交流传动电力机车主电路保护技术分析

何 平

（中国国家铁路集团有限公司，北京 100844）

我国铁路牵引供电制式是单相交流25 kV/50 Hz。交流传动电力机车整车牵引功率大、网侧电流大，主电路的稳定工作和安全运行是交流传动电力机车牵引功率发挥、铁路弓网正常运用的重要保障。HXD1系列、HXD2系列以及HXD3系列交流传动电力机车主电路均设计有较为完善的保护方案，由于各系列机车技术平台不同，在主电路设计和保护方案上略有差异。将综合各和谐系列电力机车的技术特点，对交流传动电力机车的主电路保护技术方案进行介绍和分析。

1 典型主电路介绍

现和谐系列交流传动电力机车采用交-直-交电传动，水冷IGBT变流技术。机车通过网侧电路的受电弓、主断路器等将接触网电源引至牵引变压器原边，牵引变压器次边牵引绕组向牵引变流器四象限变流器供电，经四象限变流器整流成直流电后形成中间直流回路，再经PWM逆变器向牵引电机供电。以一架为例，交流传动电力机车的典型主电路原理示意图如图1所示。

主电路还包括高压隔离开关、避雷器、电压互感器、原边电流互感器（或过流继电器）、回流电流互感器等设备。主断路器起正常工作或故障保护时主电路的分、合闸作用，电压及电流互感器将检测的信号送给机车牵引控制系统，同时给机车能耗表，用于显示机车的能耗情况。

根据电路的功能和结构，现将图1主电路划分为网侧电路、变压器次边、四象限整流电路（含预充电电路）、中间直流回路（含斩波电路或撬棒放电电路）以及逆变器输出电路，其中中间直流回路包括支撑电容、接地检测电路以及滤波电路。……