防止HXD1、HXD2型电力机车辅助风机反转的探讨

陈军

摘 要：通过下载数据和检查机车电机部件，发现HXD1、HXD2型机车出现TCU故障的原因为油水冷却塔风机反转。HXD1、HXD2型电力机车各辅助风机（牵引风机、冷却塔风机等）的电源输入线、接线盒绕组引出线的相位、颜色和线号等标注极为混乱。风机反转主要是因电机绕组中的三相电源相序不正确而导致的。通过从检修作业程序和人为造成的误差方面分析HXD1、HXD2型机车的TCU故障，提出了相应的解决方案，有效解决了风机反转问题，完善了辅助风机检修工艺，从而维护了大秦线的运输秩序。

关键词：电力机车；TCU故障；轴流式风机；检修工艺

中图分类号：U264 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0048-02

1 故障状况

2014-03-30，HXD1-100机车发生A节TCU故障，导致主变流柜牵引封锁，机车降功率运行。机车回段后，下载数据发现，在故障时间段内，主变流柜水温传感器连续反馈“水温高出警戒值”和“主变压器油温高出警戒值”。进一步检查发现A节油水冷却塔风机反转。该机车在2014-02-28经第2次二年检修程修复，运行时间30 d。

类似问题也在HXD2型电力机车辅助风机上屡次发生。由于车上组装时，接线相位的方式会改变，所以，HXD2型电力机车的修程分为半年检和年检。

该问题除造成大量的设备故障外，还反映出检修工艺存在较大的漏洞、检修标准模糊的问题。另外，也造成了大量不必要的检修作业，使作业人员的劳动强度加大，严重影响了机车的交验停时。

2 轴流式风机的工作原理

HXD1、HXD2型电力机车的牵引风机、冷却塔风机和辅助变压器等辅助风机均属于轴流式风机。所谓“轴流”，就是指气流与轴的方向平行，轴流式风机就是能形成与风叶的轴同方向气流的风机，也叫局部通风机。气流由集流器进入轴流风机，经前导叶获得预旋后，在叶轮动叶中获得能量，再经后导叶，将一部分偏转的气流动能变为静压能，最后气流经扩散桶，将一部分轴向气流的动能转变为静压能后输入管路中。

通过调节风叶的间距或风叶角度可改变风机风量的大小。当风叶角度恒定而间距增大时，风流量增加。

根据风机的构造原理，因风机叶片位置、形状（叶片尾部存在一定弧度）等因素，当风机发生反转时，风道中的风向不发生变化，但风量将减小。具体如图1所示。

3 风机反转的原因分析

根据轴流式风机的工作原理可知：当风机反转时，风向不变但风量急剧减小，而因此导致的机车因风机反转所造成牵引电机、主变压器油温和主变流柜水温等的升温故障不会立刻显现。当遗漏风量试验环节或试验人员手感较差时，该问题极易被忽略。

风机反转主要是由于电机绕组中的三相电源相序不正确而导致的。因为机车由辅助逆变器组成，经辅助变压器降压后的电源输出相序是确定的，如果经风机接线盒输入辅助风机绕组的相序发生变化，则会导致风机反转。

3.1 各部件之间无明确的对应关系

对于HXD1型机车而言，具体表现在以下三方面：①辅助变压器输出电源线有“线号”，但无相序U号、V号和W号。②辅助风机绕组引出线均无U号、V号和W号相位标注。③辅变输出电源线、绕组引出线均有颜色标注，但标注颜色不对应。具体如表1所示。

此外，辅助风机接线盒内上、下2组接线柱仅一端具有U号、V号和W号相位标注，而另一端无相位标注。具体如图2所示。

3.2 未严格检查相序的对应关系

如果在风机电源连接过程中凭经验、感觉作业，则会不可避免地发生错误，进而导致风机绕组电源相序改变，最终造成风机反转。具体共存在3个漏洞：①作业者未仔细对照HXD1型机车布线图中的线号连接，导致风机反转。②辅助风机绕组引出线与接线盒接线柱之间的对应关系错误。③在辅助风机下车检修时，因重新布线导致原有相序产生了变化。

综上所述，各部件之间无对应关系是风机反转主要原因，导致检修标准不明确，检修工作无章可循；检修不严格是次要原因，校线等工作属于对标准疏漏的弥补。因此，要想确保辅助风机转向正确，必须先明确标注相关相序，做到有章可循。

3.3 未落实轴流风机风量试验检查程序

在机车高压试验环节，利用轴流式通风机反转后风量急剧减小的特性，可通过风量检测间接检查风机转向。风量试验检查是确认风机转向的重要环节之一，但风量试验会受人为、试验设备等因素的影响，存在一定的不确定性，因此，该试验属于一种辅助手段，存在较大的漏洞。

