HXD1C机车电气系统介绍
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HXD1C机车控制说明解析
1. 主电路1.1概述机车用于25 kV, 50Hz供电系统。
主要的高压设备包括受电弓、高压隔离开关、主断路器、主变压器，高压电路供电的主变流器。
1.2网压和网侧电流检测1.2.1 高压互感器配置机车安装1台高压互感器用于检测网压信号。
1.2.2 网压检测(25 kV AC)当受电弓升起时，TCU将通过高压互感器获得网压。
配置如下图所示：图1,网压检测网压应由TCU通过MVB传送至CCU并在司机室的IDU上显示。
应在TCU和CCU中实现网压的监测，在故障情况下CCU应立刻分断主断路器。
CCU升弓命令发出后，将开始网压检测。
正常网压应在17.5 kV – 31 kV的范围内。
欠压检测如果网压低于17 kV超过1秒钟，主断路器将被分断。
只有当网压高于17.5kV 超过1秒钟后，主断路器才允许重新合上。
如果在主断路器合上之后的0~0.6秒之内网压低压15 kV，主断路器应断开并锁定2分钟；如果30分钟之内发生了2次，主断路器应被锁定。
超压检测如果网压高于31.5 kV超过40秒钟，主断路器将被分断；如果网压高于32 kV，主断路器立刻断开。
只有当网压低于31kV超过20秒后，主断路器才允许重新合上。
1.2.3原边电流和回流电流检测TCU通过电流互感器获得网侧电流。
在原边绕组的两端将安装2个网侧电流互感器=11-T02和=11-T04，分别用于测量原边电流和回流电流。
配置如下：图 2 原边电流检测TCU应实现网侧电流的检测，在高压电路故障情况下，TCU应立刻分断主断路器。
网侧电流应通过MVB传送至CCU并在司机室的IDU上显示。
网侧电流保护：参数动作值动作备注原边电流和回流电流的差值（r.m.s值）I diff＞45A 时间大于2.0 s.分断主断路器检测原边绕组接地故障。
注：保护动作1次，合主断30分钟后清1.3主变压器保护对于主变压器的保护，控制系统主要有变压器油温的监控、变压器油流状态的监控、变压器压力释放阀监控三种，三种状态由微机系统进行监控，根据监控的情况进行相应的控制与保护。
HXD1型电力机车-电气原理
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四、电气原理图说明
电气原理图电气设备代码
电气设备代码前缀” -”字母代码，依据标准DIN EN 61346 －2，具体电气设备清单见ZL功能区，举例如下： A 装配、子装配 C 电容 E 杂项，如照明装置、加热装置 K 传感器，接触器 L 互感器 M 电机 S 开关，转换器 T 变压器 X 端子、插头、插座 „„
一、主电路原理
高压隔离开关
网侧主要部件介绍
额定电压： 25 kV 额定电流：400 A
短时耐受电流：8 kA,1s
机械寿命：20000次 驱动方式：手动
一、主电路原理
网侧主要部件介绍
高压电缆总成
形式：单T型
电缆截面积：95mm2 额定电压：25kV 正常工作电压：17.5 kV～31 kV
一、主电路原理
主传动系统
网侧受流原理
升单个受电弓的 网侧电路原理图
升双受电弓的 网侧电路原理图
一、主电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理
网侧检测原理
网侧电路中的高压电压互感器、原边电流互感器和回流电流互感器 等测量器件，用于向机车控制系统、牵引控制单元和能耗表等提供网侧 电压和电流信号。能耗表用于显示机车从电网取得的电能和机车再生制 动向电网反馈的电能。
一、主电路原理
网侧主要部件介绍
高压电压互感器
形式：干式 一次额定电压：25kV 额定频率：50 Hz/60 Hz
二次额定电压：150V
准确级次：C1. 05级 额定输出容量：2×10VA 爬电距离：875mm
一、主电路原理
主断路器（含接地开关）
网侧主要部件介绍
主断路器技术参数
额定电压：25kV
主变压器为卧式变压器，主变压器和谐振电抗器安装在变压器油箱内，采用油循环强迫 风冷。主变压器设有压力释放阀。
HXD1C机车电气系统介绍
率 功
? 为防寒设计预留接口和余量
大 型
? 配置卫生间、转波炉、冷藏箱等生活设施
HX1D
谐
和
机车电气系统
车
辅助电气系统介绍
机
力
电
运
