浅谈HXD1型电力机车高压隔离开关故障

徐圣恩

【摘 要】由于电力系统结构复杂，HXD系列电力机车难以避免发生高压隔离开关故障。论文以HXD1型电力机车为研究对象，围绕高压隔离开关及其故障进行了探讨。

【Abstract】As the power system structure is complex， it is difficult to avoid high-voltage isolation switch fault for HXD series electric locomotive. In this paper， the HXD1 type electric locomotive is studied， and the high voltage isolation switch and its faults are discussed.

【关键词】HXD1型电力机车；高压隔离开关；故障

【Keywords】HXD1 electric locomotive； high voltage isolation switch； fault

【中图分类号】U269.6 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0153-02

1 引言

铁路是我国交通运输体系的重要组成部分，我国积极开发和引进各种高新技术手段，致力于提升铁路技术装备，实现铁路运输现代化、科学化管理，并取得了一系列成果。随着我国铁路信息化、高速化发展，重载铁路取得突破性进展，如何保障电力机车的运行安全成为铁路企业的重要研究课题。HXD1型电力机车是由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，在我国干线铁路重载货运中发挥着重要作用。HXD1型电力机车在大秦铁路干线主要承担着运煤任务，在初期运行过程中，其高压隔离开关出现了一些故障，影响机车运行质量，加强对HXD1型电力机车高压隔离开关故障的分析，有利于提升机车整体性能。

2 HXD1型电力机车高压隔离开关工作原理

HXD1型电力机车采用的是BT25.04型高压隔离开关，该高压隔离开关属于电控气动式隔离开关，其基本工作原理如图1所示。BT25.04型高压隔离开关主要利用电磁阀控制，对传动气缸进行供风，从而带动闸刀完成合闸和分闸工作。

2.1 合闸动作原理

在气路处于接通情况下，高压隔离开关分闸，当HXD1型电力机司机室发出合闸控制信号后，电磁阀S端动作，从而将此端口输气气路打开，从而使得压缩空气能够通过，流入压力气缸的S端，同时，压力气缸的E端在电磁阀作用下，打开排气气路，经过消音器将气流排除，进而推动操纵杆。在操纵杆作用下，转轴发生60度旋转，从而使得开关闸刀XY发生闭合动作，同时，接触盒B的1、2触点保持同步时序，对高压隔离开关合闸到位的状态进行反馈[1]。

2.2 分闸动作原理

高压隔离开关分闸动作与合闸动作正好相反，当气路处于接通状态时，高压隔离开关处于合闸状态，HXD1型电力机司机室发出分闸控制信号后，电磁阀E端得电动作，并打开此端口输气气路，从而使得压缩空气能够通过，流入压力气缸的E端，同时，压力气缸的S端在电磁阀作用下，打开排气气路，将气流通过消音器排除，推动操纵杆动作，使得转轴发生60度旋转，开关闸刀XY分断。分闸到位的情况下，接触盒A的1、2触点改变状态，从而反馈高压隔离开关分闸动作成功。

3 HXD1型电力机车高压隔离开关故障分析

HXD1型电力机车网侧高压电路原理如图2所示，高压隔离开关安装在电力机车的顶端，实现对高压电路的保护，同时能够对25kV以内的高压电力设备进行优化调整，使其保持良好的运行工况，如果电力机车车顶电路中发生故障，高压隔离开关将分闸断开，将故障进行隔離，从而确保电力机车的安全、稳定运行。根据笔者的工作经验，在实际的工作中，HXD1型电力机车高压隔离开关也存在一些故障，影响合闸和分闸动作效果，难以切实发挥保护作用。

3.1 高压隔离开关闭合不到位

根据图2可以发现，高压隔离开关在HXD1型电力机车车顶的中间位置，并且十分靠近两节车厢连接位置，该处温度成为全车温度最低点。在低温状态下，高压隔离开关的电磁阀和压力气缸处的密封圈会发生硬化导致变形，内部润滑脂的粘度进一步提升，同时，压缩空气受冷会产生冰渣，进一步增大了压力气缸的活塞运动阻力，出现缓慢动作状态[2]。在这种状态下，电磁阀内部的小部件动作失灵，难以完成指定动作，进一步对压缩空气的流量和压力产生影响，压力气缸难以顺利动作，高压隔离开关合闸动作也不够准确。针对这一故障，我们可以选择适合低温条件的油脂来作为高压隔离开关气缸内的替代油脂，同时，通过小辅修修程，将电加热套安装在高压隔离开关的电磁阀和压力气缸部位，利用电加热套对属于低温的高压隔离开关进行加热，使得保持工作状态需要的最佳温度。

3.2 高压隔离开关放电烧损

HXD1型电力机车高压隔离开关放电烧损问题一般发生在刀杆、软连线、静触板上，同时呈现明显的放电痕迹。根据相关的事故分析和对HXD1型电力机车的实际考察，高压隔离开关放电烧损多发生在低温闭合状态下。在低温状态下，高压隔离开关的闭合动作非常缓慢，在凸轮机构发生5度旋转的情况下，A触头盒中的触头发生连锁动作，从而反馈高压隔离开关合闸信息，此时控制中心判断高压隔离开关完成合闸动作，进而发出闭合主断路器的指令。但是，根据实际情况分析，由于动作缓慢，高压隔离开关还处于合闸动作过程中，此时进行主断路器的闭合，将会使得高压隔离开关的主触头发生放电损毁故障。这就需要技术人员对触头盒的触头进行对调，确保反馈的合闸信号准确，同时在主断路器闭合操作前，需要检查高压隔离开关的具体状态，避免带电合闸故障发生。

3.3 高压隔离开关辅助配件不合格

通过检查HXD1型电力机车高压隔离开关的辅助配件，我们发现电磁阀周边的端面存在漏风现象。在实际工作过程中，电磁阀通电后动作较为缓慢，并伴随着漏风情况，通过对电磁阀进行分解，我们可以发现密封螺栓和紧固螺栓存在松动的问题，可以利用工具将螺栓锁紧。但是，有些电磁阀存在明显的质量问题，乘务员在日常的检修过程中需要提高重视程度，并对检修车间的检修工作进行严格要求，对电磁阀以及国际扭力标准实行严密性检查，保障通过检查的所有电动机车电磁阀不会再发生漏风以及松动的现象。除了电磁阀，电力机车检修人员还需要对高压隔离开关周边的设备实行相应的分析，确保高压隔离开关连接配件的合格性。

4 结语

总而言之，本文主要针对HXD1型电力机车高压隔离开关进行分析，探讨了HXD1型电力机车高压隔离开关的几种故障，并提出了对应的处理方法，铁路工作人员要及时总结应用操纵一些注意事项，在相似故障发生后，果断做出停车判断，并及时准确地进行相应处理，保证HXD1型电力机车的运行安全。

【参考文献】

【1】齐明浩.HXD1型电力机车高压隔离开关故障与解决对策探究[J].中国高新技术企业，2016，（33）：51-52.endprint