高金翔 刘威
中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116000
摘要：电力机车是通过电机转动驱动车辆运行，在行驶过程中不会产生过多的污染和噪音，是一种较为环保的基础工具。电力机车的负载能力和牵引能力很强，但由于车辆本身没有动力源驱动，在内部结构中需要有一定的电气设备带动。为了保障机车行驶的稳定性，在设计和连接电气设备时需要使用牵引变压器对其进行调节，控制电路和设备的运转，并保障电力机车的平稳运行。因此，本文系统性地介绍了电机牵引变压器的常见故障和检修处理方法。
关键词：电力机车；牵引变压器；故障分析；检修技术
引言：
在铁路运输的过程中主要使用电力机车完成牵引工作，对于构建完整的铁路运输网络的重要影响。在电力机车中，牵引变压器是其中的重要构造部分，能够将外部的电力资源转化为内部电气零件使用的动力。由于牵引变压的结构特征与普通变压器存在一定的差异，在进行故障分析和检修时要采用更具针对性的办法。牵引变压器的故障点主要集中在铁芯、线圈等位置处，技术人员必须熟悉和掌握其故障分析与检修方法，加强检修的精准性和后期的维护保养。
一、铁芯故障分析与检修方法
电力机车变压器内部的结构样式有一些差异，目前我国应用牵引变压器主要为芯式结构。变压器内部的铁芯叠片之间的绝缘效果不好，容易引发连接处或螺栓结构的绝缘击穿，造成铁芯处电流量增加而出现过热问题。当铁芯外层的结缘保护结构被击穿后，铁芯处很容易产生局部放电问题，进一步造成了绝缘击穿概率的增加，加速了变压器的老化和故障。变压器在工作中若负荷量过大会影响内部铁芯的磁通量，引发漏磁而造成变压器局部过热问题。
在检修牵引变压的铁芯时要进行拆解，铁芯中包括了夹件、螺杆、铁芯和夹板等结构，解体后能够更加清晰地观察到铁芯内部每个零件的状态。将铁芯取出后需要对其绝缘电阻进行检验，还可以利用空载试验的方式判断铁芯的状态[1]。若铁芯的内部结构完好、不存在绝缘击穿问题，还可以对变压器油色谱展开分析，通过“三比值”的方式对比变压器相对产气速率。若速率超出额定范围，则说明因为磁路问题而引发了铁芯的过热问题，需要加强冷却系统的处理予以解决。
二、线圈故障分析与检修方法
牵引变压器内部的线圈结构形式较多，不同的连接方式容易产生的故障点也存在一定的差异。连续式的线圈因为绕制结构的问题，很容易在转折的“S”结构处出现断接或烧损问题，对变压器的工作会造成很大的安全隐患。由于线圈结构之间紧密相连，内部结构出现问题容易引发线圈的短路问题，造成内部的电磁效果陡然增加，甚至可能造成线圈的变形。在电力机车长期使用的过程中，内部的线圈结构可能会因为受到震动影响而出现松动问题，对变压器内部的电阻和电流造成较大改变，不利于维持变压器的稳定工作。
在检修变压器线圈结构时要理清回路，区分规格，保证检验的准确性。
在线圈的外侧有压板、绝缘保护层、线圈和线圈座等结构，在检修时要利用检测设备检验线圈内部的直流电阻大小，验证线圈是否存在匝间短路的问题，检验线圈的绝缘电阻值能够检验线圈相互间及对地绝缘效果[2]。通过电阻和电流的测量能够更好地帮助检修人员定位线圈内部短路和断路的位置，提升维修的效率。在检修线圈时有时还会检验线圈连接处的稳定性，若出现松动或变形则应及时进行加固处理。
三、接地故障分析与检修方法
在电力机车的运行过程中需要外部的电气结构为其提供动力源，要求在设计电力机车的牵引变压器时必须要做好接地绝缘保障工作，否则对内部的各个电气元件会造成严重威胁。根据变压器结构的差异，在进行接地处理时也有一定的不同，在连接变压器接地线时必须要将高压绕组和牵引绕组分别接地处理，并禁止二者之间相互连接，否则会出现活结的问题，整个变压器内部的绝缘电阻为零。由于高压和牵引绕组之间是通过绝缘材料固定和连接在一起的，若绝缘材料出现破损或松动会直接影响接地效果，技术人员在进行定期安检时必须要重视对变压器的接地情况进行检验，可通过分别测定不同位置绝缘阻值的方式进行定位[3]。接地故障分析之前要将变压器拆解，保证内部结构之间没有异物连接，并核查变压器内部是否存在受潮情况。高压绕组和牵引绕组在连接到电路中后进行外施耐压检测，逐步鉴别接地故障的位置，保证变压器的绝缘效果。在确认故障点后还要将其进行断路处理重新检验变压器的绝缘电阻，正常后重新接入。
四、机械故障分析与检修方法
由于长时间的工作和环境因素的影响，变压器的内部结构会出现一些机械性的故障，包括强度变化、性能减弱等，会对电力机车的运行稳定性造成一定的影响，必须要定期进行安全和维护处理。变压器内部零件的强度和整体设备的老化程度有直接关联，在长时间的使用过程中会因为震动和老化造成零件的位移，引发变压器的使用故障。如螺杆松动后可能会与下部的线圈绕组接触造成绝缘短接问题。在对机械结构进行检修时要按照故障不同选择对应的方式，变压器内部的各类零件，包括挡板、螺栓和密封垫等都是在大修或器身安装的过程中进行调整[4]。在进行油箱结构的检修要及时清楚外层的污垢，并拧紧活门检验是否有渗漏问题，及时对其进行重新焊接或门阀更换。在检查油箱的吸湿器时主要是观察其颜色，若露出红色则说明已经吸收了灰尘和水分，需要及时更换避免影响油质。
五、结束语
机车中变压器的铁芯处容易因为过热而造成运行故障，可以通过空载试验的方式进行判断过热特征。变压器内部线圈出现故障时会引发绝缘问题，线路中的电流、电阻值会发生变化，可以辅助技术人员判断故障点。变压器内部的绝缘电阻值若为零则说明出现了接地故障，要对连接处的绝缘状态进行核查判断。在电力机车使用的过程中，各类机械设备会逐步出现磨损与松动，需要定期进行安检与维护，避免产生漏油等安全事故。
参考文献：
[1]王小刚.HXD3B型电力机车牵引变压器冷却系统改进研究[J].内燃机与配件,2017(12):064.
[2]刘帅.电力机车牵引变压器故障分析[J].黑龙江科学,2017(12):40-41.
[3]吴勇忠.浅析HXD1型电力机车牵引变流器突出故障与处理[J].科技展望,2016(33):028.
[4]任建华,李兴钊.电力机车牵引变压器故障解析[J].铁道机车车辆,2012(01):73-76.