货
组成及特点
载
重
率 功
原理图和功能说明
大
型
HX1D
主要部件介绍
谐
和
辅助电气系统原理图和功能说明
3AC440V供电电路原理图
车
机
力
电
运
货
载
重
率
功
大
型
HX1D 谐
? 主要辅机配置 ? 冗余功能
重
高压隔离开关（目视检查、加脂、更换小部件）
率
触头油脂润滑、辅助联锁测试、 主触头到限更换
功 大
接地开关（目视检查、加脂、更换小部件）
触头油脂润滑、安全锁测试
型 HX1D 谐
高压互感器（目视检查、更换小部件、绝缘电阻测试、 变压器油理化分析、变比测试） 高压电流互感器（目视检查、绝缘测试）
干燥剂更换、绝缘电阻测试、更 换变压器油、变比检查 连接完好、二次绕组间及对地绝 缘电阻≥100ＭΩ
机车电气系统
车 机
主传动系统介绍
力
电
运
货 载
主传动系统结构及特点
重
率
功
主电路原理图和功能说明
大
型
HX1D
主要部件性能
谐
和
主传动系统-主要部件介绍
网侧主要电气部件
车
机
力
电
运
货
载
重
TSG15B受电弓
率
HXD1C机车总体介绍(PPT)解析
Page
3
总体设计说明
一
主要特点
Page
4
总体设计说明
主要特点
主电路：机车牵引电路采用由IGBT模块(3.3kV/1200A)组 成的四象限整流器和逆变器，采用牵引电机轴控技术。 辅助电路：机车辅助电路采用独立的辅助逆变器供电，辅 助变流器分别由恒频恒压变流器（CVCF）与变频变压变 流器（VVVF）两个模块构成。 控制网络：机车采用微机控制系统，实现网络化、模块化， 使机车控制系统具有控制、诊断、监测、传输、显示和存 储功能，控制网络符合IEC 61375的标准要求。 重联控制：机车具有通过WTB总线进行多机(最多三台)重 联控制及显 示功能，并预留了远程重联控制系统的软件、 硬件接口及安装平台。
Page 12
总体设计说明
机车主要尺寸
机车前后车钩中心距 22670 mm 机车车体宽度 3100 mm 机车最大宽度（后视镜处于打开工作状态） 机车车顶距轨面高度 车体机械间底架上平面距轨面高 机车转向架中心距 机车转向架固定轴距 1轴到2轴 2250 mm 2轴到3轴 2000 mm
Page
15
总体设计说明
持续速度 23t轴重时 70 km/h 25t轴重时 65 km/h 机车持续制牵引力 23t轴重时 ≥370 kN 25t轴重时 ≥400 kN 机车最大制动力 23t轴重时 ≥370 kN 25t轴重时 ≥400 kN
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16
总体设计说明
Page
17
总体设计说明
Page 13
3329mm 4040mm 1600mm 11760 mm
总体设计说明
机车主要尺寸
车钩中心线距轨面高度为(新轮) 880 10 mm 受电弓降下时受电弓滑板距轨面高度 ≤4750mm (新轮) 在牵引时，受电弓滑板距轨面工作高度 5200 ～6500mm 齿轮箱底面最低点距轨面高度不小于（新轮）120 mm 机车排障器距轨面高度： 100（+10 0）mm 转向架扫石器距轨面高度 30 mm
交直交型电力机车电气线路—交直交型电力机车主线路
网侧电路
1 网侧电路的组成 2 网侧电路的电流路径 3 网侧电路主要高压设备的功能 4 网侧电路的保护
1 网侧电路的组成
HXD3型电力机车网侧电路由受电弓AP1、AP2， 高压隔离开关QS1、QS2，高压电流互感器TA1，高 压电压互感器TV1，主断路器QF1，高压接地开关 QS10，避雷器F1，主变压器原边绕组AX，低压电流 互感器TA2 和回流装置EB1～6 等组成。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 牵引变压器
牵引变压器主要电气参数：
（1）原边绕组
（3）辅助绕组
额定容量/kVA ：8 900
额定容量/kVA ：600
额定电压/kV ：25
额定电压/V：470
额定电流/A ：356
额定电流/A ：2×638
（2）牵引绕组
短路阻抗 ：5%
额定输出容量//kVA ： 6×1 383 （4）谐振电抗器
0 0
6N 5N
4N 3N
2N
1N
20
40
7N 8N
9N
13N
10N
11N
12N
60
80
100
120
n 电力机车特性及其特性曲线