如果发生漏检、风量测试仪设备不稳定或测试者手感较差等情况时，则通过风量间接确认风机转向是不可靠的。

4 建议和措施

4.1 源头卡控检修质量

相位标注轴流式辅助风机接线时应注意以下3点：①对辅助风机的输入三相电源线、辅助风机绕组引出线分别进行U号、V号和W号相位标注。一般情况下，这2组线位于接线盒的上、下两端。②对辅助风机接线盒内上、下2组接线柱进行U号、V号和W号相位标注，并确保对应性。③如果辅助风机维修单位对故障电机进行了重新布线作业，则应在机体显著位置通过张贴标签等措施予以明确标识，以提示机车维修单位在辅助风机装车后重点检查该风机的转向。

4.2 严格落实轴流风机风量试验检查程序

具体应从以下两方面落实检查程序：①对调试班组的实行专人检查，保持工作人员相对固定，这样既能确保风量试验环节不遗漏，又能保证工作人员在风量试验时的手感。②无论使用风量测试仪，还是使用小纸条检测风量，均应与手感检测相结合，以确保检测的准确性。

5 效果分析

通过规范轴流风机的电源接线、严控风量试验检查环节等措施，收到了以下五方面的成效：①有效遏制了风机反转现象；②完善了辅助风机检修工艺；③减轻了检修作业者的劳动强度；④减少了额外作业对交验停时的影响；⑤维护了大秦线整车运输秩序，并取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]张曙光.HXD1型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2009.

[2]耿志修.大秦铁路重载运输技术[M].北京：中国铁道出版社，2009.

〔编辑：张思楠〕

摘 要：通过下载数据和检查机车电机部件，发现HXD1、HXD2型机车出现TCU故障的原因为油水冷却塔风机反转。HXD1、HXD2型电力机车各辅助风机（牵引风机、冷却塔风机等）的电源输入线、接线盒绕组引出线的相位、颜色和线号等标注极为混乱。风机反转主要是因电机绕组中的三相电源相序不正确而导致的。通过从检修作业程序和人为造成的误差方面分析HXD1、HXD2型机车的TCU故障，提出了相应的解决方案，有效解决了风机反转问题，完善了辅助风机检修工艺，从而维护了大秦线的运输秩序。

关键词：电力机车；TCU故障；轴流式风机；检修工艺

中图分类号：U264 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0048-02

1 故障状况

2014-03-30，HXD1-100机车发生A节TCU故障，导致主变流柜牵引封锁，机车降功率运行。机车回段后，下载数据发现，在故障时间段内，主变流柜水温传感器连续反馈“水温高出警戒值”和“主变压器油温高出警戒值”。进一步检查发现A节油水冷却塔风机反转。该机车在2014-02-28经第2次二年检修程修复，运行时间30 d。

类似问题也在HXD2型电力机车辅助风机上屡次发生。由于车上组装时，接线相位的方式会改变，所以，HXD2型电力机车的修程分为半年检和年检。

该问题除造成大量的设备故障外，还反映出检修工艺存在较大的漏洞、检修标准模糊的问题。另外，也造成了大量不必要的检修作业，使作业人员的劳动强度加大，严重影响了机车的交验停时。

2 轴流式风机的工作原理

HXD1、HXD2型电力机车的牵引风机、冷却塔风机和辅助变压器等辅助风机均属于轴流式风机。所谓“轴流”，就是指气流与轴的方向平行，轴流式风机就是能形成与风叶的轴同方向气流的风机，也叫局部通风机。气流由集流器进入轴流风机，经前导叶获得预旋后，在叶轮动叶中获得能量，再经后导叶，将一部分偏转的气流动能变为静压能，最后气流经扩散桶，将一部分轴向气流的动能转变为静压能后输入管路中。

通过调节风叶的间距或风叶角度可改变风机风量的大小。当风叶角度恒定而间距增大时，风流量增加。

根据风机的构造原理，因风机叶片位置、形状（叶片尾部存在一定弧度）等因素，当风机发生反转时，风道中的风向不发生变化，但风量将减小。具体如图1所示。

3 风机反转的原因分析

根据轴流式风机的工作原理可知：当风机反转时，风向不变但风量急剧减小，而因此导致的机车因风机反转所造成牵引电机、主变压器油温和主变流柜水温等的升温故障不会立刻显现。当遗漏风量试验环节或试验人员手感较差时，该问题极易被忽略。

风机反转主要是由于电机绕组中的三相电源相序不正确而导致的。因为机车由辅助逆变器组成，经辅助变压器降压后的电源输出相序是确定的，如果经风机接线盒输入辅助风机绕组的相序发生变化，则会导致风机反转。

