[实用新型]内燃机车过流保护与自动控制系统装置

说明书

本发明是对我国铁路运输部门的东风内燃机车六台大功率直流牵引电机分别作短路、过流故障时自动关断故障电机电源并自动接通牵引发电机励磁电路而使其它牵引电机继续工作，保证机车不间断运行，同时在前后司机室显示出故障电机工位号和声光报警的保护与自动控制系统装置。

我国铁道部已投入运营的东风内燃机车对牵引电机的短路过流保护是设计在牵引发电机三相交流电的输出线上，用（1LH）、（2LH）二只电流比为5000／5的电流互感器在发电机三相交流输出线上用V接法作为电流信号检测元件，用继电器（LJ）作过流执行元件，而（LJ）的镇定动作电流是6.5A，继电器（LJ）的一付常闭触头串接在控制牵引发电机励磁电路的直流接触器（LC）线卷电路里（参照附图二东风4型内燃机车有关部份电路图和本发明附图一）。

因过流继电器（LJ）的动作电流值是6.5A，而（LH）电流互感器变流比是5000／5，要满足（LJ）6.5A的动作条件，那么（LH）的一次则（主电路）电流就必须≥6500A，也就是说六台牵引电机主电路的过流必须≥6500A时（LJ）才能动作；（LJ）一过流动作，其常闭触头（LJ1）就断开直流接触器（LC）线卷电源，至使牵引发电机励磁电路断开，发电机不发电，六台牵引电机全部不工作，柴油机卸载，达到牵引电机过流保护目的。（参阅中国铁道出版社1986年北京出版的“东风4型内燃机车结构和原理”下册，第194页的过流保护电路章节）

国产东风4型内燃机车每台牵引电机功率是410KW，额定电流是800A，六台牵引电机额定总电流是4800A；而铁路系统投入运营的大量内燃机车在日常实际工作中，其总电流常常只使用在3000A左右，根据机车实际使用情况可以计算出6500A（LJ动作镇定电流）减去3000A（实际使用总电流）得到3500A（故障动作电流），就是说机车在正常运行工况下须出现一个≥3500A的故障电流时，过流继电器（LJ）才会动作保护。我们知道机车在运行中，一般不会二台或二台以上牵引电机同时发生短路、环火等过流故障，绝大多数是某一台牵引电机发生过流事故，而单台牵引电机要满足≥3500A至使（LJ）过流动作条件，那么该台牵引电机就必须出现一个≥3500A的故障电流，3500A故障电流加上本机使用电流500A，单机总电流达4000A，即这时单台电机必须承受≥4000A的大电流状况下过流继电器（LJ）才能动作保护，这个≥4000A大电流是单台电机额定电流800A的五倍，这对处于工作环境条件很恶劣状况下的牵引电机来说，很可能（LJ）还来不及动作就足以使牵引电机绝缘破坏或烧毁，这是原过流保护电路对单台牵引电机保护性能极差的原因，是缺陷之一。

原保护电路缺陷之二是：（LJ）一过流动作，其常闭触头成常开，切断了牵引发电机励磁直流接触器（LC）工作线卷电源，使整个励磁电路跳开，发电机不发电，六台牵引电机均不工作，若处理不妥当，机车可能停车，出现停运事故。

原保护电路缺陷之三是：（LJ）一过流动作，六台牵引电机全部停止工作，这时司机要从司机室跑到电器柜上人工手动（1GK）至（6GK）开关排除过流故障电机，而（GK）手动开关处于高电位，对司机的人身是不够安全的；况且在司机室更没有明显的故障电机工位号显示和声光报警，使司机人工摔掉故障电机失去准确性。

本发明的目的是要克服原过流保护电路的上述三点缺陷，提供一套能与原过流保护电路相对接的，对六台牵引电机可单独实施灵敏过流保护与自动控制切换牵引发电机励磁电路，保证机车不间断运行的全自动控制系统装置。

本发明优点有：（1）使用六个单元的可调式直流电机灵敏保护器对六台牵引电机单独作短路过流保护，每台电机过流动作值从400A～1050A独立可调。（2）在快速准确切断过流故障电机主电源的同时，又自动接通牵引发电机的励磁电源使发电机继续发电，保证其它牵引电机不间断运行，不要人工去手动（1GK）～（6GK）排故开关，保证了司机人身安全。（3）在前后司机室的显警屏上有数码管显示出故障电机的工位号并声光报警。（4）有复位按扭可对故障电机进行复位工作；有自检按扭可对单元保护器性能进行检查。

以下结合附图，对本发明系统装置详细叙述：

附图1是本发明系统装置与东风4机车原过流保护的有关电路对接后的工作原理图，附图2是东风4型内燃机车有关部份电路图。

参照附图1、附图2：