2. HXD3电力机车制动特性控制曲线（23t轴重）
600
500
400
300
200
100
0
0
20
40
60
80
100
120
n 电路分析
电路（课件）、部件（位置）图片
Ｐａｎｔｏｇｒａｐｈ
1 主电路结构
2 网侧电路
网侧电路由受电弓1AP、2AP，车顶高压隔离开关1QS、 2QS，主断路器QF（带接地装置）、避雷器1F、高压电压互感 器TV、原边电流互感器1TA、回流电流互感器2TA、接地装置 1E～6E和能耗表等组成，如图6.2所示。
HXD1C机车电气系统技师授课
分布式控制
02
系统采用分布式控制结构，将控制功能分散到各个控制单元，
提高系统的可靠性和灵活性。
网络化通信
03
各控制单元之间通过高速数据总线进行通信，实现信息共享和
协同工作。
保护机制详解
过流保护
过压保护
当电气系统出现过流故障时，保护装置会 自动切断故障电路，避免设备损坏。
系统配备过压保护装置，当电压超过允许 范围时，自动切断电源，保护设备免受损 坏。
辅助电动机
辅助电动机是为机车辅助设备提供动力的电动机，如通风机、压缩机等。辅助电动机通常采用单相异 步电动机或直流电动机，具有体积小、重量轻、维护简便等优点。
03
电气系统控制策略及保护机制
控制策略概述
基于微处理器的控制
01
HXD1C机车电气系统采用先进的微处理器控制技术，实现对机
车各电气设备的精确控制。
辅助电源供应
辅助电路系统为机车提供稳定的辅助 电源，满足各种辅助设备的用电需求 。
电气系统技师职责与技能要求
职责：负责HXD1C机车电气系统的日 常检查、维护、故障处理及技术支持
等工作，确保系统正常运行。
技能要求
熟悉HXD1C机车电气系统的组成、工 作原理及维护保养要求；
掌握常用电工工具和测量仪表的使用 方法；
具备一定的故障分析和处理能力；
了解相关安全操作规程和应急处理措 施。
02
电气系统主要部件及功能
受电弓及高压电器
受电弓
受电弓是机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或 动车车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、 上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传 动气缸、支持绝缘子等部件组成。
HXD1型交传电力机车电气原理分析与故障处理
HXD1型交传电力机车电气原理分析与故障处理HXD1型交传电力机车的电气系统由牵引变流器、辅助电源装置、控制装置和保护装置等组成。
牵引变流器主要用于将直流电源转换成交流电，以驱动机车的牵引电机。
辅助电源装置提供机车所需的各种辅助电源，如照明、供暖和空调等。
控制装置用于控制机车的各项功能，如启动、停车、制动和速度调节等。
保护装置主要用于保护机车电气系统的安全运行，当监测到异常情况时，会自动切断电源，以防止损坏。
在使用HXD1型交传电力机车时，有一些常见的故障可能会发生。
例如，牵引变流器故障可能导致机车无法正常启动或停车，这时可以通过检查牵引变流器的连接线路和散热器是否正常工作来解决问题。
另外，辅助电源装置故障可能导致机车辅助设备无法正常供电，可以通过检查辅助电源装置的输入电压和输出电压是否符合要求来解决问题。
此外，控制装置故障可能导致机车无法正常操作，可以通过检查控制装置的连接线路和控制电路是否正常工作来解决问题。
最后，保护装置故障可能导致机车电气系统无法正常工作，可以通过检查保护装置的连接线路和保护参数是否设置正确来解决问题。
为了提高HXD1型交传电力机车的电气系统的可靠性和安全性，需要定期对电气系统进行检查和维护。
例如，可以定期对牵引变流器的散热器清洁和冷却液的更换，以确保牵引变流器的散热效果良好。
同时，还需要定期检查各个连接线路和接线端子是否松动或锈蚀，及时进行维修和更换。
另外，还需要定期检查各个保护装置的工作状态，确保其正常运行。
总之，HXD1型交传电力机车的电气原理分析与故障处理是确保机车正常运行的重要环节。
只有对电气系统进行深入了解并掌握常见故障处理方法，才能及时发现和解决故障，确保机车的运行安全和可靠性。
HXD1C机车电气系统介绍
重 率
? 机车控制电源为DC 110V，照明供电为DC 24V；
功 大
? 控制系统采用微机控制，符合IEC 61375 标准的TCN网络；
型 HX1D
?
