099 图22-2半集中供电线路 半集中供电线路如图22-2所示，机车主线路有两组整流装置，每组整流器给 半牵引电动机供电，这种供电线路的特点是每组整流器的容量可以相对小一些，但当 一组整流器故障时，也将使整台机车的功率降低一半。对于C,C、BB,轴式的机车， 半集中供电也叫做转向架独立供电。 (a)变压器二次侧共用绕组式(b)变压器二次侧独立绕组式 图22-3独立供电线路 图22-3所示两种独立供电线路，其共同特点是可以避免上述两种电路存在的缺 陷。即当各电机特性有差异时不会形成环流，若一组整流器故障时，仅切除相应的 台牵引电动机而不影响其它支路，机车功率下降要少一些。图22-3()所示电路为变 压器二次侧共用绕组式供电线路，当这种线路中的整流元件为可控元件时，若一组整 流器换向时，其余各支路整流元件的阳极电压均下降为元件的正向压降。这样，各整 流支路就会发生逐个换向的现象，造成各支路输出平均电压不相等，电动机特性差异
增加。为克服上述缺点可采用图22-36)所示的变压器二次侧独立绕组式供电线路， 这种线路还使变压器二次侧绕组中的电流减小，但却使变压器绕组增加了许多，绕组 间还有绝缘方面的要求。 三、磁场削弱方式 磁场削弱的方式有改变励磁绕组匝数的励磁绕组分段法、励磁绕组串-并联转换 法和改变励磁电流的电阻分路法及晶闸管分路法四种方式，其中常用的是后两种。 电阻分路法是在励磁绕组旁并联电阻使流过励磁绕组中的电流减小，达到磁场削 弱的目的，通常用两个电阻实现三级磁场削弱。晶闸管分路法是在励磁绕组旁并联晶 闸管，对牵引电动机的励磁电流根据要求的B值进行旁路，从而达到削弱磁场的目。 晶闸管分路加上相控调压可以实现机车的全无级调速。 四、电气制动方式 电气制动方式有电阻制动和再生制动。目前，大功率电力机车都配备有电气制动。 电阻制动线路如图22-4所示，制动时一般将牵引电动机接为它励，各牵引电机 的电枢分别与制动电阻接成独立回路，各牵引电机的励磁绕组串联后由一半控桥供 电。电动机转为发电机运行，电能消耗在制动电阻中。 40 图22-4电阻制动线路
图22-5加馈电阻制动线路 为了使电阻制动在低速区也获得最大恒制动力特性，近年来在机车上又采用了加 馈电阻制动方式，线路如图22-5所示。从电路中可以看出，制动力是靠整流桥相控 输出整流电压U,对制动电路实施电流加馈，以维持制动电流不变(I=(心+E)/R), 实现恒制动力特性。 采用再生制动时，牵引电机励磁电路与电阻制动时相同，所不同的是电枢回路， 如图226所示，牵引电机作为发电机运行，变流器此时作为逆变器，将发电机的电 能反馈到接触网中去。变流器必须采用全控整流线路或中抽式可控整流线路才能实现 逆变要求。此外，在牵引电机电枢回路中还应串再生稳定电阻w。 图22-6再生制动线路
五、牵引电动机型式及联结方式 牵引电动机型式主要有串励牵引电动机和复励牵引电动机。为更好的利用机车的 粘着力，一般采用全并联的联结方式。 六、检测及保护方式 为使机车乘务人员随时了解机车的运行状态，掌握牵引电动机的工作情况，机车 通常设有各种检测电路。机车主线路的交流侧通过电流、电压互感器对接触网电压、 一次侧电流进行检测，牵引电机电流的检测方式是用直流电流传感器检测牵引电机的 电枢电流和励磁电流（电气制动状态），检测的电流信号接到安装在司机台的电流表 上，直接向司机指示牵引电动机电流。电压的检测是用直流电压传感器，检测获得电 压信号后接到安装在司机台的电压表上，直接向司机指示牵引电机电压。 为了保证电力机车可靠运行，在机车的电气线路中必须设置一系列的保护，使机 车线路在发生故障时迅速切断相应电路，避免机车电气设备遭到损坏，或防止故障进 一步扩大。当机车故障不能及时排除时，还应能够方便地组成故障线路，使机车能在 故障情况下维持运行。 根据机车故障现象的不同性质，线路中的保护一般分为过流保护（包括短路和过 载保护)、接地保护、过电压保护、欠电压保护及其它一些特殊保护。保护的方式则 根据故障对机车线路、电气设备及对列车运行的影响大小而不同，有切断机车的总电 源，或切断故障线路的电源，也可以仅给司乘人员以某种信号引起注意，还可以在故 障发生后自动予以调整。 1.过流保护 过电流是指电气设备过载、设备及线路短路引起的电流剧增。过电流容易造成电 气设备的绝缘老化，设备烧损严重的引起失火。机车上通常用断路器、过载继电器、 自动开关和熔断器进行过电流保护
电力机车的短路保护一般采用高速自动开关或主断路器。在整流器机车上，变压 器的一次侧设有过流保护继电器，当变压器一次侧或二次侧发生短路时，均引起变压 器一次侧电流剧增，超过保护继电器动作值而使其动作时，使主断路器跳闸。 牵引电动机的过载保护多采用电磁式过载继电器。牵引电动机回路中的母线穿过 继电器铁心，当牵引电动机过载电流超过继电器动作值时，继电器动作，引起主新路 器跳闸。对于相控机车，用直流互感器检测牵引电动机电流，并把过载信号送入牵引 过载继电器，此时不仅要切断机车总电源，同时还要封锁电子触发线路。 电气制动时的牵引电动机过载也可用过载继电器，但一般不切断机车总电源，而 只切断励磁回路电源，同时封锁相应的电子触发线路。 辅助线路的过电流保护有两种保护方式，一种是通过过流继电器切断机车总电 源，另一种是切断辅助线路电源，后者对机车运行有利，但须增设一断路器。 对于控制线路及其它部件（如：电炉、电热玻璃等）的过载一般采用熔断器、自 动开关等进行保护。 2.接地保护 机车上电气设备或电气线路因绝缘破坏、飞弧或其他意外情况，使带电导体与金 属部分接触即为接地。根据接地点是否稳定分为“死接地”和“活接地”，与车体钢 结构直接接触的为“死接地”；裸露导线部分通过空气对钢结构放电或通过绝缘物表 面对钢结构爬电的为“活接地”。接地将导致短路故障而烧损设备或导线，因此在电 力机车的主线路和辅助线路必要时控制线路中必须设有接地保护。主要的接地保护手 段是采用接地继电器