电力机车极寒地区适应性浅谈

中车大连机车车辆公司 辽宁大连 116021

中国铁路哈尔滨局集团有限公司地处我国北方，最冷月（1月）平均气温-30℃以下，最低气温接近-50℃，至2017年底线路电气化工程全部完成，开始使用电力机车。与之前的内燃机车相比，电力机车具有起动加速快、运转性能优良、作业效率高、机乘人员工作环境较为舒适、节约能源、噪声低、维修方便等优点，在用户使用过程中得到了运用及检修人员的一致好评。但在冬季运用中也暴露出一些不足，下面就针对用户提出的问题谈谈一些适应性的做法和改进措施。

1 存在的问题及解决措施

1.1 受电弓无法正常升起

电力机车在冬季库外放置一段时间后，经常会发生受电弓无法升起的情况，产生该问题的主要原因包括两大方面：1，电气控制方面，TCMS主机发出升弓指令25s内，若受电弓未正常升起，TCMS主机将对停止输出升弓信号；2，硬件方面，风源管路至升弓管路的整个管路环节可能存在结冰的情况，使得受电弓无法获得升弓需要的最低压力。针对上述两个问题，制定如下解决措施：（1）在电气控制方面，为解决受电弓升弓升弓保护时间过短的问题，将受电弓的保护机制的25s改为40s，保证有足够的时间使受电弓管路内的气压能够达到升弓要求。（2）在硬件方面，在升弓管路上加装机车防寒自控温电加热装置，保证在-30℃的条件下，升弓管路3分种内可加热到0℃以上，避免升弓空气管路中各阀类因积水结冰或冻结而导致受电弓不能升起或卡滞的情况发生[1]。

1.2 空压机低温预热保护

在气温极低的情况下闭合蓄电池开关起动机车电源时，TCMS显示屏会报出空压机低温预热保护的信息。产生该情况的原因为：低温情况下，空压机电机温度继电器在油温低于-40℃时，温度继电器自动断开，造成空压机无法工作，此时需要对空压机预热开关对空压机及其管路进行加热后，才能正常工作。

基于上述情况，需要乘务员按正确的操纵步骤来启动空压机：闭合蓄电池开关后，依次闭合防寒用直流加热开关和交流加热开关，再进行升弓、闭合主断、启动辅机实验，在闭合蓄电池开关20分钟后，空压机预热完成后再启动空压机。如果空压机仍不能顺利工作，需要闭合2个机车自带的直流加热开关，并确保交流加热开关在闭合位置，直到空压机可以启机为止。

1.3 变流器冷却液流量低

在极寒天气条件运用下，HXD3C电力机车频繁发生变流器冷却液流量低而导致牵引封锁的故障。经过用户与变流器供应商反复检查试验，确认故障原因为：机车运行过程中，变流器自身的风冷系统一直对变流器的冷却液进行大功率吹风冷却，但极寒条件下变流器却液被风冷后降温较快，使得冷却液流量降低至到80-100L/min，从而触发流量计的报警门限值，最终导致变流器停止工作。针对这一问题，从两方面对变流器进行优化改进，一是调整变流器APU在电制动工况时的工作模式：当手柄级位在电制动低级位时（4级以下），APU输出电源频率优化为33Hz，当手柄级位在电制动高级位时（4级以上），APU输出电源频率为50Hz。二是，将冷却液流量门限值调整至50L/min。

1.4 齿轮箱油脂在低温状态下发生粘稠

HXD3C型电力机车在冬季极寒条件下经常发生齿轮箱油脂粘稠的问题，易导致机车发生齿轮箱温升报警故障。经现场用户反复试验发现发生该问题的主要原因为：HXD3C型电力机车使用的齿轮箱润滑油型号为75W-90，倾点约为-40℃，在外部气温低于-40℃时，油脂会成粘稠的膏状，在机车启动时无法建立有效的润滑层，造成电机输出扭矩及齿轮承受的载荷会有一定程度的增大[2]。

针对该问题，可将HXD3C机车的齿轮箱润滑油型号更换为Mobilube 1 SHC 75W-90型,该型润滑油可在低温-54℃仍能正常工作，从而保证了齿轮在极寒天气下仍具有良好的润滑环境，降低齿轮箱出现故障的可能性。

2 日常检修和操作过程中需注意的事项

电力机车在冬季使用中还应经常注意油水及空气管路的防寒加热工作，确保机车油水及空气管路不会在极寒条件下发生冻结的情况，具体措施如下：（1）机车入库时，对油水分离器等电加热装置的状态进行检查，发现电加热装置作用不良的及时修复或更换。对入库机车进行总风缸排水，对干燥器排污阀进行排污试验，检查车下排污管是否冻结。（2）入暖库修理1小时以上的机车在牵出前：由专人负责对总风缸、油水分离器排水；入暖库修理6小时以上的机车，必须把总风缸、油水分离器积水排净，保证排水阀通风顺畅，否则进行解冻，直至各排水阀通风顺畅。（3）在机车进入入C1修前：由专人负责开通一、二端列车管及双管供风折角塞门，吹扫列车管及双风管1分钟；打开总风缸、油水分离器、升弓风缸、弹停风缸排水阀排水；C1修机车完工后启机30分钟，对总风缸、油水分离器排水。

2.4 在机车C1修时需要完成的工作

（1）负责将机车制动缸风表接头松开，利用单阀制动吹扫1分钟；将机车风笛管接头帽松开，吹扫20秒。（2）检查空压机干燥器的干燥剂状态，如发现异常，打盖，掏出干燥剂检查状态，发现不良及时更换。（3）检查空压机油的状态，有乳化迹象的及时更换。

3 总结和展望

电力机车已在了哈尔滨局集团有限公司铁路运输线路上的考验仍在继续，我们要认真总结电力机车在冬季极寒条件下的运用经验，为后续电力机车在该区域冬季稳定运用做好充分的准备。尽管低温极寒条件对电力机车各个部件会产生不利的影响，但只要不断的思考与改进，切实为用户做好售后服务和冬季检修提示工作，就可以保证电力机车经受住低温极寒条件的考验。