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浅谈SS4型电力机车主电路及常见电气故障分析与处理方法

2019-10-21尹亮

科学与财富 2019年32期

尹亮

摘 要:SS4型电力机车作为当下铁路运输的主要交通工具,具有启动快、速度高、效率高、功率大、低污染等特点,能够长期在外运行,在铁路运输领域中已经得到广泛应用。因此,对机车主要电路部件的日常保养与维修,故障的预判和处理能够有效地保障机车安全有效运行,同时也极大的提高了机车使用效率和使用年限。本文通过对SS4型电力机车主电路的特点、主电路的构成、常见故障与处理方法等方面进行具体探讨。

关键词:SS4型电力机车;主电路;故障与处理

韶山4型电力机车是双机重联的8轴重载大功率牵引货运机车,由两节完全相同的四轴机车通过中间车钩和橡胶联挂风挡连接组成。其间设有内部电气重联控制电缆和空气制动系统的重联控制风管,车顶并设有25kV高压连接线,可由司机在任何一端司机室对机车进行控制,两节机车也可以分离作为两台四轴机车独立运行。机车持续功率6400千瓦,轴式为2×(Bo-Bo),机车两端并设有重联装置,可以与另外一台八轴电力机车连接,进行重联运行,以提高总牵引力进行长大列车重载牵引。机车的主传动系统采用交-直流电传动方式,使用串励式直流牵引电动机。

一、SS4型电力机车主电路的特点

1.采用传统的交-直传动型式,使用传统的串励式脉流牵引电动机,具有较成熟的经验,控制系统简单。

2.采用一台转向架两台牵引电机并联,由一台主整流器供电,即所谓“转向架独立供电方式”。

3.不等分三段半控整流调压电路,有磁场削弱,提高了系统的可靠性。

4.采用传统的电阻制动方式,每一节车四台牵引电机主极绕组串联,由一台励磁半控桥整流器供电。

5.直流电流电流与电压的测量实现传感器化,一是便于实现直读仪表,过载保护及反馈控制三位一体化;二是实现主电路高电位与控制系统的隔离,使司机台仪表接线插座化。

6.采用双接地继电保护,每一台转向架电气回路单元各接一台主接地继电器,以利于查找故障。

7.主电路设置四组完全相同的PFC装置,以降低机车三次谐波含量,提高机车的功率因数。

二、主电路常见故障分析及处理方法

SS4型电力机车主电路主要由网侧高压电路、整流调整电路、牵引供电电路、加馈电阻制动电路、PFC電路、保护电路几个主要电路组成,因此常见故障也主要集中在这几大电路中,现就主要和经常出现的电路故障进行简单分析和处理方法 。

1、受电弓的故障原因分析及处理办法

受电弓通过绝缘子安装于电力机车车顶。弓头升起后与接触网接触,从接触网上汲取电流供机车使用,所以受电弓是机车动力的直接来源,在日常使用中,受电弓经常发生升不起来,运行中自动降弓等故障。

受电弓升不起的原因:(1)变压器室、高压室各门以及车顶门没关好;(2)515KF动作不良;(3)升弓管路上有赛门错关;(4)门联锁37或38卡滞;(5)保护电空阀287YV或升弓电空阀1YV故障。(6)受电弓各机械铰链不够灵活,出现卡滞现象(7)调压阀52调整压力较低,或升弓管路泄漏严重。

处理:(1)关好车顶门和各高压室门,保持受电弓的自动开关的闭合正常;保证各塞门在正常打开位,按要求调整调压阀52使其压力保持在500Kpa以上;并且隔离开关在正常位。(2)拆检故障门联锁阀。(3)更换保护电空阀287YV或升弓电空阀1YV,运行中可以换弓运行。(4)检查受电弓各铰链连接是否灵活,定期进行给油保养。(5)确保风压继电器515KF良好,处理升弓管路泄漏处。

