

11、ctr oniccon verter-fed alter nat ing curre nt motors)IEC 61287-1:2005 铁路应用 机车车辆车载电力变流器第1部分：特性和试验方法 (Railwayapplicati on s-Power con vertors in stalled on board rolli ng stock-Part 1:Characteristics and test methods)IEC 61375-1 铁道电气设备 列车总线 第1部分：列车通讯网络(Electric railway equipme nt-Train bus-Part 1:Trai

12、n com mun icati on n etwork)IEC 61377-3轨道交通机车车辆第3部分：间接变流器供电的交流电机及其控制系统的综合试验(Electrictracti on-Rolli ngstock-Combined testingof inverter-fedalter nat ingcurre nt motorsand their con trol)IEC 60300-3-3可靠性管理第3-3部分：应用指南生命周期的成本分析(Depe ndabilityman ageme nt-Part 3-3:Applicati on guide-Life cycle costi ng)

13、AAR M 201:2005 铸钢件(Castings,Steel)Tech ni cal delivery con diti ons forDIN 1690由金属材料制成的铸件的技术供货条件一般条件(cast ings made from metallic materials;ge neral con diti ons)DIN 2828 软管锁固转接装置公称压力 10 (Cam locki ng coupli ngs for hose assembies; no mi nalpressure 10 )DIN 5510-2:2003 轨道车辆中的防火措施 第2部分：原材料和配件的燃烧特性与燃烧

14、边界效应 ；分类, 要求和检测程序(Preventive fire protection in raiway vehicles-Part 2:Fire behaviour and fire side effects of materials and parts-Classificatio n, requireme nts and test methods)DIN 17182 焊接结构用低合金铸钢(steel cast in gs with improved weldability and higher tough ness)DIN 40500 电工用铜(Copper for electrica

15、l purposes )DIN EN 10106:1996 冷轧非颗粒结构定向最终退火状态下的电工钢片和钢带(Cold RolledNon-orie nted Electrical Steel Sheet And Strip Delivered In The Fully Processed State)DIN EN 60529 由外壳提供的防护等级(Degrees of protection provided by enclosures(IP code)EN 440 焊接耗材用于非合金钢和细晶粒钢金属气体保护焊的电焊丝和堆积物分类(Weldi ngCon sumables-Wire Elect

16、rodes and Deposits for Gas Shielded Metal Arc Weldi ng of Non Alloy and Fine Grain Steels-Classificati on)EN 571-1 无损检验渗透检验第 1 部分：一般原理(No n-destructive testi ng-Pe netra nttesti ng Part 1:Ge neral prin ciples)EN 1289 焊缝的无损检验焊缝的渗透试验验收等级(Non-destructive testing of welds-Penetranttest ing of welds-Acce

17、pta nee levels)EN 1290 焊缝 的无损检验 焊缝的磁粉探伤(Non-destructive testingparticle testi ng of welds)of welds-MagneticEN 1291焊缝的无损检验 焊缝的磁粉检验 验收等级(Non-destructive testing of welds-Magnetic particle test ing of welds-Accepta nee levels)EN 1706 铝和铝合金铸件 化学成分和机械特性 (Aluminium and aluminium alloys-Castings-Chemicalco

18、mpositi on and mecha nical properties)EN1712 焊接的无损检验、焊点超声波检测、验收(Non-destructivetestingof welds Ultrasonictesti ngof welded join ts-Accepta nee levels)EN 1714:1997 焊点无损检测焊接接头的超声波检验 (No n-destructive testi ng of welds-Ultraso nictesti ng of welded join ts)EN 10083-1 淬火和回火钢 第1部分：特殊钢通用交货技术条件(Steels for

19、quenching andtemperi ng-Part 1:Ge neral tech ni cal delivery con diti ons)EN10084:2008 渗碳钢技术交货条件(Case hardening steels-TechnicalEN 12420:1999EN12663:2000deliverycon diti ons)铜和铜合金 铁路应用锻件(Copper and copper alloys-Forgings) 铁路车身的结构要求 (Railway applications-Structuralrequireme ntsof railway vehicle bodi