3.1 各部件之间无明确的对应关系

对于HXD1型机车而言，具体表现在以下三方面：①辅助变压器输出电源线有“线号”，但无相序U号、V号和W号。②辅助风机绕组引出线均无U号、V号和W号相位标注。③辅变输出电源线、绕组引出线均有颜色标注，但标注颜色不对应。具体如表1所示。

此外，辅助风机接线盒内上、下2组接线柱仅一端具有U号、V号和W号相位标注，而另一端无相位标注。具体如图2所示。

3.2 未严格检查相序的对应关系

如果在风机电源连接过程中凭经验、感觉作业，则会不可避免地发生错误，进而导致风机绕组电源相序改变，最终造成风机反转。具体共存在3个漏洞：①作业者未仔细对照HXD1型机车布线图中的线号连接，导致风机反转。②辅助风机绕组引出线与接线盒接线柱之间的对应关系错误。③在辅助风机下车检修时，因重新布线导致原有相序产生了变化。

综上所述，各部件之间无对应关系是风机反转主要原因，导致检修标准不明确，检修工作无章可循；检修不严格是次要原因，校线等工作属于对标准疏漏的弥补。因此，要想确保辅助风机转向正确，必须先明确标注相关相序，做到有章可循。

3.3 未落实轴流风机风量试验检查程序

在机车高压试验环节，利用轴流式通风机反转后风量急剧减小的特性，可通过风量检测间接检查风机转向。风量试验检查是确认风机转向的重要环节之一，但风量试验会受人为、试验设备等因素的影响，存在一定的不确定性，因此，该试验属于一种辅助手段，存在较大的漏洞。

如果发生漏检、风量测试仪设备不稳定或测试者手感较差等情况时，则通过风量间接确认风机转向是不可靠的。

4 建议和措施

4.1 源头卡控检修质量

相位标注轴流式辅助风机接线时应注意以下3点：①对辅助风机的输入三相电源线、辅助风机绕组引出线分别进行U号、V号和W号相位标注。一般情况下，这2组线位于接线盒的上、下两端。②对辅助风机接线盒内上、下2组接线柱进行U号、V号和W号相位标注，并确保对应性。③如果辅助风机维修单位对故障电机进行了重新布线作业，则应在机体显著位置通过张贴标签等措施予以明确标识，以提示机车维修单位在辅助风机装车后重点检查该风机的转向。

4.2 严格落实轴流风机风量试验检查程序

具体应从以下两方面落实检查程序：①对调试班组的实行专人检查，保持工作人员相对固定，这样既能确保风量试验环节不遗漏，又能保证工作人员在风量试验时的手感。②无论使用风量测试仪，还是使用小纸条检测风量，均应与手感检测相结合，以确保检测的准确性。

5 效果分析

通过规范轴流风机的电源接线、严控风量试验检查环节等措施，收到了以下五方面的成效：①有效遏制了风机反转现象；②完善了辅助风机检修工艺；③减轻了检修作业者的劳动强度；④减少了额外作业对交验停时的影响；⑤维护了大秦线整车运输秩序，并取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]张曙光.HXD1型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2009.

[2]耿志修.大秦铁路重载运输技术[M].北京：中国铁道出版社，2009.

〔编辑：张思楠〕

摘 要：通过下载数据和检查机车电机部件，发现HXD1、HXD2型机车出现TCU故障的原因为油水冷却塔风机反转。HXD1、HXD2型电力机车各辅助风机（牵引风机、冷却塔风机等）的电源输入线、接线盒绕组引出线的相位、颜色和线号等标注极为混乱。风机反转主要是因电机绕组中的三相电源相序不正确而导致的。通过从检修作业程序和人为造成的误差方面分析HXD1、HXD2型机车的TCU故障，提出了相应的解决方案，有效解决了风机反转问题，完善了辅助风机检修工艺，从而维护了大秦线的运输秩序。

关键词：电力机车；TCU故障；轴流式风机；检修工艺

中图分类号：U264 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0048-02

1 故障状况

2014-03-30，HXD1-100机车发生A节TCU故障，导致主变流柜牵引封锁，机车降功率运行。机车回段后，下载数据发现，在故障时间段内，主变流柜水温传感器连续反馈“水温高出警戒值”和“主变压器油温高出警戒值”。进一步检查发现A节油水冷却塔风机反转。该机车在2014-02-28经第2次二年检修程修复，运行时间30 d。

类似问题也在HXD2型电力机车辅助风机上屡次发生。由于车上组装时，接线相位的方式会改变，所以，HXD2型电力机车的修程分为半年检和年检。

该问题除造成大量的设备故障外，还反映出检修工艺存在较大的漏洞、检修标准模糊的问题。另外，也造成了大量不必要的检修作业，使作业人员的劳动强度加大，严重影响了机车的交验停时。