机车具有先进的智能化诊断功能，能对主传动系统、辅助电气系 统、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向；
谐 和
? 机车电磁兼容满足EN 50121-1，EN 50121-2，EN 50121-3-1的
标准要求。
车 机 力
1
电
运
货
载 重
2
率
功
大
型 HX1D
3
谐
和
机车电气系统
主传动系统介绍 辅助电气系统介绍
控制系统介绍
机车电气系统
车 机
主传动系统介绍
力
电
运
货 载
主传动系统结构及特点
重
率
功
主电路原理图和功能说明
大
型
HX1D
主要部件介绍
谐
和
主传动系统结构及特点
主电路结构
车 机 力 电 运 货 载 重 率 功 大 型 HX1D 谐 和
车
机
温度无指示或指示错误，机械故障等
更换有故障电阻温度计
力
电 运
油泵不规则运行、运行噪音、轴承故障、绕组故障、阻
塞、漏油等
更换有故障油泵
货
压力释放阀无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换压力释放阀
载
重
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
率
更换油流继电器
功 大
变压器烧损
更换有故障变压器
型
HX1D
高压电缆总成
HXD1C机车详细的介绍
Page 10
总体设计说明
功率发挥曲线
%
功 率 发 挥
网压
Page 11
总体设计说明
• 轨距: 1435 mm • 轴式: Co-Co • 机车整备重量:
无配重： 138 +3-1% t 加配重后：150 +1-3% t • 轴荷重: 无配重： 23 t 加配重后： 25 t
机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从 Page 2152 t轴重转换成23t，机车交车时轴重为
➢ 辅助电路：机车辅助电路采用独立的辅助逆变 器供电，辅助变流器分别由恒频恒压变流器 （CVCF）与变频变压变流器（VVVF）两个 模块构成。
➢ 控制网络：机车采用微机控制系统，实现网络 化、模块化，使机车控制系统具有控制、诊断、
Pag监e 5测、传输、显示和存储功能，控制网络符合
主要特点 总体设计说明
总体设计说明
• 机车动力学性能 机车动力学性能试验最高试验速度： 132±2km/h 线路最小曲线半径为300±20m，其它试验线路和试验测量工况方 面j均满足 TB/T2360 。
• 机车能以5 km/h速度安全通过R=125m的曲线。机车能够通过 R=500的竖曲线，并能在R=250m的曲线上进行正常摘挂作业。
Page 6
总体设计说明
二
环境条件
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环境条件 总体设计说明
• 用途：铁路干线用机车。 • 机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。 • 海拔高度：不超过2500 m • 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运
行时可能出现功率限制。 • 环境温度（遮荫处）：-25℃ ~+40℃
kW
总体设计说明
功率发挥曲线
%
功 率 发 挥
网压
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总体设计说明
• 轨距: 1435 mm • 轴式: Co-Co • 机车整备重量:
无配重： 138 +3-1% t 加配重后：150 +1-3% t • 轴荷重: 无配重： 23 t 加配重后： 25 t
机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从 Page 2152 t轴重转换成23t，机车交车时轴重为
➢ 辅助电路：机车辅助电路采用独立的辅助逆变 器供电，辅助变流器分别由恒频恒压变流器 （CVCF）与变频变压变流器（VVVF）两个 模块构成。
➢ 控制网络：机车采用微机控制系统，实现网络 化、模块化，使机车控制系统具有控制、诊断、
Pag监e 5测、传输、显示和存储功能，控制网络符合
主要特点 总体设计说明
总体设计说明
• 机车动力学性能 机车动力学性能试验最高试验速度： 132±2km/h 线路最小曲线半径为300±20m，其它试验线路和试验测量工况方 面j均满足 TB/T2360 。
• 机车能以5 km/h速度安全通过R=125m的曲线。机车能够通过 R=500的竖曲线，并能在R=250m的曲线上进行正常摘挂作业。
Page 6
总体设计说明
二
环境条件
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环境条件 总体设计说明
• 用途：铁路干线用机车。 • 机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。 • 海拔高度：不超过2500 m • 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运
行时可能出现功率限制。 • 环境温度（遮荫处）：-25℃ ~+40℃
kW
HXD1C机车总体介绍
Page 5
总体说明
二
环境件
Page
6
总体说明
环境条件
用途：铁路干线用机车。 机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。 海拔高度：不超过2500 m 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运 行时可能出现功率限制。 环境温度（遮荫处）：-25℃ ~+40℃ 机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装 接口和布线空间。机车能够在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在25℃～-40℃环境下正常运用。 月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）：95 % 环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴 。