20、es)EN 13104:2002 铁路应用bogies-Powered axles-Desig n method)EN 13260:2003 铁路运用轮对和转向架and bogies-Wheelsets-Product requireme nt)EN 13262:2004 铁路应用轮对和转向架and bogies-Wheels-Product requireme nt )EN 13601 铜和铜合金一般电气用铜制棒材、杆材和线材rod,bar and wire for gen eral electrical purposes)轮对和转向架动轴设计方法轮对产品技术条件车轮产品技术条件(Railw

21、ay applications-Wheelsetsand(Railway applicati on s-Wheelsets(Railway applicati on s-Wheelsets(Copper and copper alloys-CopperEN 14420-7带夹件的软管配件第7部分：凸轮锁紧联接器(Hose fittings with clamp un its-Part 7:Cam lock ing coupli ngs)EN 15085(所有部分)轨道车辆及其部件的焊接(Railway applications-Welding of railwayvehicles and co

22、mp onen ts)EN 50121-1:2000 铁路设施电磁兼容性第 1 部分：总则(Railway 即plications-Electromagneticcompatibility-Part 1: Gen eral)EN 50121-2:2000 铁路设施电磁兼容性第2部分：整个铁路系统对外界的辐射(Railwayapplicati on s-Electromag neticcompatibility-Partoutside world)EN 50121-3-1:2000铁路设施电磁兼容性applicati on s-Electromag neticcompatibility-Part

23、EN 50121-3-2:2000铁路设施电磁兼容性2: Emission of the whole railway system to the 第3-1部分：机车车辆列车和整车(Railway3-1: Rolling stock-Trainand complete vehicle)第3-2部分：机车车辆设备(Railway applications-Electromag netic compatibility-Part 3-2: Rolli ng stock-Apparatus)EN 50126:1999铁路应用可靠型、可用性、可维修性和安全性(RAMS)的演示和规范Railwayappli

24、cati on s-Thespecificati onand dem on strati onof Reliability, Availability,Maintain abilityand Safety (RAMS)EN 55015 电灯和类似设备的无线电干扰特性的测量限值和方法(Limits and methods of measurement of radio disturbanee characteristics of electrical lighting and similar equipment)EN 60044-1 仪表用变压器电流互感器(Instrument transfor

25、mers-Part 1:Current transformers)ERRI-B12/RP17货运列车带有钢制底盘和车厢结构(适用于安装自动拉力-压力耦合器)以及带有钢制转向架框架的转向架的货运列车的试验程序( Versuchsprogramm f irG iierwagen mit Unterge-stell und Wage nstrukture n aus Stahl(die f r den Ein bau der Automatische n Zug-Druck-Kuppl ung geeig net sind ) und dere n Drehgestelle mit st?hlern

26、em Drehgestellrahme n)UIC 564-2:1991 国际联运用车辆的防火和消防规则(Regulati ons relati ng to fire protecti on and firefight ing measures in passe nger carry ing railway vehicles or assimilated vehicles used on intern ati onal services)UIC 566:1990客车车体及其部件的载荷(Load ings of coach bodies and their compo nents)UIC 615

27、-1:2003 牵引单元转向架和走行装置结构部件的一般规定 (Tractiveun its-Bogiesandrunning gear-Ge neral con diti ons applicable to comp onent parts)UIC 615-4:2003动力转向架构架强度试验方法动力元件转向架和走行部转向架构架结构强度测试(Motive power units:Bogies and running gear-Bogie frame structure strength tests)UIC 651:2002机车、动车、多单元列车和带司机室拖车的司机室布置(Layout of dr

28、iver s cabsin locomotives,railcars,multiple unit trai ns and drivi ng trailers)UIC 811-1:1987牵引车及拖车车轴供货技术规范(Tech nical specification for the supply ofaxles for tractive and traili ng stock)UIC 812-3:1984机车车辆用非合金钢(整体)辗钢车轮采购技术规范(Tech nicalspecification forthe supply of solid wheels in rolled non-alloy