2 轴流式风机的工作原理

HXD1、HXD2型电力机车的牵引风机、冷却塔风机和辅助变压器等辅助风机均属于轴流式风机。所谓“轴流”，就是指气流与轴的方向平行，轴流式风机就是能形成与风叶的轴同方向气流的风机，也叫局部通风机。气流由集流器进入轴流风机，经前导叶获得预旋后，在叶轮动叶中获得能量，再经后导叶，将一部分偏转的气流动能变为静压能，最后气流经扩散桶，将一部分轴向气流的动能转变为静压能后输入管路中。

通过调节风叶的间距或风叶角度可改变风机风量的大小。当风叶角度恒定而间距增大时，风流量增加。

根据风机的构造原理，因风机叶片位置、形状（叶片尾部存在一定弧度）等因素，当风机发生反转时，风道中的风向不发生变化，但风量将减小。具体如图1所示。

3 风机反转的原因分析

根据轴流式风机的工作原理可知：当风机反转时，风向不变但风量急剧减小，而因此导致的机车因风机反转所造成牵引电机、主变压器油温和主变流柜水温等的升温故障不会立刻显现。当遗漏风量试验环节或试验人员手感较差时，该问题极易被忽略。

风机反转主要是由于电机绕组中的三相电源相序不正确而导致的。因为机车由辅助逆变器组成，经辅助变压器降压后的电源输出相序是确定的，如果经风机接线盒输入辅助风机绕组的相序发生变化，则会导致风机反转。

3.1 各部件之间无明确的对应关系

对于HXD1型机车而言，具体表现在以下三方面：①辅助变压器输出电源线有“线号”，但无相序U号、V号和W号。②辅助风机绕组引出线均无U号、V号和W号相位标注。③辅变输出电源线、绕组引出线均有颜色标注，但标注颜色不对应。具体如表1所示。

此外，辅助风机接线盒内上、下2组接线柱仅一端具有U号、V号和W号相位标注，而另一端无相位标注。具体如图2所示。

3.2 未严格检查相序的对应关系

如果在风机电源连接过程中凭经验、感觉作业，则会不可避免地发生错误，进而导致风机绕组电源相序改变，最终造成风机反转。具体共存在3个漏洞：①作业者未仔细对照HXD1型机车布线图中的线号连接，导致风机反转。②辅助风机绕组引出线与接线盒接线柱之间的对应关系错误。③在辅助风机下车检修时，因重新布线导致原有相序产生了变化。

综上所述，各部件之间无对应关系是风机反转主要原因，导致检修标准不明确，检修工作无章可循；检修不严格是次要原因，校线等工作属于对标准疏漏的弥补。因此，要想确保辅助风机转向正确，必须先明确标注相关相序，做到有章可循。

3.3 未落实轴流风机风量试验检查程序

在机车高压试验环节，利用轴流式通风机反转后风量急剧减小的特性，可通过风量检测间接检查风机转向。风量试验检查是确认风机转向的重要环节之一，但风量试验会受人为、试验设备等因素的影响，存在一定的不确定性，因此，该试验属于一种辅助手段，存在较大的漏洞。

如果发生漏检、风量测试仪设备不稳定或测试者手感较差等情况时，则通过风量间接确认风机转向是不可靠的。

4 建议和措施

4.1 源头卡控检修质量

相位标注轴流式辅助风机接线时应注意以下3点：①对辅助风机的输入三相电源线、辅助风机绕组引出线分别进行U号、V号和W号相位标注。一般情况下，这2组线位于接线盒的上、下两端。②对辅助风机接线盒内上、下2组接线柱进行U号、V号和W号相位标注，并确保对应性。③如果辅助风机维修单位对故障电机进行了重新布线作业，则应在机体显著位置通过张贴标签等措施予以明确标识，以提示机车维修单位在辅助风机装车后重点检查该风机的转向。

4.2 严格落实轴流风机风量试验检查程序

具体应从以下两方面落实检查程序：①对调试班组的实行专人检查，保持工作人员相对固定，这样既能确保风量试验环节不遗漏，又能保证工作人员在风量试验时的手感。②无论使用风量测试仪，还是使用小纸条检测风量，均应与手感检测相结合，以确保检测的准确性。

5 效果分析

通过规范轴流风机的电源接线、严控风量试验检查环节等措施，收到了以下五方面的成效：①有效遏制了风机反转现象；②完善了辅助风机检修工艺；③减轻了检修作业者的劳动强度；④减少了额外作业对交验停时的影响；⑤维护了大秦线整车运输秩序，并取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]张曙光.HXD1型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2009.

[2]耿志修.大秦铁路重载运输技术[M].北京：中国铁道出版社，2009.

〔编辑：张思楠〕