司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B型机车的布置方案和成熟部件
Page
7
总体说明
三
基本技术参数
Page
8
总体说明
电流制: 25kV/50Hz 网压在17.5kV～31 kV范围内，机车功率发挥情况见曲线 图： 在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV， 功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率 从7200kW线性减小到0 ；19kV到17,5kV， 功率从 6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功 率一直有效。
Page 4
总体说明
主要特点
设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、 中间走廊、采用预布线和预布管设计。 通风方式：机车采用独立通风方式，增加了机械间冬夏季温度调节 模式转换设计，更好的改善了机车运用环境。 车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而 成的全钢焊接结构。车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取 2500kN。 转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用滚动抱轴承传动的 抱轴悬挂驱动，构架为箱形梁焊接构架，齿轮箱采用了高强度铝合金； 一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺旋钢弹簧方式；二系悬挂采用高挠螺旋钢 弹簧结构；牵引装置采用低位牵引。 空气制动系统：机车采用CCBII、DK-2、法维莱制动机。 其它：机车预留有信息系统的安装位置和接口。
总体说明
二
环境件
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6
总体说明
环境条件
用途：铁路干线用机车。 机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。 海拔高度：不超过2500 m 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运 行时可能出现功率限制。 环境温度（遮荫处）：-25℃ ~+40℃ 机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装 接口和布线空间。机车能够在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在25℃～-40℃环境下正常运用。 月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）：95 % 环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴 。
司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B型机车的布置方案和成熟部件
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总体说明
三
基本技术参数
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8
总体说明
电流制: 25kV/50Hz 网压在17.5kV～31 kV范围内，机车功率发挥情况见曲线 图： 在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV， 功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率 从7200kW线性减小到0 ；19kV到17,5kV， 功率从 6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功 率一直有效。
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总体说明
主要特点
设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、 中间走廊、采用预布线和预布管设计。 通风方式：机车采用独立通风方式，增加了机械间冬夏季温度调节 模式转换设计，更好的改善了机车运用环境。 车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而 成的全钢焊接结构。车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取 2500kN。 转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用滚动抱轴承传动的 抱轴悬挂驱动，构架为箱形梁焊接构架，齿轮箱采用了高强度铝合金； 一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺旋钢弹簧方式；二系悬挂采用高挠螺旋钢 弹簧结构；牵引装置采用低位牵引。 空气制动系统：机车采用CCBII、DK-2、法维莱制动机。 其它：机车预留有信息系统的安装位置和接口。