29、 steel for tractive and traili ng stock)UIC 813 V:2003机车、动车和车辆轮对供货技术条件公差和装配(Technical specification forthe supply of wheelsets for tractive and traili ng stock-Tolera nces and assembly)3用途及应用环境3.1 用途铁路干线牵引货运列车。3.2 环境温度环境温度（遮荫处）为-40 C+40 C。机车基础结构按照-40 C运用环境设计，并预留加强防寒设备安装接口和布线空间。机车能在-40 C环境下存放，加强防寒后能够

30、在 -40 C环境下正常运用，但是在运用前需要预热。机车蓄电池充电器、微机控制系统、主辅变流器及其控制单元、升弓系统部件、空气制动系统等在满足-25 C+40 C环境下正常运用的前提下，可通过应用加强防寒和预热（可以采用蓄电池供电和接触网供电两种方式）的可选配置方案使机车达到 -40 C-25 C环境下正常运用的要求。暴露在车外所有橡胶件及阀的低温性能应按照-50 C进行考核。3.3 海拔海拔不超过2500 m。在海拔高于1400 m、环境温度接近+40 C且连续在额定功率状态下运行时允许出现功率限制。3.4 湿度月平均最大相对湿度95%（该月月平均最低温度不低于+25 C ）。3.5 其他能

31、适应风、沙、雨、雪、盐雾、粉尘、偶有雾霾的侵袭。4基本技术要求4.1 电流制式接触网为25 kV/50 Hz ;网压允许波动范围为17.5 kV31 kV。4.2 机车功率发挥基本要求机车功率发挥不得低于图 1所示的曲线。在 22.5 kV到29 kV网压下，机车轮周功率为7200 kW;网压 从22.5 kV到19 kV，轮周功率从7200 kW线性减小，网压在19 kV时，机车轮周功率6080 kW ;网压从 19 kV到17.5 kV，轮周功率从6080 kW线性下降到0;网压从29 kV到31 kV，轮周功率从7200 kW线性下 降到0。在网压允许波动范围内，辅机功率一直有效。%IX

32、00功率发挥23图1机车功率发挥曲线4.3 轨距轨距为1435 mm。4.4 轴式轴式为C0-Coo4.5 机车整备重量机车整备重量无配重时为138 t，允差为-1%3%加配重时为150 t，允差为-3%1%4.6 轴重4.6.1 机车轴重无配重时为 23 t ,加配重时为25 t 机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从25 t轴重转换成23 t，机车交车时轴重为25 t（包括轴重转换所有需要的配件）。轴重转换过程中，除拆装 配重块以外，仅需增减悬挂系统的垫片厚度。4.6.2 同一机车，每根轴的实际轴重与该机车实际平均轴重之差，不大于该机车实际平均轴重的2%4.6.3 每个车轮轮重与该

33、轴平均轮重之差不超过该轴平均轮重的4%4.6.4 整车左右两侧轮重差之代数和不超过机车总重的土1%4.7 尺寸限界4.7.1 机车在受电弓完全降弓状态时（后视镜在工作状态下），在平直道上，其外形尺寸符合GB146.1 1983 的要求，并符合客运车站高站台限界的要求。4.7.2 车钩中心线距轨面高度（新轮）为880 mm 10 mm4.7.3 在牵引时，受电弓滑板距轨面工作高度满足5200 mm6500 mm4.7.4 受电弓降下时受电弓滑板距轨面高度（新轮）为不大于4750 mm4.7.5 齿轮箱底面最低点距轨面高度（新轮）不小于120 mm4.7.6 机车排障器距轨面高度（在踏面允许磨耗范

34、围内可调）为110 010 mm4.7.7 转向架扫石器距轨面高度（在踏面允许磨耗范围内可调）为30 mm4.8 机车主要尺寸4.8.1 机车前后车钩中心距为 22670 mm4.8.2 机车最大宽度（车体外附属设备处于工作状态）为3329 mmo4.8.3 机车车顶距轨面高度为 4040 mno4.8.4 车体机械间底架上平面距轨面高度为1600 mmo4.8.5 机车转向架中心间距为 12080 mm4.8.6 机车转向架固定轴距 2250 m耐2000 mm4.9 主要技术参数4.9.1 机车轮周牵引功率（持续制）为不小于7200 kWo4.9.2 机车轮周再生制动功率（持续制）为不小于

