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内燃机车主电路接地故障诊断方法探讨

2020-01-19张海瑞

中国设备工程 2020年5期
关键词:内燃机车绝缘故障诊断

张海瑞

(西山煤电(集团)有限责任公司铁路公司,山西 太原 030000)

内燃机车是我国铁路干线客、货运主型牵引动力,主电路又是内燃机车不可或缺的动力电路。由于内燃机车运行环境复杂多变,主电路故障问题发生不可避免,故障维修是一项重要工作,而有效的维修离不开精准的诊断,要在实践过程中深入剖析内燃机车主电路发生的接地故障,探索新思路、新方法的同时优化诊断全过程,高效诊断的同时明确主电路接地故障发生的具体位置、原因以及严重程度等,在控制故障范围的基础上进行规范化维修,促使发生接地故障的主电路尽快恢复正常,促使内燃机车安全以及可靠运行。

1 内燃机车主电路及其接地故障

随着铁路运输要求不断提高,内燃机车改造、升级、研发势在必行,内燃机车整体性能持续提升的同时各类型的内燃机车层出不穷。主电路是内燃机车的关键性组成要素,同步主发电机、三相桥式整流柜、牵引电机等又是主电路的构成部分,大电流、大功率、高电压等是主电路呈现的主要特征,可以直接产生机车牵引力以及速度。在运行环境、自身质量、人为操作等因素影响下,内燃机车主电路运行中不可避免会发生各类故障问题,接地故障特别常见。通常情况下,内燃机车主电路、车体钢结构二者间的绝缘电阻超过0.5MΩ。在内燃机车运行过程中,如果不同电位的两个点同一时间和车体部分短接,主电路的电流数值会迅速增大,在短路电流持续作用下发生接地故障。内燃机车的电气线路包括主回路、控制回路、励磁回路,一旦主电路某一点出现接地故障问题,和其相关的电气线路也会发生接地故障。在接地故障发生之后,内燃机车发出警报的同时实现自锁保护,无法正常运行的同时直接影响铁路运输生产,急需要在精准诊断、快速排查基础上合理化处理接地故障,从源头上消除呈现的故障隐患,保证主电路以及内燃机车高质量运行。

2 内燃机车主电路接地故障诊断的新方法与解决措施

2.1 内燃机车主电路接地故障诊断的传统方法

内燃机车主电路故障查找复杂化、难度系数大,需要在逐段拆开导线的基础上确定主电路发生接地故障的具体位置,有着较大的工作量,不利于在最短的时间内解决接地故障问题,内燃机车也无法正常运行。检修人员常利用垫隔板、甩电机等查找主电路发生接地故障的具体位置,在重新接地故障现象的基础上诊断以及定位主电路发生接地故障的具体位置,但这种方法对内燃机车有一定的要求,比如,牵引重量、机车速度、机车手柄位数,需要消耗大量的人力、财力、物力,极易损坏内燃机等,影响铁路正常运输生产的同时还会大幅度增加运行成本,急需要在实践过程中不断探索新的方法,提高主电路接地故障诊断的实效性。

2.2 内燃机车主电路接地故障诊断的新方法具体分析

(1)接地故障定位EDS 系统与便携式绝缘故障评估仪。由于内燃机车主电路接地故障诊断细致、繁琐,检修人员要在应用技术过程中实现线上诊断故障,在相关设备辅助过程中将线上以及线下诊断无缝衔接,降低主电路接地故障难度系数的同时提高诊断结果的准确性。在此过程中,接地故障定位EDS 系统是为IT 电网、直流系统专门设计的,可以在电源不切断的情况下,动态监测电路发生接地故障之后相关部位绝缘数值变化,准确定位电路运行中接地故障发生的具体位置。接地故障定位EDS 系统硬件组成要素多样化,比如,绝缘监视仪、故障测试仪、电流互感器、耦合器,协调统一的同时在接口作用下相互通信,提高系统故障定位的速度以及准确度。在此基础上,便携式绝缘故障评估仪在实际应用中可以深化接地故障定位EDS 系统性能,精准探测电路接地故障定位中EDS 系统发出的测试电流信号,防止接地故障动态化定位中引发新的故障隐患问题,准确定位故障发生点的同时缩短故障定位的时间,提高故障诊断的速率以及效率。

