电力机车辅助机组故障分析及处理办法

金向阳

（神华集团准格尔能源有限责任公司 大准铁路公司机务段检修车间，内蒙古 鄂尔多斯 017100）

电力机车辅助机组故障分析及处理办法

金向阳

（神华集团准格尔能源有限责任公司 大准铁路公司机务段检修车间，内蒙古 鄂尔多斯 017100）

随着电气化铁路里程的不断增加，提升电力机车的运行安全具有十分重要的意义。电力机车辅助机组是保证机车可靠运行的重要组件，铁路运输管理部门应对其予以重视。文章基于电力机车辅助机组的重要性，仔细分析了辅助机组中故障问题，并探讨了辅助机组故障的处理方法，希望在保证电力机车安全运行的基础上节约铁路运营成本，进而促进铁路运输行业的发展。

电力机车；辅助机组；故障分析；处理方法

1 电力机车辅助变流器故障分析及处理方法

（1）辅助变流器主要性能特点。辅助变流器具有输出电压稳定、能耗小、噪声低的特点，提高了电力机车辅助机组运行的稳定性。一般来说，辅助变流器需要两台才能保证机车安全运行，这两台辅助变流器都由整流器、逆变器及中间直流环节构成，当其中一台辅助变流器出现故障时可将其负载手动转换到另一台正常工作的变流器上，保证所有辅机仍可正常运行，如果两台变流器同时发生故障，辅助机组可自行切除部分负载，避免电力机车因故障而停止运行。辅助变流器依靠CAN总线与外界联系，由逻辑控制单元完成辅助变流器启动、关闭等指令，CAN总线和逻辑控制单元可以收集传递故障信息，并为系统进行故障诊断提供数据支持。电力机车辅助机组具有过流保护、过压保护、过热保护等功能，确保电力机车辅助机组运行的可靠性与稳定性。

（2）辅助变流器故障原因分析。①逆变器及整流器故障。随着机车运行里程的增加，辅助变流器中的逆变模块及接触器会频繁出现故障。主要原因是辅助变流器内部因长时间运行会出现温度过高的现象，在这种情况下逆变器及整流器会因过热保护而停止工作，进而影响整个电力机车的运行安全。另外车体内部通风的方式也影响了逆变器及整流器的使用性能与寿命。②接触器故障。接触器在机车长时间运转的振动中会出现辅助联锁机械松动的情况，而且接触器吸合时吸力强、振动大等原因也会造成接触器性能下降或异常。另外接触器线圈因长期工作而逐渐老化导致其性能下降。③所带负载故障问题。辅助变流器因所带负载大小的不同也会发生故障问题。

（3）辅助变流器故障的处理方法。首先，工作人员应在检修工作中确定辅助变流器的散热装置是否完好，并进行全面的吹灰清扫。其次，工作人员要检查各接触器的接触状况是否良好，一旦发现质量问题及时更换安全可靠的交流接触器，以免出现接触器接触不良的问题。第三，工作人员需要对辅助变流器进行负载突投、带载启动及故障隔离试验，并将负载较大的整流、逆变模块相互对调，以避免同一故障频繁出现。最后工作人员应提高自身综合素质，充分掌握电力机车应急故障处理方法，提升辅助变流器故障应急处理效果，减少因辅助变流器故障引起的电力机车停运事故。

2 电力机车辅助电路接地故障分析及处理方法

（1）辅助电路和接地检测装置分析。电力机车的辅助电路是保证主电路发挥功率和实现性能的重要设施，专门为各辅助机械供电。当前电力机车的辅助电路主要包括劈相机、牵引通风机、空气压缩机、制动风机、油泵、以及司机室热风机等多种辅助机械。电力机车辅助电路的运行原理较为简单，主要依靠正弦变化的电流产生空间位不动的脉振磁场，在这种磁场的影响下将单相电源转变为可以驱动三相异步电动机的三相电源。电力机车的辅助电路接地检测装置一般为有源检测方式，在控制电路110V电信号的影响下，如果辅助电路某部分出现接地故障问题，接地继电器与电阻就会形成回路造成电流超过标准值，从而导致继电器断开。辅助电路的接地检测装置尽管解决了大部分机车辅助电路故障问题，但也具有检修工作量大、抗干扰能力差、设备占地面积大等缺点。

