机车车辆故障诊断技术

2018-03-17赫大雨

时代农机 2018年12期

赫大雨

（吉林铁道职业技术学院，吉林吉林 132200）

中国经济在不断发展，中国铁路行业也在不断进步，并取得了一定的成果。机车是铁路运输中的重要组成部分，是乘客的直接承载者，对乘客的生命财产安全和国民经济都具有十分重要的影响力。火车是中国运输行业的主要运输方式，在我国的运输行业中具有至关重要的地位。为此，保证机车行车安全是铁路部门重点关注的内容。

1 机车主变压器故障类型

采用的分类标准不同，机车主变压器的故障类型也有所不同。以传导介质从差别为具体的分类标准，则油浸式变压器的故障类型包括磁盘故障、电路故障、油路故障；以故障的形成因素作为具体的分类标准，则其故障类型分为短路故障、绝缘故障、接地故障；以故障发生部位为分类标准，则其故障类型由铁芯故障、绕组故障、组部件故障组成，其中的组部件故障包括冷却系统故障和套管故障这两种故障类型；以故障性质作为分类标准，则其故障类型包括电故障、热故障两种。需要说明的一点是，电故障和故障本身囊括了多种故障类型。如，根据故障严重程度可将热故障细分为轻度过热、低温过热、中温过热和高温过热。这四种热故障的区别在于变压器的温度保持，从轻度过热到高温过热变压器的温度情况如下：一般情况下温度低于150℃，温度保持在150℃和300℃的范围内，温度保持在300℃到700℃的范围内，一般情况下温度高于700℃。又如，以故障过程放电能量的密度为依据可对电故障进行更详细的划分，将其细分为火花放电、局部放电、高能电弧放电。

机车主变压器的故障类型多种多样，在对其进行诊断时应结合主变压器的结构特点、运行特点，充分考虑故障的物理性质，保证故障诊断结果的准确性、可靠性。对机车主变压器的故障类型进行诊断时，首先确定大类，即机车主变压器发生的故障是机械类故障还是绝缘材料发生的故障。机车铁芯、绕组变形、松动属于机械类故障，过热故障则属于绝缘材料发生的故障。机车主变压器不同绝缘材料发生的故障包括过热故障、放电故障，过热故障和放电故障均可以故障点能量为依据进行细分，其中过热故障可细分为低温过热、中温过热、高温过热，而放电故障则可分为局部放电、低能放电、高能放电三种。为此，机车主变压器发生故障时，应以其绕组、铁芯、绝缘材料的状况为依据进行诊断，确定绕组、铁芯是否变形，绝缘材料是否存在缺陷。

2 机车车辆故障诊断技术

2.1 多传感器融合诊断

多传感器融合诊断是重要的机车轴承故障诊断方法，这种诊断方法通过融合信息多个传感器的信息提高信息的准确性、完整性，从而提高诊断结果的精准性。多传感器融合诊断技术是基于多传感器信息融合的机车轴承故障诊断系统的原型，此项技术具有较高的应用价值，未来也许能用于电机运行状态的监测和诊断。监测过程和诊断过程的数据信息都是故障诊断的重要依据，这些数据信息可能来源于传感器，也可能来源于监测、诊断过程的可观测数据。

2.2 主变压器故障诊断技术

第一，根据变压器等效电路、麦克斯韦方程组、变压器等效电路相关矩阵方程、电磁场系统矩阵方程组推导出变压器电磁场耦合方程组。第二，利用相关软件对机车变压器进行实体有限元建模，分析其在电磁力作用下的振动状况。对绕组加载电流数值进行调整可以使建模在受到不同大小的电磁力作用。第三，利用预应力模拟绕组在预紧力作用下的状况，分析其受力变化。