受电弓运行中自动降弓的原因及处理办法:原因 :(1)Ⅰ端或Ⅱ端受电弓气囊接头漏风所致或接触网故障刮弓引发气囊排风降弓。 处理: 首先确认网弓状态,无异状换弓运行;途中可关闭防脱网装置维持运行;发现接触网故障应紧急停车,请求救援。(2)天气原因引起滑板与接触网不能完全接触,拉弧严重。 处理:机车维持运行,在监控视频屏上注意受电弓工作状态,降弓过分相。

2、主断路器的故障原因分析及处理办法

电力机车主断路器故障主要表现在两个方面,一是主断路器不闭合、另一种是主断路器断不开。

主断路器不闭合和断不开的原因分析及处理办法:使主断路器顺利闭合的条件是全车所有司机控制器处于零位,即568KA得电动作;主断路器本身处于正常断开状态;劈相机中间继电器567KA处于失电状态;主断路器风缸有足够风压,即大于450kpa。主断路器不闭合时首先检查与确认上述情况是否正常,有问题就立即改正后消除故障;正常后检查确认以下几个方面的原因:(1)换另一组LCU维持运行,回段处理。(2)重新合主断仍不闭合则确认受电弓降下,钥匙断开后,人为闭合主断。(3)检查确认是否两个司机室的电钥匙都在闭合位,都在闭合位就断开非操纵端的电钥匙(4)过分相时,司控器手柄回“0”位,关闭各辅机扳钮,降弓过分相。主短路器断不开的原因:(1)如两节车都断不开,则检查操纵节机车主断路器自动开关603QA及“主断”扳钮是否正常,不正常检查处理或更换自动开关603QA。(2)降弓过分相,注意加强仪表观察及走廊巡视,发现异常立即降弓。

3.劈相机故障原因和处理方法

异步劈相机的作用是将由主变压器的辅助绕组供给的单相电源“劈”成三相电源,以供给所有的异步电动机。

劈相机起不动。原因:(1)继电器283AK故障;(2)213KM故障;(3))故障隔离开关未打到位;(4)劈相机本身故障。处理方法:手按566KA起动劈相机,切除本节车劈相机(将586QS打到隔离位)。

4.电动机常见故障的原因分析及处理办法

电动机在运行中由于种种原因,会出现故障,电动机常见故障主要分机械与电气两方面。

(1)机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。处理方法:检查电机轴承、确保电机机座与车体固定良好,不发生异响,利用同轴器监测机车定子和转子是否同心。

(2)电气方面故障有定子绕组缺相运行,定子绕组首尾反接,三相电流不平衡,绕组短路和接地,绕组过热和转子断条、断路等。缺相运行是常见故障之一。缺相运行可能由于线路上熔断器熔体熔断,开关触点或导线接头接触不良等原因造成。三相绕组首尾错接时,接通电源后会出现三相电流严重的不平衡,转速下降,温升剧增,振动加剧,声音急变等现象。三相电流不平衡的故障,常常由于电动机外部电源电压不平衡所引起。绕组接地和短路都会造成电流过大。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下,通过测量电流来判断,也可以用测量其直流电阻来判断。电动机过热主要原因是拖动的负荷过重,电压过高或过低也会使电动机过热。处理方法:检查电机接线是否紧固,接线是否正确,线路熔断器良好,机车电压是否正常,电机绝缘是否到达要求,保护装置继电器良好。

在铁路运输中,电力机车发挥着极为重要的作用,自电力机车出现以来,大大推动了铁路行业的发展。因为电力机车长时间在外面进行运行,导致电力机车常常会产生多种故障问题。因此,为能够使电力机车的正常运行,一定要对电力机车的故障进行及时检查,查找故障原因,对其进行有效处理。

参考文献:

[1]张有松,朱龙驹.韶山4型电力机车[M].中国铁道出版社,2001.

[2]刘友梅.韶山4B型电力机车[M].中国铁道出版设,1999.