(2)内燃机车主电路接地故障的诊断。检修人员要多角度剖析内燃机车主电路运行中接地故障发生、诊断以及处理具体情况,清楚内燃机车的主电路、接地保护电路的运行原理、整体布局,准确把握主电路以及相关的一系列电气设备运行情况,比如,是否有异味,连接点是否出现过热氧化变色现象。随后,检修人员要在分析传统诊断方法、手段过程中深化认识接地故障定位EDS 系统、便携式绝缘故障评估仪,在采用线上、线下结合的新方法过程中改进主电路接地故障诊断质量。具体来说,检修人员要在把握新方法基础上优化接地故障诊断各个环节,明确接地故障诊断的要求、流程、关键点等。检修人员要在具体问题具体分析基础上优化利用接地故障定位EDS 系统,在线动态化监测内燃机车的主电路,随时准确把握牵引发电机等绝缘阻值的动态变化,在绝缘监视仪、故障测试仪、电流互感器等相互通信基础上定位内燃机车运行中主电路的各分支电路接地故障发生的位置,实时控制的同时准确显示电路发生接地故障的具体位置。在此过程中,检修人员可以在灵活应用接地故障定位EDS 系统基础上借力便携式绝缘故障评估仪优势作用,通过微处理器高效控制电路接地故障诊断的各个环节,和接地故障定位EDS 系统中的电流互感器、故障测试仪等相互作用,全面、系统、精准评估接地故障定位中测试到的电流信号,准确把握内燃机车主电路发生接地故障以后电流数值大小,在和对应的响应值比较、分析基础上进一步了解发生的接地故障,精准诊断的同时避免引发短路、断路等其他故障问题,在动态以及静态诊断有机结合过程中深入探究内燃机车主电路接地故障发生的位置、原因、频率等,在准确定位故障位置的基础上合理划分接地故障等级,为科学处理主电路发生的接地故障提供重要的保障。

2.3 内燃机车主电路接地故障的解决措施

检修人员要在应用接地故障定位EDS 系统、便携式绝缘故障评估仪过程中细化把握接地故障诊断结果,针对主电路接地故障发生的具体位置以及接地故障的特点、等级、频率等,设置合理化的故障处理方案,在应用新技术、新设备、新方法过程中严格按照接地故障处理流程,科学解决主电路运行中呈现的接地故障,确保内燃机车尽快恢复运行,保证铁路运输生产有序进行。在此过程中,检修人员要在把握主电路接地故障检修经验基础上加强主电路接地故障高发位置的防控,在应用技术、预警装置等过程中有效预测内燃机车主电路运行中接地故障隐患,自动预警、诊断、评估、解决发生的接地故障。与此同时,检修人员要在分析、总结的基础上优化内燃机车主电路检查、检修、保养以及改造、升级等环节,在事前、事中以及事后管控衔接过程中优化利用线上、线下结合的方法,高效预警、诊断、处理以及防控接地故障,促使主电路高效运转,满足内燃机车运行要求,有着较高的安全性、可靠性以及经济性。

3 结语

总而言之,内燃机车主电路接地故障诊断的重要性不言而喻,要在理论探究、实践探索过程中全方位、系统化把握内燃机车主电路运行情况,在应用新方法过程中完善接地故障诊断各个环节,提高诊断速度以及诊断结果的精准性、全面性,在科学评估、细化分析的基础上针对性解决接地故障问题的同时做好防控工作,防止主电路运行中接地故障频繁发生,在主电路高效运转过程中最大化提高内燃机车的运行性能、安全系数以及经济效益。

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