（2）辅助电路接地故障的处理方法。当电力机车的劈相机正常运行时三相电压都为220V，一旦其中一相发生接地故障，就会导致检测到的电压值瞬间变小，因此工作人员可以利用电压的幅值变化判断某一相是否存在接地故障。智能无源接地检测装是近几年应用率较高的接地故障检测装置，其利用电压采集模块、报警模块、远程通信模块和主控制器等元件进行故障信息的收集、计算与处理分析，可以准确高效地完成接地故障判断。该装置完成故障判断后迅速将故障情况通过报警单元的故障指示灯和报警继电器输出，指导工作人员断开机车主断路器，以免因辅助电路问题影响电力机车的运行。

3 电力机车辅助回路接地故障分析及处理方法

（1）电力机车辅助回路接地保护的工作原理。电力机车主变压器辅助绕组可以产生两种交流电，分别是单相389V交流电和单相229V交流电。单相389V交流电会经劈相机转换为三相交流电供多种机械设备使用，单相229V交流电为空调、窗加热、取暖器设备、饮水机等单相负载供电。尽管单相389V交流电和229V交流电为不同设备进行供电，但它们都是通过负载外壳与铁轨形成辅助回路接地保护，当电力机车正常运行时，单相389V交流电和229V交流电的辅助回路均不会出现漏电的情况，但如果线路的绝缘性能下降或接线接触不良，便可能导致漏电问题出现。此时，辅助回路接地保护动作，断开此线路的供电，从而避免机车出现严重安全问题。

（2）电力机车辅助回路接地故障分析。单相389V交流电和229V交流电的辅助回路出现漏电情况便是其中经常出现的故障问题。辅助回路接地故障会造成电力机车无法合上主断路器，导致列车失去动力而被迫停止运行的问题。如果电力机车在运行途中发生辅助回路接地故障问题，机车工作人员很难在途中进行排除，而且排除故障时会危及工作人员的人身安全，因此只能被迫放弃辅助回路接地保护功能，保证列车运行。但这种做法会造成机车元件的严重损坏，同时埋下了火灾等安全隐患。

（3）电力机车辅助回路接地故障的处理方法。铁路工作人员处理电力机车辅助回路接地故障时要充分掌握辅助回路的工作原理，利用电力机车辅助回路实时绝缘检测装置从源头上检测辅助回路的运行状态，一旦发现辅助回路运行出现异常应立即向工作人员发出示警。检修人员可以通过测量绝缘值的方法寻找故障部位、分析故障原因，排除机车故障。对电力机车辅助回路进行实时绝缘监测可以有效预防辅助回路接地故障，提高机车运行安全性，还可以节约维修成本，在一定程度上降低了铁路运输成本，提高了铁路运输效益。

4 结语

电力机车的出现极大提高了铁路运输效率，促进了我国的经济发展和社会进步，铁路管理部门应就造成辅助变流器故障、辅助电路接地故障、辅助回路接地故障等问题的原因展开分析，找到从根本上解决机车辅助机组故障问题的有效方法，不断优化机车辅助机组运行效率，提升电力机车辅助机组的运行安全行，保证铁路运输的可靠性。

［1］江国栋，章跃进.电力机车控制电源监测及故障提示系统的设计［J］.电子设计工程，2016，24（24）：183-186.

［2］齐涛.HXD3型电力机车几类典型故障分析［J］.科技创新与应用，2015，（7）：73.

Fault Analysis and Treatment of Auxiliary Units of Electric Locomotive

JIN Xiang-yang
（Shenhua Group Zhungeer Energy Co.，Ltd.Dazhong Railway Company Maintenance Section of the Maintenance Workshop，Ordos，Inner Mongolia 017100，China）

With the increasing mileage of electrified railway，it is of great significance to enhance the operation safety of electric locomotive.Electric locomotive auxiliary unit is an important component to ensure the reliable operation of locomotives，and the railway transport management department should pay attention to it.Based on the importance of the auxiliary unit of electric locomotive，the paper analyzes the fault problem in the auxiliary unit and discusses the treatment method of the auxiliary unit.It is hoped that the railway operation cost will be saved on the basis of ensuring the safe operation of the electric locomotive and the railway transportation industry development.

electric locomotive；auxiliary unit；fault analysis；treatment method

U264.5

A

2095-980X（2017）06-0050-02

2017-05-08

金向阳，主要研究方向：电力机车检修。