35、7200 kW4.9.3 机车最高运营速度为120 km/h，最高试验速度（新轮）为132 km/h ; 23 t轴重时持续速度为70 km/h , 25 t轴重时持续速度为 65 km/h 4.9.4 牵引特性：a）机车起动牵引力（05 km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力，干燥无油轨面）：23 t轴重时不小于 520 kN ;25 t轴重时不小于 570 kN b）机车持续制牵引力：23 t轴重时不小于 370 kN ;25 t轴重时不小于 400 kN。C）恒功率速度范围：70 km/h 65 km/h 120 km/h ;-120 km/h。1)牵引：23 t25 t轴重时轴重时2

36、)再生制动:23 t轴重时70 km/h 120 km/h ;25 t轴重时65 km/h -120 km/h。3）最大再生制动力（车钩处）：23 t轴重时不小于 370 kN ;25 t轴重时不小于 400 kN ;速度低于5 km/h至2 km/h时，再生制动力线性下降至0; 23 t轴重时，速度5 km/h -70 km/h时，达到最大制动力 370 kN ； 25 t轴重时,速度5 km/h65 km/h时，达到最 大制动力400 kN;在速度120 km/h时，制动力为 218 kN。d）牵引特性曲线和再生制动特性曲线见图2、图3、图4和图5。牵引特性曲钱1020304050&070

37、30 SO 100 LIO 120130牵引速度(kr*Zh)o o O0 5 05 4 4-o O O 5.3 2S5毎o o O5 0 51 1图2牵引特性曲线（23t轴重）聿引特性曲线OO O400OOb盲二-R一图3牵引特性曲线（25t轴重）再生制动特性曲线M7O339659223546M7437D4 3 32221113图4再生制动特性曲线（23t轴重）E益一药IWOOOO.1102030405060708090100110120130卒引速度fkm/h)D O4440322OSOO图5再生制动特性曲线（25t轴重）495 接触网电压在22.5 kV27.5 kV（正弦网压）范围内，

38、且机车牵引功率在额定牵引功率的20%至 100%范围内，功率因数（）不小于0.98。496 机车在满功率牵引工况，距牵引变电所10 km处测量，接触网每公里 0.63 Q , 64时，等效干扰电流（Jp）不大于2.5 A。4.9.7 机车电传动形式：采用“交-直-交”电传动形式。电源侧采用四象限变流器，电机侧采用变压变频式逆变器，牵引电机采用三相异步电机。每个电机由各自的逆变器控制（轴控）。4.9.8 机车在额定网压下，在牵引工况下发挥持续额定功率时，机车总效率不小于0.85。4.10 机车动力学性能4.10.1 机车动力学性能试验最高试验速度为132 km/h 2 km/h。4.10.2 试

39、验线路最小曲线半径为300_100m试验线路和试验测量条件的其它要求按TB/T 23601993执行。4.10.3 机车能以5 km/h速度安全通过半径为125 m的曲线，并能在半径为250 m的曲线上进行正常摘挂作 业。4.10.4 机车在整个试验速度范围内是稳定的。当构架横向加速度采用0.5 Hz10 Hz带通滤波后，其峰值有连续6次及以上达到或超过10 m/s2时，判定机车横向失稳。4.10.5 机车安全性指标包括脱轨系数、轮重减载率等，其中脱轨系数、轮轴横向力等按TB/T 2360 1993评定，轮重减载率按 GB/T 55991985评定。4.10.6 机车舒适度指标包括车体垂向和横

40、向振动加速度、垂向和横向平稳性指标，舒适度指标按TB/T 2360-1993 评定。4.10.7 机车起动时的最大轴重转移不大于10%机车具有轴重转移的持续电气补偿功能。4.11 机车重联控制功能4.11.1 机车能够由列车控制总线来实现3台机车的电气重联控制。在本务机车上能够显示重联机车的状态及故障信息。4.11.2 机车制动机应具备重联功能，并可与各型制动系统兼容。4.11.3 机车预留有安装无线远程动力分布式控制系统的功能接口、安装位置和布线空间。4.12 机车自动过分相控制机车具有自动通过分相区的功能。自动过分相装置具有动作时间点记录功能。 在自动过分相装置故障时, 可采用手动或半自动