04 HXD1C机车电气系统介绍
准要求。
车
机 力
1
电
运
货
载 重
2
率
功
大
型 HX1D
3
谐
和
机车电气系统
主传动系统介绍 辅助电气系统介绍
控制系统介绍
机车电气系统
车 机
主传动系统介绍
力
电
运
货 载
主传动系统结构及特点
重
率
功
主电路原理图和功能说明
大
型
HX1D
主要部件介绍
谐
和
主传动系统结构及特点
主电路结构
车 机 力 电 运 货 载 重 率 功 大 型 HX1D 谐 和
HXD1C型电力机车电气系统介绍
南车株洲电力机车有限公司 2009-10
电气系统介绍
车
机
力
电
运
货
载
重
率
功
大
型 HX1D
HX D1C型电力机车电气系统主要由主传动系统、 辅助电气系统、控制系统组成。
谐
和
电气系统组成
车 机
主要技术特点概要
力
电 运
? 主传动系统采用先进的水冷IGBT 变流器；
货 载
? 辅机电源为3AC 440V供电，部分辅机具有变频功能，节能性好；
高压电缆总成
TBY1-25 型电压互感器
避雷器
原边电流互感器
主传动系统- 主要部件介绍
网侧主要部件电气性能
车
机
受电弓（具有ADD功能）
力
电
真空主断路器（绝缘子爬电距离大于1000mm）
运
货
避雷器（氧化锌电阻片，内部无间隙 ）
HXD1C型电力机车网络控制系统
主要内容
一、机车网络控制系统概述
二、机车网络控制系统基础知识
三、网络控制系统的构成、部件特点 四、网络系统控制功能 五、网络维护工具
一、机车网络控制系统概述
7200kW 货运电力机车车载网络控制系统采用符合 IEC61375标准，DTECS网络控制平台为基础的微机网络控 制系统。 MVB 用于各个电子控制系统的数据交换，WTB 用于重 联牵引时主控机车与从控机车之间的数据交换。完成机车 信息管理、功能控制、故障诊断、信息显示和事件记录等 主要功能 。
二、机车网络控制系统基础知识
3、列车总线WTB
绞线式列车总线WTB是专为铁路机车车辆重联而开 发的高可靠和实时的现场总线，它特别适合用于需要 动态编组的开式列车（也同样适合于固定编组的闭式 列车），其具有如下七个特点：
二、机车网络控制系统基础知识
3、列车总线WTB
1）传输波特率为1Mbps,信号采用双向L型差 分曼彻斯特编码， 数据帧格式为HDLC； 2）采用16位的循环冗余校验（CRC）方式； 3）物理层采用变压器耦合的双绞屏蔽线，传输通道可配置为冗 余或非冗余方式，不需中继器传输距离可达860米（22节车
CPU板功能框图
调试接口 调试接口在面板上为X9，为RS-232通信标准，可以直接 与计算机的串口进行通信。注意VCM模块的串口采用的是RJ45型连接器，而非标准的DB9连接器。 USB接口 USB接口在面板上为X8，提供USB1.1标准的主机接口， 外面可以接U盘等存储设备，完成程序的转储。
以太网接口： 以太网接口在面板上为X10，提供10/100M自适应的以太网通 信。可以用来下载程序和固件。采用的工业以太网专用的M12连 接器，可以进行网络数据传输。 MVB Interface通信接口： MVB接口在面板上为X4，X5，采用国际标准的车辆总线标准。
一、机车网络控制系统概述
二、机车网络控制系统基础知识
三、网络控制系统的构成、部件特点 四、网络系统控制功能 五、网络维护工具
一、机车网络控制系统概述
7200kW 货运电力机车车载网络控制系统采用符合 IEC61375标准，DTECS网络控制平台为基础的微机网络控 制系统。 MVB 用于各个电子控制系统的数据交换，WTB 用于重 联牵引时主控机车与从控机车之间的数据交换。完成机车 信息管理、功能控制、故障诊断、信息显示和事件记录等 主要功能 。
二、机车网络控制系统基础知识
3、列车总线WTB
绞线式列车总线WTB是专为铁路机车车辆重联而开 发的高可靠和实时的现场总线，它特别适合用于需要 动态编组的开式列车（也同样适合于固定编组的闭式 列车），其具有如下七个特点：
二、机车网络控制系统基础知识
3、列车总线WTB
1）传输波特率为1Mbps,信号采用双向L型差 分曼彻斯特编码， 数据帧格式为HDLC； 2）采用16位的循环冗余校验（CRC）方式； 3）物理层采用变压器耦合的双绞屏蔽线，传输通道可配置为冗 余或非冗余方式，不需中继器传输距离可达860米（22节车
CPU板功能框图
调试接口 调试接口在面板上为X9，为RS-232通信标准，可以直接 与计算机的串口进行通信。注意VCM模块的串口采用的是RJ45型连接器，而非标准的DB9连接器。 USB接口 USB接口在面板上为X8，提供USB1.1标准的主机接口， 外面可以接U盘等存储设备，完成程序的转储。
以太网接口： 以太网接口在面板上为X10，提供10/100M自适应的以太网通 信。可以用来下载程序和固件。采用的工业以太网专用的M12连 接器，可以进行网络数据传输。 MVB Interface通信接口： MVB接口在面板上为X4，X5，采用国际标准的车辆总线标准。
HXD1C机车总体介绍
成，各个模块之间通过车辆总线MVB连接。
输入信号采集：将车辆间电气信号转换成控制信号，经由列车控制网络传送给车辆控制模块VCM，完
成各种控制功能；
控制信号输出：将网络控制信号转换成电气信号，控制如继电器等设备。
40 第40页，共69页。
3.控制系统
总体说明
机械间输入输出单元MIO
机械间输入输出单元MIO组成
3.控制系统
总体说明
微机显示屏IDU
微机显示屏IDU是网络控制系统TCMS的终端设备。
车信息显示：向车辆驾驶人员和维护人员提供车辆综合信息，各设备的工作状态，故障信息的综合与处理
等功能；
参数设定：对轮径值、列车重量、站点、时间日期等参数进行更改与设定；
模拟测试：静止情况下，对辅助变流器系统相关部件进行模拟测试；
%
功 率 发 挥
功率发挥曲线
总体说明
网压
8
第8页，共69页。
总体说明
轨距:
1435 mm
轴式:
Co-Co
