试论HXD3CA型机车鸣笛电路故障改进策略

陈本鹏

济南铁路集团有限公司济南西机务段临沂整备车间，中国·山东 临沂 276000

1 引言

HXD3CA型机车是在电力机车的基础上研制的交流传动六轴7200kW干线客货通用电力机车，高级车可通过增加供电绕组的变压器以及增加列车供电柜等方式来使机车具有牵引旅客列车的功能。HXD3CA型机车的优点非常多，其不仅适应能力非常强，并且可靠性也相对较高，在启动过程中该机车的加速也相对较快，进而可以快速提升旅客列车的速度。但是在应用HXD3CA型机车作为牵引时，经常会出现鸣笛电路故障的问题，进而导致HXD3CA型机车的运行过程中出现安全隐患，因此有效解决该问题是当前相关工作人员的主要工作内容之一。

2 HXD3CA型机车电气系统的组成

HXD3CA型机车是交—直—交流电传动的单相贡品交流电动机车，该机车的电气系统的组成部分主要有主变压器、牵引变流器以及牵引电动机三大部分组成，在运行的过程中，将单相交流电通过整流器整流为直流电，进而向电压为2800V的直流回路供电，并再有牵引逆变器将其转化为三相交流电输出，并实现对牵引电动机进行供电，从而实现对轮轴的驱动，并将电能转化为机械能。由于HXD3CA型机车的组成是非常复杂的因此在开展相关工作的过程中一旦发生故障，将其解决还是具有一定难度的，因此在其进行工作之前或者工作完成之后，相关工作人员应当对其主电路进行相应的检查以及维护，进而保证后续工作开展的过程中，主电路不会发生故障。

除了主电路以外整个HXD3CA型机车的电气系统还包括供电电路以及辅助电路，供电电路主要针对的是机车内部的是机车内部的空调、采暖以及照明等相关设备的供电，并且该电路中的供电柜为两台，一旦一台出现故障，另一台供电柜也可以继续正常供电。而辅助电路主要的供电对象是针对HXD3CA型机车的辅助电动机、冷却风机以及牵引通风机电动机等设备，该电路的主要作用就是降低主电路以及供电电路的负荷，从而有效降低电路中出现故障的频率[1]。

3 HXD3CA型机车鸣笛电路系统的工作原理

HXD3CA型机车的鸣笛电路属于供电电路中的一部分，其工作方式是通过高音风笛按钮对HXD3CA型机车的鸣笛电路进行电信号控制，在鸣笛时，输入信号通过风笛信号线将信号送至微机，进而保证那个相应的高音电磁阀的点，并开通风路，将高压空气送至高音喇叭，从而完成鸣笛工作。电磁阀在此过程中主要起到的作用就是作为电信号将来对气路中的元件进行控制，其本质上是一个电感负载，在断开电磁阀时，线圈两端就会产生相关较高的反向电压，兵器该电压一般可以达到1000V左右。此外，设计该机车的工程师为了保证电磁阀控制系统的安全性以及可靠性，其在每个电磁阀的电路上都装配了相应的安全保护器，来对整个HXD3CA型机车的安全进行保障。

以上就是HXD3CA型机车鸣笛电路的具有工作方式以及该电路相应的保护措施，通过对该电路的工作方式进行有效了解，进而保证在鸣笛电路出现故障时，相关工作人员也可以及时发现相应问题的所在，进而快速将问题解决，保证HXD3CA型机车的正常运行[2]。

4 HXD3CA型机车鸣笛电路出现故障的具体现象

HXD3CA型机车出现故障的具体现象可表现为高音鸣笛响度较低或者不响，出现该种情况的原因一般包括以下几种：

①电磁阀上的双向二极管短路；

②机车微机控制系统箱体背板模块烧毁；

③机车鸣笛电路系统鸣笛电磁阀烧毁。

以上三种情况都是HXD3CA型机车鸣笛电路系统出现故障的主要原因，在解决鸣笛电路系统故障时相关工作人员应当首先对以上几项内容进行筛查，进而有效提升解决电路系统故障的效率，进而保证机车可以有效避免相应的安全隐患，实现HXD3CA型机车的稳定运行。