41、方式通过分相区。4.13 防火及安全4.13.1 机车各操作部件和功能性部件（包括但不限于总风塞门、停放制动、紧急按钮、无火回送等）有明确的标识和操作指示；高压电气设备具有人身安全防护措施以及警示标识和操作指示。4.13.2 主要车下设备及走行部悬挂部件的安装必须采用防脱落设计，必要时设置防脱设备。4.13.3 机车安装车载安全防护系统（6A系统），包含中央处理平台（含音、视频终端）和空气制动安全监测、 防火监控、高压绝缘检测、走行部故障监测、自动视频监控及记录等子系统。总体技术条件符合TJ/JW001-1011 的要求。平台及子系统符合 TJ/JW 001AD F、G-2012的要求。4.1

42、3.4 机车具有良好的防火性能，符合GB 67712000的要求，以便最大限度的防止火灾发生。机车所选用的材料、部件的防火要求符合DIN 5510-2:2003（2级）的要求。4.13.5 机车上采用非延燃性材料和防火材料，不允许使用燃烧后产生足以影响人体健康和对环境有害气体的材料，满足 UIC 564-2:1991 及DIN 5510-2:2003 相关要求。4.13.6 机车所使用的电线和电缆应是无卤低烟阻燃或无卤低烟耐火电缆。4.13.7 机车配有灭火器，灭火器的类型、数量满足相关要求。4.14 外部噪声4.14.1 机车应采取措施来降低机车对其附近的噪音辐射等级至最低。辐射噪声满足GB

43、 13669-1992的要求。4.14.2 当机车升弓状态下静止时，自动控制通风机等设备的运行模式以达到尽量降低噪声的目的。此 时的辐射噪声不得超过 72 dB（A）。4.14.3 当牵引风机频率不低于50%额定频率且主空气压缩机关闭时，辐射噪声不得超过75 dB（A）。4.15 风笛和电笛4.15.1 机车每端安装电笛和高低音风笛，并可单独控制。4.15.2 机车电笛和风笛分别符合 TB/T 3051.1 2009、TB/T 3051.2 2009规定。4.16 其他机车具有地面电源移车功能。5电气部分技术要求5.1 主电路概述机车主电路主要由受电弓、主断路器、受电弓隔离开关、避雷器、主变压

44、器、牵引变流器和牵引电机等 组成，主电路原理框图见图 6。机车的6台牵引电机分别由各自的逆变器独立控制，以实现最佳粘着利用控 制，并在电机或牵引设备发生故障时，影响范围尽可能小，损失的牵引功率最少。戟 Mt黙 I 前 hHHI一(cMMH；图6主电路原理框图5.2 机车电气线路5.2.1 机车主电路采用由IGBT模块组成的四象限变流器和逆变器对牵引、再生制动实行连续控制。5.2.2 机车辅助电源为3 AC 440 V/60 Hz，采用由IGBT元件组成的辅助变流器。5.2.3 机车控制电源为 DC 110 V。5.2.4 机车主电路、辅助电路、控制电路在各种工况下均有完善而可靠的短路、接地、过

45、载、过流、过 电压、欠压、过热、空转、滑行以及通风、油流系统的故障保护装置，并在司机室微机显示屏上显示故 障内容及有关故障处理提示。5.2.5 机车上保护装置和变流机组在正常运行情况下能承受从故障发生时起到其保护装置起作用时止， 这段时间内短路电流的冲击。5.2.6 当机车局部发生故障时，可自动或由司机方便地在操纵位手动切除有关电路，维持运行。5.2.7 机车具有智能化诊断功能，能对主电路、辅助电路、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断 和安全导向。在重联状态下，重联机车的状态及故障信息能在本务机车上显示。5.2.8 机车设有高压安全联锁保护系统，只有当主断路器断开、受电弓降弓以及接地开关处