机车整备重量:
无配重： 138 +3-1% t
加配重后：150 +1-3% t
轴荷重:
无配重： 23 t
加配重后： 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23t，机车交车时轴重为25t(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。
➢ 转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用滚动抱轴承传动的抱轴悬挂驱动
，构架为箱形梁焊接构架，齿轮箱采用了高强度铝合金；一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺 旋钢弹簧方式；二系悬挂采用高挠螺旋钢弹簧结构；牵引装置采用低位牵引。
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和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
TGF54型辅助变流器
辅助变流器输出U/f特性曲线
额定容量 VVVF输出电压和输出频(10～ 60Hz) 440V（60Hz）
辅助电气系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
辅助逆变器的维修
维修前状态确认 柜体检查 （目视检查、更换小部件） 内部检查 （目视检查、更换小部件）
内部检查 （目视检查、更换小部件）
降下受电弓，至少需要10分钟让 中间电容放电完成，静止水洗。
密封件、紧固件、电连接良好 密封件、紧固件、电连接良好。 导线无老化、电容无破损、漏液 密封件、紧固件、电连接良好。 电容无破损、漏液。 电缆无老化，母线无起泡。 接触器触头和辅助触头良好。
1
主电路介绍
2
辅助电路介绍
3
控制电路介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
机车电气系统
控制系统介绍
控制系统结构和特点 控制系统主要功能 主要部件介绍
电源波动
辅助电气系统原理图和功能说明 DC110V电源及其配电原理图
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
给控制系统提供电源
转化DC 24V给照明、仪表电路供电
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
辅助电气系统介绍
组成及特点 原理图和功能说明 主要部件介绍
机车电气系统
辅助电气系统-主要部件介绍 辅助变流器柜特性及主要参数
按要求更换干燥剂，按规程排气
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
牵引变流器的维修
打开牵引变流器 门，柜子，内部（目视检查） 断路器、电连接、水-风冷交换器（目视检查） 风机电机（目视检查、更换小部件） 直流支撑回路电容器（电容值检测） 谐振吸收回路电容器（电容值检测） 冷却液回路（配比测试）
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
网侧主要部件维修
受电弓（目视检查、更换小部件） 真空主断路器（目视检查、更换小部件、真空度检查、 触头检查） 避雷器（目视检查、U1mA直流电压测试性能）
高压隔离开关（目视检查、加脂、更换小部件）
碳滑板到限更换、气囊等紧固件 密封件和紧固件完好、风缸、真 空泡、主触头 直流测试不小于58kV，泄漏电流 不大于50μA 触头油脂润滑、辅助联锁测试、 主触头到限更换
辅助电气系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
控制电源柜的维修
维修前状态确认 指示灯、开关状态检查（目视检查） 柜内部件检查（目视检查）
断开电源柜的输入电源，断开蓄 电池的连接。 模块电容器的放电时间约8分钟
各指示灯、开关状态应良好。
清洁灰尘、检查紧固件、电连接 应良好。
辅助电气系统-主要部件介绍 辅助电气系统——主要电气部件
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
牵引变流器电气性能参数
额定输入电压 额定输入电流 中间电压 额定输出电压 额定输出电流
最大输出电流 效率 冷却方式
AC970V/ 50 Hz 3×1390A DC1800V 3AC1375V 3×598A 3×814A ≥97.5% 强迫水循环冷却
TGA9型牵引变流器
JD160A型牵引电机 牵引变流器TCU
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
主变压器电气性能参数
原边绕组额定容量 牵引绕组额定容量 辅助绕组额定容量 额定效率 谐振电抗器 电感值 冷却方式
8900 kVA 6×1383kVA 2×300kVA
≥97 % 包含在主变压器内 2×0.27 mH 强迫油循环冷却
辅机电源为3AC 440V供电，部分辅机具有变频功能，节能性好；
机车控制电源为DC 110V，照明供电为DC 24V；
控制系统采用微机控制，符合IEC 61375 标准的TCN网络；
机车具有先进的智能化诊断功能，能对主传动系统、辅助电气系
统、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向；
机车电磁兼容满足EN 50121-1，EN 50121-2，EN 50121-3-1的
主变压器的维修
温度无指示或指示错误，机械故障等 油泵不规则运行、运行噪音、轴承故障、绕组故障、阻 塞、漏油等 压力释放阀无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换有故障电阻温度计 更换有故障油泵 更换压力释放阀
