浅谈电力机车的维护要点

2017-03-30张海滨

中国高新技术企业 2017年3期

摘要：电力机车具有启动快、速度高、低污染等特点，在铁路运输领域得到广泛应用。电力机车维护与保养以及动态管理质量是保障电力机车安全运行的基本前提。文章通过对电力机车牵引电动机、变压器、控制单元等电气部分的维护与保养、质量管理体系等研究，进而探讨了电力机车的维护与保养。

关键词：电力机车；机车维护；机车保养；铁路运输；牵引电动机；变压器文献标识码：A

中图分类号：U270 文章编号：1009-2374（2017）03-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.060

基于電力机车的启动快、速度高、低污染等特点，电力机车广泛应用于铁路运输领域。电力机车维护与保养以及动态管理质量直接决定电力机车的使用效率和寿命，对电力机车牵引电动机、变压器等有效的维护和保养有助于解决电力机车组成装置的变形、磨损、老化等问题，进而延长电力机车的使用寿命。此外，动态质量管理有助于增强电力机车运行的安全性，在电力机车研究中处于重要地位。本文从电力机车牵引电动机、变压器等电气部分的维护与保养，电力机车质量管理系统等方面出发，进行电力机车的维护与保养研究。

1 电力机车电气部分的维护与保养

电气部分、机械部分和空气管路系统共同构成电力机车，其中电气部分可进一步分为牵引电动机、主变压器、控制单元等。电力机车是利用电能提供机车牵引力的现代化交通设备，具有低污染、效率高、成本低、速度快等优点，在实际交通运输过程中广泛应用。

1.1 牵引电动机

电力机车牵引电动机的故障包括启动、发电、异常声响、高温或者冒烟以及电压缺相等故障，严重阻碍了电力机车的效率。电动机的启动故障是指牵引电动机接通电源后无法正常启动的现象，包括电机内部短路、电容器、电阻盒等造成的电器障碍。牵引电动机的发电故障是指电机启动的发电故障，包括电机发电极性、接线、磁绕组等造成的电机启动的发电故障。牵引电动机的异常声响是指电机定子内部接线错误或者短路等造成电机运转时发出异常声响，电机异常声响时电机仍可以正常运转。电动机的高温或者冒烟主要是由于电压不达标造成的电机出现温度过高，严重时可能导致冒烟。牵引电动机的电压缺相故障主要是由接线缺相造成的，严重时会导致电机烧毁，进而导致电力机车运行故障。

基于电力机车的特殊性，进行电机检测要采用听、闻、摸以及专业设备排查相结合的故障检测方法，依照国家相关规范的要求，定期地进行电机日常巡检，排除安全隐患。采用听、闻、摸等故障检测方式有助于分辨电机的声音、温度变化，快速地进行电机故障检测与维修。专业设备排查的方法有助于及时、有效地发现电机内部故障，确保电机正常运转。

1.2 主变压器

主变压器是电力机车电气部分的重要组成部分，直接决定电力机车的牵引质量，是电力机车的动力来源，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主变压器具有重量轻、高阻抗等特点，通过设置温度继电器、油流继电器等实现对主变压器的温度、过压保护。主变压器故障直接导致电力机车牵引质量的下降，在电力机车的维护和保养中居于重要地位。常见的主变压器故障主要内容有变压器的工作原理故障、铁芯故障、绝缘故障、组件故障、短路故障、放电故障、保护误动故障、渗漏油及油流带电故障、雷击及进水等，其中放电故障又可分为火花放电故障、局部放电故障以及电弧放电故障。变压器油中存在绝缘物质、气泡等空穴，变压器油中存在水分、固体颗粒等杂质，高压电气设备内部金属器件接触不良等都容易造成放电故障的产生。主变压器短路故障主要是短路产生瞬间强电流，使得主变压器绕组失稳或破坏，进而造成主变压器故障。

1.3 电力机车的控制单元

电力机车的控制单元是电力机车的重要监控系统，一般来说牵引力控制单元，就是牵引变流器的控制单元TCU，Traction control unit。与牵引控制系统交换数据，控制牵引力。在电力机车的运行过程中起着主控作用，因此电力机车控制单元的维护和保养具有重要的现实意义。电力机车控制单元的故障研究和维护中，依据电力机车控制单元故障的程度等级将电力机车控制单元故障分为A、B、C三类故障，其中A、B、C代表故障的等级，依次为严重、中等、轻微故障。其中A、B故障对电力机车正常运行造成一定的阻碍，需要司机依据报警显示进行相应的应对。

