张林宝
中车兰州机车有限公司 甘肃，兰州，730050
摘要：虽然我国的电力机车起步较晚，但是经过最近几年电力机车技术不断的发展和经验的积累，已经逐渐达到了国际领先水平，从而促进了我国电力机车行业的发展，为拓展海外市场奠定了坚实的基础。目前我国电力机车的主要车型是HX-D3型电力机车，由于机车的质量会直接影响到各地铁路交通的运行，因此相关部门必须要加强对电力机车的重视程度，针对机车辅助变流器的故障问题进行分析，制定出最有效的解决方案。本文主要对HXD3型电力机车辅助变流器超温故障进行分析，将电力机车运行过程中的空气质量和车顶过滤装置相结合，找出引发高温的原因，幷提出一系列的改进措施。
关键词：HX-D3型电力机车；辅助变流器；故障原因；措施
引言
由于HXD3型电力机车有着功率大、操作简单、质量可靠、牵引力高等优点，因此HXD3型电力机车的应用越来越广泛。在HXD3型电力机车的运行初期，由于机车的冷却系统性能良好，车辆通风系统通畅，因此在机车运行的过程中很少会发生高温故障。但是随着HXD3型电力机车长时间的运行，各种灰尘和杂物会逐渐累积最终堵塞通风系统，这时如果遇到高温天气，就会导致辅助变流器发生故障，造成电力机车无法运行的情况。只有针对性的分析引起辅助变流器超温故障的原因，才可以制定最有效的解决措施，降低HXD3型电力机车的故障率，进而促进电力机车行业的快速发展。
1 辅助变流器的工作原理
（1）HXD3型电力机车辅助变流器简称“APU”，由于辅助变流器可以通过四象限整流器将牵引变压器提供交流电转换成直流电，因此它既可以给蓄电池进行充电，又可以向PWM脉宽调制逆变器进行供电，最后通过逆变器将两相电转换成三相交流电提供给辅助电动机组。在每台HX-D3型电力机车上都安装两台变流装置，由于每一台变流装置都是由一组辅助变流器和三组主变流器构成，因此每台HX-D3型电力机车上都安装了两组辅助变流器，辅助变流器的额定容量都是230千伏安，牵引力的两个辅助绕组分别给这两个辅助变流器进行供电。
（2）为了方便对两组辅助变流器的功能进行介绍，我们使用APU1和APU2对其进行区分。辅助变流器APU1主要是给复合冷却器通风机和牵引电机通风机提供变频变压的电源；辅助变流器APU2主要是给驾驶室的空调、压缩机电动机、主变流器水泵、牵引变压器油泵以及辅助变流器风机提供恒压恒频的电源。
（3）通常情况下，在两组辅助变流器都投入使用时，运行的额定容量可以达到百分之五十，辅助变流器APU1主要在变压变频的电路中工作，辅助变流器APU2主要在恒压恒频的电路中工作，两组辅助变流器分别给HX-D3型电力机车辅助电动机进行供电，如果两组辅助变流器当中的一组发生故障，电力机车的微机控制系统就会自动断开和故障APU之间的连接，将故障APU的工作转移到正常工作的APU上，由一组辅助变流器承担机车全部的供电负荷，进而保证HX-D3型电力机车辅助电动机的正常工作。
2 辅助变流器高温故障
在HX-D3型电力机车的运行过程中，操作控制面板会出现“辅变流器故障”、“APU1温度过高”以及“APU2温度过高”等提示，进而导致辅助电机停止工作机车的牵引电流消失。如果只有一组辅助变流器温度过高，可以切换辅助变流器，只使用一组辅助变流器工作，HX-D3型电力机车可以正常工作；如果两组辅助变流器都出现高温现象，就会导致HX-D3型电力机车失去电流，进而没有办法进行正常工作。这种辅助变流器高温故障只要机车停放一会，经过散热之后故障就会消失，只是行驶一段时间后高温故障就会再次出现。
3对辅助变流器超温故障原因进行分析
3.1 导致辅助变流器温度高的原因
依据HX-D3型电力机车辅助变流器发生故障案例可以看出，在每年的五月到六月是APU高温故障的多发期，高温事故的发生具有集中性和季节性。由此不难看出，在这个季节里空气中会漂浮大量的“柳絮”和“杨絮”，这些漂浮物是造成高温故障的主要原因。通过分析可以知道辅助变流器通风不良，导致辅助变流器无法很好的进行散热，最终造成APU温度过高的故障。当控制面板显示器出现APU污损的提示时，如果没有及时的进行清理，就会导致APU的温度过高。如果APU温度过高，机车检测到故障就会自动报警。如果只有一组辅助变流器出现故障，机车控制系统就会断开故障APU的连接，只使用工作正常的辅助变流器进行所有的供电工作。如果两组辅助变流器都由于温度过高出现故障，电力机车就会失去牵引力，无法再维持正常运行。分析机车的冷却系统不难看出，辅助变流器的冷却需要冷却风，风力通过通风窗进入，再通过鼓风机将风力送入机车内部，经过冷却风的反复流动进行降温。为了更好的进行通风降温，机车一般都会安装百叶窗进行通风，但是由于没有安装过滤网，因此许多的灰尘和杂物会进入到机车内部，一旦灰尘和杂物都在散热片上堆积的过多，就会堵塞散热片，导致辅助变流器的温度过高。
3.2 辅助变流器通风冷却系统
在HX-D3型电力机车上有两台辅助变流器，分别安装在两台牵引变流器装置内，各种拥有一套独立的通风冷却系统，辅助变流器通风系统工作示意图如图一所示，辅助变流器冷却风主要经过车顶滤网→辅助变流器装置柜进风口→通道→离心通风机→各散热元件→风道→柜出风口→车底大气，完成冷却风的循环过程。
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1表示通风机;2表示通道;3表示沉降式过滤器;4表示散热片。
4 解决办法及防治措施
4.1定期清理
从源头出发，对散热器和过滤网进行定期的吹扫和清洗。使用600千帕的风压通过细铜管，对散热器进行吹扫清理，然后将离心风机和过滤网拆下来，彻底的对辅助变流器的散热器进行清理。
4.2定期测量风速
正常出风口的风速规定为2.7米每秒，想要知道灰尘杂物对辅助变流器的影响，可以通过定期测量电力机车出风口的风量并记录，得出是否需要进行清理处理。
4.3加强故障信息检查
加强对HX-D3型电力机车辅助变流器故障信息的检查，早发现故障问题就可以第一时间进行处理，从而防患于未然。
4.4对复合冷却器盖板进行改造
改造复合冷却器的检查盖板，将检查的孔盖改成透明的，方面更加直观的检查，在散热器的外部加装钢丝过滤网，过滤灰尘和杂物，方便对散热器的清理。
结束语
综上所述，分析HX-D3型电力机车辅助变流器的故障原因，可以最有效的防止APU辅助变流器温度过高故障的出现，这大大降低了电力机车的故障率，保证了电力机车的正常运行。
参考文献：
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