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换油流继电器
变压器烧损
更换有故障变压器
日常需检查冷却塔上干燥器，更换变压器后需进行冷却 系统排气工作
接地开关（目视检查、加脂、更换小部件） 高压互感器（目视检查、更换小部件、绝缘电阻测试、 变压器油理化分析、变比测试） 高压电流互感器（目视检查、绝缘测试）
触头油脂润滑、安全锁测试
干燥剂更换、绝缘电阻测试、更 换变压器油、变比检查 连接完好、二次绕组间及对地绝 缘电阻≥100ＭΩ
高压电缆总成（目视检查、密封检查）
高压电缆总成（连接车顶母线和主变压器）
额定运行速度200km/h
开断容量 600MVA
最大放电电流10kA 额定电流400A 开断角度60° 额定电流400A 短时电流16kA 精度等级CI 0.5
精度等级CI 1/CI 0.5
冲击耐受电压170 kV 爬电距离1000mm
主传动系统-主要部件介绍
辅助电气系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
输出电压等级 快速充电电压 浮充电压 DC24V输出 最大持续输出电流 DC110V DC24V 蓄电池最大充电电流
控制电源柜性能参数
DC115.2V±1% DC108.0V±1% DC24V±2%
90A 25A DC35A
TGY03型控制电源柜
辅助电气系统介绍
组成及特点 原理图和功能说明 主要部件介绍
辅助电气系统原理图和功能说明 3AC440V供电电路原理图
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
主要辅机配置
冗余功能
库用辅机起动
辅助电气系统原理图和功能说明 220V辅助负载电路供电原理图
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
220V负载介绍
主传动系统介绍
主传动系统结构及特点 主电路原理图和功能说明 主要部件性能
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
主传动系统-主要部件介绍 网侧主要电气部件
TSG15B受电弓
BVAC.N99D主断路器和 BTE25.04D高压接地开关
TBY1-25型电压互感器
THG2B型高压隔离开关
高压电缆总成
避雷器
原边电流互感器
通风能力：10.5 m3/s 静态压力：1400 Pa 送水能力：17.2 m3/h 水压：250kPa 排风量：≥2400L/min 额定压力：1000kPa 制冷量 ：6 kW 制热量 ：6 kW
辅助电气系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
主要部件维修
牵引风机（目视检查、绝缘检查、动平衡试验） 冷却塔（目视检查、更换小部件、风机检查）
3AC 440V/60Hz电路
AC 220V电路
DC110V电源及其配电
辅助电气系统结构及特点
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
辅助电气系统特点
采用冗余设计
变频功能，节能性好
采用标准化、模块化设计
为防寒设计预留接口和余量
配置卫生间、转波炉、冷藏箱等生活设施
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
机车电气系统
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
牵引电机性能参数
额定功率 最高电压 额定转速 额定电流 额定频率 额定效率（持续点） 绝缘等级 冷却方式
≥1225 kW 1419V 1720rpm 598 A 58.1Hz ≥94.5 % 200级 强迫风冷
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
THTF4.5牵引风机 主压缩机
冷却塔风机 司机室空调
冷却塔（含风机、水泵）
辅助电气系统-主要部件介绍 辅助电气系统—生活设施
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
冷藏箱
转波炉
上水式卫生间
辅助电气系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
主要部件性能
HXD1C型电力机车电气系统介绍
南车株洲电力机车有限公司
2020/4/3
2009-10
1
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
电气系统介绍
HXD1C型电力机车电气系统主要由主传动系统、辅 助电气系统、控制系统组成。
电气系统组成
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
主要技术特点概要
主传动系统采用先进的水冷IGBT变流器；
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
外观检查（目视检查） 轴承检查 速度传感器（绝缘检查） 温度传感器（绝缘检查）
电机解体前的检查 定子、转子检查 端盖检查
组装、试验及其它
牵引电机的维修
紧固件良好，电连接可靠，轴承 无漏油，清洁磁性螺栓 轴承（N端）补充Mobilith
SHC220润滑脂 直流测试不小于58kV，泄漏电流 不大于50μA 触头油脂润滑、辅助联锁测试、 主触头到限更换 需专家按规程操作 需解体后，由专家按规程操作 需按修程，在解体后更换密封圈
标准要求。
机车电气系统
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
1
主传动系统介绍
2
辅助电气系统介绍
3
控制系统介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车