浅谈关于降低SS4改电力机车整流元件击穿故障率

刘鹏

（郑州铁路局洛阳机务段，河南 洛阳 471002）

浅谈关于降低SS4改电力机车整流元件击穿故障率

刘鹏

（郑州铁路局洛阳机务段，河南 洛阳 471002）

通过对SS4改电力机车整流元件频繁击穿的原因进行分析，采取有针对性的应对措施，切实降低整流元件击穿故障率，在有效控制机车检修成本的同时，促进机车检修质量提高。

SS4改电力机车；整流元件；故障率；避雷器

1 意义

韶山4改型（SS4改）电力机车，是双机重联的货运电力机车。该机车采用的是TGZ4A—4X1680/1020型可控硅相控整流装置，作用原理是把接触网输入的交流电，变为机车牵引电机所需的直流电，并兼具调压和整流功能。近年来，由于SS4机车硅整流装置时常发生整流元件击穿故障，造成机车碎修、临修件数增多，影响了机车正常运用。仅2015年，就发生击穿故障27件，占该型电力机车总故障率的40%.所以，降低SS4改电力机车整流元件击穿故障率，成为迫切需要解决的难题。

2 原因分析

经过调查，仅2015年，SS4改电力机车整流元件发生击穿27件。其中，主桥可控硅发生频数21件，占比78%；主桥二极管发生频数4件，占比16%；功补可控硅发生频数1件，占比3%；励磁可控硅发生频数1件，占比占比3%.由此可见，主桥可控硅元件击穿占击穿故障的最大比例，是问题的关键所在。经过进一步论证，SS4改电力机车主桥可控硅元件击穿主要有5个方面原因，即可控硅元件存在质量缺陷、可控硅元件性能老化、高压避雷器使用年限过长、通风机控制电路设计不合理、整流柜检修工艺范围不完善。

3 对策实施

针对造成主桥可控硅元件击穿的5个方面制订了对策。

3.1 可控硅元件存在质量缺陷

针对此问题，电车机车检修部门严格执行技术部门下发的关于可控硅元件使用更换的技术文件。同时，强化对可控硅元件进行质量监控。具体操作办法为：①定期检修整流柜时，在车上使用万用表电阻1K挡测量可控硅元件的阳极与阴极、门极与阴极、门极与阳极之间的电阻值。②测量结果若为阳极与阴极间的电阻过小或为零，则元件已降级或完全击穿。对于降级元件，尚需从整流柜上拆下，经元件反向测试仪确认。若元件门极与阴极间的电阻很大，可能是门极开路、断线，而门极阴极间电阻为零，则表明门极已击穿。

3.2 可控硅元件性能老化

针对此问题，在具体实施中，强调以现有的先进检测试验设备，严格依照技术标准在检修作业中对可控硅元件及整流柜进行全面的性能检测和质量确认，见表1，并针对全组人员的作业情况落实工作责任制，确保装车元件的可靠性能。

3.3 高压避雷器使用年限过长

针对此问题，利用SS4改电力机车定修时机拆卸下机车现有避雷器，更换上新型的硅橡胶外套金属氧化物避雷器（YH10WT-42/105），如图1所示。

图1 氧化物避雷器

3.4 通风机控制电路设计不合理

针对此问题，一方面将SS4改机车辅助柜549KA改造为失电延时继电器，并随之将相关界限改变，实现通风机延时关断功能；另一方面用导线联接1号端子柜上416，417号线，取消调速手柄在1.5级以下免开通风机运行的控制功能，从而使通风机对整流柜的通风冷却更为彻底，改善可控硅元件的散热效果。

3.5 整流柜检修工艺范围不完善

针对此问题，需补充和修订SS4改电力机车现有的整流柜检修工艺范围标准，如图2所示。经过近一年的共同努力，2016年，SS4改电力机车整流元件击穿故障发生件数11件，相比2015年减少16件，下降率59.2%，取得了明显的实际效果，为机车质量的持续稳定奠定了基础。

4 结束语

本文通过对SS4改电力机车整流元件频繁击穿的原因进行分析，进一步论证了造成主桥可控硅元件击穿的主要原因，通过检修部门执行有针对性的措施，有效降低了整流元件击穿故障率，为机车质量的稳定奠定了基础。

图2 整流柜检修工艺范围标准

U269.6；TM461

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.118

2095－6835（2018）01－0118－02

〔编辑：刘晓芳〕