5 HXD3CA型机车鸣笛电路出现故障的原因分析

根据对以上造成HXD3CA型机车鸣笛电路系统故障的原因进行分析，可以知道无论是鸣笛电路系统鸣笛电磁阀被烧毁，还是机车微机控制系统箱体背板的模块烧毁，其根本原因都是因为电磁阀控制板上的双向二极管短路所引起的，因此要想有效解决机车鸣笛系统出现短路的情况，首先应当加强的就是电磁阀控制板上双向二极管的安全性，进而使其在吸收线圈关闭所产生的反向电压时，不会因为电压过大而导致双向二极管被击穿，导致双向二极管短路，进而导致机车微机控制系统箱体背板的模块烧毁。该问题就是导致HXD3CA型机车鸣笛电路经常出现故障的原因，要想有效解决电路故障的问题，保证电磁阀控制板上双向二极管的安全性是至关重要的。

6 解决措施

针对论文所提到的双向二极管安全性不足所导致的问题，下文将针对该问题提出相应的解决措施，进而保证HXD3CA型机车鸣笛电路系统可以正常运行。下面将针对上述问题提出应急措施以及有效解决措施来解决相关问题，进而有效解决HXD3CA型机车鸣笛电路系统中存在的安全隐患。

6.1 应急解决措施

由于HXD3CA型机车鸣笛电路系统中出现的故障基本都是由双向二极管安全性不足所导致的，因此应急解决措施就可以是在发生故障时将电磁阀控制板中的双向二极管摘除，进而防止装置背板模块被烧毁。此外，根据相关实验数据显示在电磁阀控制板中的双向二极管被摘除以后续流二极管也依旧可以起到吸收并且消除线圈所产生的反向电压，因此将电磁阀控制板中的双向二极管摘除并不会对HXD3CA型机车的鸣笛电路产生非常挂念的影响。

6.2 有效解决措施

由于导致HXD3CA型机车鸣笛电路出现故障的原因都是因为一些电器元件的安全性不够高所导致的，因此要想有效解决相关问题，更换相关的电器元件，并根据新的电器元件设计相应的电路是最有效并且可以完美解决相关问题的途径。在将HXD3CA型机车鸣笛系统电路修改完成之后，一旦线圈或者续流二极管短路后，相关电气元件也可以及时切断线路，并在电路中串入不可恢复快速熔断保险丝，进而在过载电流达到0.35A之后就可以在0.03s之内断开电路，在过载电流超过1A时，电路可在3毫秒之内断开，从而有效对HXD3CA型机车鸣笛电路进行保护。在完成以上修改电路的工作内容之后，相关工作人员已取消了电磁阀控制板忠的双向二极管以及51欧姆电阻，并且将原本的续流二极管更换为速度更快的快恢复二极管，该二极管的反向切换速度是双向二极管的十倍左右，因此安装该类二极管对HXD3CA型机车的鸣笛电路系统可形成最有效地保护[3]。并且由于线圈自身就具有唱过1350欧姆的阻抗，因此51欧姆限流电阻在HXD3CA型机车鸣笛电路中不能起到热和限流的作用，反而会影响续流二极管消除反向电压的速度。

7 结语

综上所述，论文为有效解决HXD3CA型机车鸣笛系统中电路存在的问题，对整个HXD3CA型机车的电气系统进行了全面的了解，并通过了解的内容探寻出有效解决HXD3CA型机车鸣笛系统中所存在的故障，通过将电磁阀控制板中的双向二极管摘除并更换为相应的续流二极管可以有效降低鸣笛电路中出现故障的概率，进而保证HXD3CA型机车可以正产运行。除此之外，通过对相应故障机车进行跟踪观察可知，机车鸣笛电路中存在的故障可以通过上述解决措施完全修复，因此将该种改进措施进行推广，对保证机车的安全性具有非常积极的作用。