46、于接地位置 时才能接近车内高压区域、打开高压设备的屏柜门、车顶门及操作手动受电弓隔离开关；当高压设备的 屏柜门或者车顶门打开时，应能防止升起受电弓和闭合主断路器。5.3 电磁兼容5.3.1 机车电磁兼容满足 EN 50121-1:2000、EN 50121-2:2000、EN 50121-3-1:2000 的要求。5.3.2 机车车载电子设备和电气设备符合EN 50121-3-2:2000 的要求，避免相互干扰。5.3.3 车载信号设备符合 EN50121-3-2:2000的要求，这些设备不受由机车、供电、钢轨回流、动力电 缆和牵引电器设备产生的任何电磁场的影响。5.3.4 机车上所有部件均不

47、应由于相互干扰而影响功能的发挥。5.4 高压电器机车有受电弓、高压电压互感器、受电弓隔离开关、带接地开关的真空主断路器、避雷器、高压电流互 感器和接地电流互感器等高压电器。高压电器具有承受谐波和操作过电压的能力。5.4.1 受电弓每台机车装有两架相同的受电弓。具备受电弓故障自动降弓保护装置及分断主断路器的保护功能，具体 参数为：额定电压为25 kV ;正常工作电压范围为17.5 kV31 kV ;额定电流为1000 A ;最大速度为200 km/h ;静态接触压力为 70 N_10 N ;最大升弓高度为 2400 mm；工作高度（以落弓状态受电弓碳滑板上表面为基准）：220 mm2250 mm

48、；弓头长度为1950 mm；滑板长度为1250 mm；滑板材料为碳；工作空气压力为 400 kPa1000 kPa ；升弓时间不大于10 s ；正常降弓时间为不大于6s；紧急降弓时间（降下200 mm的时间）为不大于1 s ；受电弓支持绝缘子和导电杆支持绝缘子的绝缘爬电距离为不小于1000 mm；受电弓升降弓时对接触网和车顶不能造成有害冲击；机车采用单弓受电运行，当运行的受电弓故障时，可通过受电弓隔离开关切除，用另一架受电 弓维持运行。5.4.2 高压电压互感器高压电压互感器满足 GB 1207 2006，参数为：额定电压25 kV ；正常工作电压范围 17.5 kV31 kV ；输出电压为1

49、00 V ；准确度等级为0.5级；容量为不小于20 VA。5.4.3 高压电流互感器高压电流互感器满足EN 60044-1，参数为：电流变比为600:1 ；准确度等级为1级/0.5级；绝缘电压（二次侧对地）为3000 V ；容量为20 VA/5 VA。5.4.4 接地电流互感器接地电流互感器满足EN 60044-1，参数为：电流变比为600:1 ；准确度等级为1级；绝缘电压为3000 V ;容量为20 VA。545车顶避雷器车顶避雷器满足IEC 60099-4 ,参数为：额定运行电压为42 kV ;最大残余电压为105 kV ； 放电电流为10 kA ； 伞裙材料为硅橡胶。5.4.6 主断路器

50、机车主断路器采用真空断路器，主断路器的分断容量和动作时间能在所有条件下提供对相关设备的保护, 带有动作次数计数器，同时机车控制系统有分断次数记录，参数为：额定电压为30 kV ;正常工作电压范围为17.5 kV31 kV ;额定电流为1000 A ;最大工作电压为31.5 kV ;额定分断容量为600 MVA;最大分断电流为20 kA ;固有分闸时间为 30 ms60 ms ;工作压力为 450 kPa1000 kPa ;额定短路接通能力为50 kA ;额定短路开断能力为20 kA ;机械寿命为250000次；电气寿命为20000次（1000 A）/30 次（分断短路电流）。5.4.7 受电弓

