HXD1型电力机车高压隔离开关故障与解决对策探究.doc

HXD1型电力机车高压隔离开关故障与解决对策探究 　　摘要：电力机车是以电力作为能源驱动的车轮机车，具备功率大、牵引力强、速度快、过载能力强以及维修量低、整修时间少、运营成本低等优势，但是在电力机车高压隔离开关故障时，不仅会导致运输任务无法完成，还会威胁人身安全。对此，文章分析了HXD1型电力机车高压隔离开关故障以及应对策略。 　　关键词：HXD1型电力机车；高压隔离开关；开关故障；解决对策；货运机车 文献标识码：A 　　中图分类号：U269 文章编号：1009-2374（2016）33-0051-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.027 　　HXD1型电力机车是株洲电力机车和西门子公司联合研发的一种电力机车，是一种轴大功率、双节重联交流传动的载重量大的货运机车，主要应用在我国铁路干线的货运方面，尤其是在朔黄输煤的线路当中，其应用质量非常高。虽然HXD1型电力机车具备许多的优势，其运载能力非常强，但是仍然存在一些问题，例如高压隔离开关不动作或漏风、系统提示高压隔离开关故障以及高压隔离开关损毁等状况。对此，研究HXD1型电力机车高压隔离开关故障分析与对策有着显著意义。 　　1 HXD1型电力机车高压隔离开关故障分析 　　HXD1型电力机车于2007年在湖东铁路段投入使用，自从使用以来，虽然有较大的运输效益，但是高压隔离开关的故障发生率依然比较高。尤其是在寒冬季节中，高压隔离开关的故障率非常显著。从2008年以来，HXD1型电力机车故障事件总共发生30余件，其中高压隔离开关的故障总共发生事件就有近30件，高压隔离开关故障是HXD1型电力机车的主要因素。借助对故障电力机车实行的详细分析和跟踪调查，将发生故障的高压隔离开关进行拆卸分析和调查，最终结果显示，高压隔离开关发生故障的主要因素有4个方面：（1）因温度差异而导致高压闭合开关不到位；（2）高压隔离开关放电损毁；（3）高压隔离开关连接配件不合格；（4）高压隔离开关组装问题。 　　1.1 因温度差异而导致高压闭合开关不到位 　　在温度低于-10℃之后，HXD1型电力机车在停止工作1个多小时之后，高压隔离开关的闭合过程在超过5秒钟之后，CCU会自动识别高压隔离开关发生故障，升弓模式自动变更为双弓，故障显示器显示高压隔离开关已经发生故障。经过实地调研，在温度过低时气缸并无漏风现象，控制轴有凝霜现象，刚开始工作时所需要的时间比较长，闭合过程中所需要的时间过长。通过实验，最长可以达到15秒。在擦拭控制轴上面的霜之后，实验状况并没有任何的好转，经过多次的工作动作，闭合效率有明显的提升。经过拆卸气缸之后可以看到油脂并没有变色，但是有结块现象，经过室温加热之后结块很快融化成为液化状态，这一种类型的油脂固化点为 　　-20℃，但是实验中-15℃仍然有固化现象。对此，在解题某一台高压隔离开关气缸采集的油脂进行实验之后，实验内的运行状态均符合规定，所加入的新油脂为89D锂基脂。除此之外，高压隔离开关的位置在电力机车的中心部位，接近两节机车的连接位置，在空气流动的过程中，因为地理位置的特殊性，这一个位置是整个车温度最低的空间，在电动机车停止工作1个小时之后，机械空间内的平均温度会高于环境温度至少5℃，但是高压隔离开关的温度却与环境温度相同。针对这一问题，在高压隔离开关的电磁阀以及气缸周边加装电热套，促使整个机车在低温环境下长时间停留之后，借助电加热套的温度作用，高压隔离开关的周边环境有明显改善，能够正常运行。 　　1.2 高压隔离开关放电损毁 　　高压隔离开关放电损毁的发生主要呈现在软连接、静触板以及刀杆方面，并且有明显的放电痕迹。借助对原理图实行的分析以及实际的考察证明，发现高压隔离开关发生放电损毁的现象普遍是在低温的闭合环境之下。高压隔离开关在整个闭合过程中，因为温度非常低，高压隔离开关的闭合行为非常缓慢。经过工作原理可以发现，在凸轮机构旋转5°之后，辅助联锁动作会把高压隔离开关完全闭合的信号借助SKS3传输给CCU。在这个过程中，CCU会认为高压隔离开关处于完全闭合状态，能够闭合主断路器。可是实际上高压隔离开关的触头正处于转动闭合的行为当中，如果此时司机闭合主断路器，便会导致高压隔离开关的主触头发生放电，从而导致放电现象越发严重，直到承受不了电力负担损毁或者是隔离开关完全闭合。除此之外，高压隔离开关的损毁和司机的行为有直接联系，合理的操作应当是在电动机车上升受电弓之后，等待电动机车的高压隔离开关完全闭合之后才能够闭合主断路器，应当合理地提高闭合主断路器的等待时间，确保电动机车的各个部位处于完全闭合状态。但是在实际的应用过程中，仍然存在许多不合理的操作方式。 　　借助模拟实验以及实验结果证明，因为辅助联锁的逻辑问题引发高压