电力机车控制单元故障的检修需要维修人员依据电力机车显示屏的提示进行故障确认，对问题部件或机箱进行检修或替换，以保障电力机车控制单元的正常运行。电力机车控制单元的检修和保养要求维修或使用人员对电力机车故障管理、设备状态、隔离等选项充分了解，严格按照电力机车的使用手册进行控制单元的使用或维修，减少电力机车控制单元的故障，保障行车安全。

2 电力机车质量管理系统

电力机车在行使过程中经常遇到泥石流、山体滑坡等极端自然现象，对电力机车的行使安全造成了极大的威胁，将先进的技术应用于电力机车的质量监管体系，有助于增强电力机车质量管理的信息化、电子化，提前做好预防和应对，保障行车安全。

许多学者通过对电力机车质量管理的动态体系进行研究，解决了传统电力机车质量管理的复杂性、独立性以及智能化程度不够的问题。先进的电力机车质量监管体系，有助于实现电力机车行使过程的实时、有效的监督，预防电力机车安全事故的发生，进而提高电力机车运行的安全性。

3 电力机车的维护与保养

电力机车出现的牵引电动机的启动、发电、异常声响、高温或者冒烟以及电压缺相等故障；变压器油中存在绝缘物质、气泡等空穴、变压器油中存在水分、固体颗粒等杂质、高压电器设备内部金属器件接触不良、电路短路等造成放电和短路故障；电力机车控制单元故障出现的A、B、C三类故障。电力机车维修人员要依据国家、铁路相关规范的要求，充分了解电力机车的结构、故障类型以及解决措施，采用听、闻、摸以及专业设备排查相结合的故障检测方法，对电力机车进行日常巡检，对电机的声音、温度和内部结构进行检查；保证变压器油的清洁、内部绝缘、零件检查；对变压器的检查维护要做到保证各部位的清洁、灵活，气密性，紧固件的牢固，连接线的完整性以及金属零件不锈蚀等；电力机车控制单元的检修和保养要求维修或使用人员对电力机车故障管理、设备状态、隔离等选项充分了解，严格按照电力机车的使用手册进行控制单元的使用或维修，减少电力机车控制单元的故障，保障行车安全。

电力机车的维护和保养进一步总结为将先进的技术应用于电力机车的各个领域，保障电力机车监管和预警的有效性，在进行电力机车保养和维护的过程中注重对电力机车设备外观清洁、不可用尖锐物体或强酸等刮刺或腐蚀硅橡胶表面、紧固二次引线连接件以及紧固件的连接牢固。

电力机车的维修人员在电力机车的检查和维修过程中要注意禁止带电作业、关闭电源、有效的高压防护、严禁敲击紧固件等。关闭电源、禁止带电作业和有效的高压防护都有助于提高电力维修人员的人身安全。关闭司机控制台的电源，在电车车顶作业时首先进行接地处理，在导线以及电气设备的维修中切断电源，都是电力机车维修人员应注意的要点。特别是在高压系统的检修和维护过程中，电力维修人员应穿绝缘防护服、佩戴绝缘手套，使主断路器和受电弓处于关闭状态，才能进行高压系统的检修和维护。紧固件的检查严禁敲打，以防止紧固件在行使过程中松动，进而造成安全事故。此外，电力机车维修人员在检修完成后，注意将防护罩等安装牢固，以避免电力机车安全事故的产生。

4 结语

电力机车的使用效率和寿命主要取决于电力机车维护与保养、动态管理质量，基于电力机车出现的牵引电动机的启动、发电、异常声响、高温或者冒烟以及电压缺相等故障，变压器油中存在绝缘物质、气泡等空穴、变压器油中存在水分、固体颗粒等杂质、高压电器设备内部金属器件接触不良、电路短路等造成放电和短路故障，电力机车控制单元故障出现的A、B、C三类故障，对电力机车的维护与保养进行研究。研究认为：（1）电力机车保养和维护的过程中注重对电力机车设备外观清洁、不可用尖锐物体或强酸等刮刺或腐蚀硅橡胶表面、紧固二次引线连接件以及紧固件的连接牢固；（2）通过新技术的应用完善电力机车的质量监管体系，提高其应对泥石流、山体滑坡等极端自然现象的能力，保障电力机车监管和预警的有效性，进而保障行车安全；（3）电力机车的维修人员在电力机车的检查和维修过程中要注意禁止带电作业、关闭电源、有效的高压防护、严禁敲击紧固件等。

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