51、隔离开关受电弓隔离开关参数为：额定电压为25 kV ;正常工作电压范围为17.5 kV31 kV ;额定电流为400 A;峰值耐受电流为8 kA ;机械寿命不小于3000次；5.4.8 接地开关接地开关额定电流为400 A，驱动为手动形式。5.4.9 车顶绝缘子（含受电弓支持绝缘子）伞裙采用硅橡胶材质，高度不低于400 mm,爬电距离不小于1000 mm5.4.10 车顶高压电器车顶高压电器的绝缘水平不低于车顶绝缘子的水平。5411高压电缆总成高压电缆的参数为：额定电压为25 kV ;正常工作电压范围为17.5 kV 31 kV ;冲击电压（型式试验）为170 kV ；额定短路电流为13.6

52、kA （ 1 s）（导体）；5 kA（ 1 s）（屏蔽层）；高压套管爬电距离不小于1100 mm;使用寿命为30年或750万公里。5.4.12高压安全联锁系统机车高压安全联锁系统由受电弓气路联锁装置/安全钥匙开关、高压接地开关及安全联锁钥匙箱（功能可在接地开关上实现）及相关门锁及钥匙组成。它们具有以下功能：a）受电弓气路联锁装置 /安全钥匙开关通过对受电弓升弓气路的开通/关闭对受电弓的升弓和降弓动作进行限制；b）接地开关能对网侧电路进行接地；c）只有受电弓已经降下、受电弓供风中断，并且受电弓供风管路中的风压已经排出时，接地开关 方可从 开”位转到 合”位；d）当接地开关处于 合”位时，受电弓供

53、风管路被中断，受电弓不能升起，主断路器不能闭合；e）机车车顶门和安装有高压设备的屏柜入口门有可靠的安全装置，并与联锁钥匙箱和接地开关有 联锁；f）只有当接地开关处于合”位时，才可能打开机车车顶门、安装有高压设备的屏柜入口门和操作受电弓隔离开关；g）当机车车顶门和安装有高压设备的屏柜入口门打开时，接地开关必须保持在合”位，受电弓不能升起、主断路器不能闭合；h）只有当机车车顶门、安装有高压设备的屏柜入口门都关闭后，才能断开接地开关，升起受电弓；i）在上述规定基础上，机车设计能实现系统、完善、可靠的高压安全保护。5.5 主变压器和谐振电抗器主变压器由1个原边绕组、6个次边牵引绕组、2个辅助绕组构成，

54、采用油循环、强迫风冷方式。谐振电 抗器安装在钢制的主变压器油箱内。机车主变压器满足IEC 60310:2004的要求。主变压器采用符合IEC 60296:2003及适合使用环境的矿物 油。安装方式为固定在车体底架下方。5.5.1 主要技术参数5.5.1.1 主变压器参数为：a）原边绕组参数为：原边绕组额定容量为 8900 kVA ；额定电压为25 kV ；额定电流为356 A。b）牵引绕组参数为：牵引绕组额定容量为 6 X 1383 kVA ； 额定电压为6 X 970 V ; 额定电流为6 X 1426 A ;短路电压为36%短路损耗为215 kW(85 C )。c) 辅助绕组参数为：辅助绕

55、组额定容量为 2 X 300 kVA ;额定电压2X 470 V ; 额定电流为 2 X 638 A。短路阻抗为5%d) 绝缘等级为A级；e) 冷却油类型为矿物油；3f) 冷却油流量为2 X 45 m/h ;g) 冷却油入口温度为不大于79 C；h) 冷却油出口温度为不大于87 C；i) 额定效率为不小于 97%j) 变压器质量(包括谐振电抗器)为11560 kg，其中油质量为2550 kg ；k) 变压器主要尺寸为 2530 mmx 1950 mmx 1060 mm(LX WX I-)。5.5.1.2 谐振电抗器参数的参数为：电感值为2X 0.27 mH ；额定电流为1620 A ； 最大电

56、流为1800 A ； 频率为100 Hz。5.5.2 主变压器保护5.5.2.1 油温保护主变压器具有油温检测功能， 设有2个PT100温度传感器，分别检测2路主变压器的顶层油温。主变压器的温度保护和牵引变流器的控制一起实现。在油温超过82 C后牵引变流器开始线性降低功率。当油温达到87 C时功率降低到额定功率的 70%在油温超过87 C后牵引变流器被封锁。当油温超过92 C时系统自动分断主断路器。牵引变流器从油温82 C开始低功率运行直到油温低于 77 C。然后牵引变流器恢复到正常 运行。5.5.2.2 油流保护主变压器具有油流检测功能，具有两路油循环冷却支路，各设有一个油流继电器对油流情况

57、进行监测。 如果两个油流继电器都检测到无油循环，则机车断开主断路器。当油温小于设定温度时，屏蔽油流保护。 油温大于设定温度时，油流信号参与保护。5.5.2.3 压力保护主变压器上设置了压力释放阀用于压力保护，当主变压器内部气压达到70 kpa时，压力释放阀动作，并通过其辅助触点反馈给机车控制系统，显示屏将进行报警显示。5.5.3 谐振电抗器结构谐振电抗器为具有磁屏蔽的空心电抗器。磁屏蔽是由叠片铁心做成。采用铜绕组。5.6 牵引变流器561综述牵引变流器输入端与牵引变压器的牵引绕组相连。牵引变流器主要由四象限变流器、中间直流回路和PWM逆变器组成。牵引变流器具有明显的高压警示标识、高压指示灯，注

58、明只有专业人员可以打开的标识。 四象限变流器控制其输出稳定的中间直流电压，使网侧的功率因数接近于1.0。牵引变流器的中间直流回路主要由中间回路支撑电容、瞬时过电压限制电路、主接地保护电路等组成。 瞬时过电压限制电路用于直流回路的过电压抑制及停机后的快速放电；主接地保护电路用于变流器主电路接 地检测。牵引变流器的电机逆变器是由IGBT元件组成的PWM变流器。机车在牵引工况下，逆变器通过直-交变换， 采用变压变频（WVF）方式，向牵引电动机供电，实现了机车的轴控控制；机车在制动工况下，逆变器通过交- 直变换，向中间直流回路提供电能，将牵引电动机产生的电能回馈给电网。任何一个四象限变流器和逆变器失效

59、，只损失相应的动力。5.6.2 控制电压控制电压为DC 110 V。5.6.3 牵引变流器结构牵引变流器内部采用模块化结构，便于实现部件的通用化，减少维修时间，提高可靠性。柜内包含6个变流器模块（3个四象限整流模块和3个逆变模块）、支撑电容器、传动控制单元（TCU）、接触器、充放电电阻、 过压斩波电阻、电压电流传感器、冷却风机、热交换器等部件，其中变流器模块等主要部件位于柜体前部， 打开柜门可以方便地对其进行检修，变流器后部主要用于放置二次谐振电容器，变流器左侧开有边门，用于 检修斩波电阻。变流器模块采用成熟可靠的变流器模块平台产品，具有通用化、标准化、模块化的特点。其四象 限整流器模块与逆变

60、器模块可完全互换。变流器模块又由通用化部件平台构成，集成度高，包括了8个3300 V/1200 A 的IGBT元件、水冷散热器、温度传感器、门控单元、门控电源、脉冲分配单元、支撑电 容器、低感母排等部件。传动控制单元（TCU）根据司机指令完成对牵引变流器及交流异步牵引电机的实时控制、粘着利用控制，同时具备完整的故障保护功能、模块级的故障自诊断功能和轻微故障的自复位功能。变流器安装有门安全连锁装置，只有当降下受电弓，断开主断路器后，才能用钥匙打开主变流器柜门。 当断开主断路器后，中间直流回路自动快速放电，以保证操作人员的人身安全。在牵引变流器柜设有安全电 压指示灯。5.6.4 牵引变流器冷却方式牵引变流器采用强迫水循环冷却，冷却水加有添加剂，主要参数如下所示：添加剂主要成份为 An tiforgen N ；水和添加剂的体积比例为44:56 （水：添加剂）；模块入口水温为不大于 55 C； 模块出口水温为不大于 61 C； 散热功率为80 kW;冷却水流量为286 L/min ；冷却液满足相关标准的环保要求。565 牵引变流器保护牵引变流器至少具有如下保护功能：水冷却系统的保护；过流和过载保护；接地保护；瞬时过电压保护；IGBT元件短路保护；中间直流回路电压过压及欠压保护；输入