(朔黄铁路发展公司 河北省沧州市 062350)
摘要:HXD1电力机车是我国于2007年通过进口引进和自主研发下所组装并投入运行的较流行电力机车,多年运行以来,随着使用年限的延长,各种典型故障开始增多,尤其主断路器,其主要包括真空断路器真空度下降、主断路器电磁阀进风孔堵塞和主断路器电磁阀进风孔堵塞、线路松虚断脱引起故障以及网压原因造成运行中主断封锁等方面,在不同程度上影响了铁路运行质量和效率。本篇文章对HXD1型神华号交流机车主断路器得电电路进行简单介绍,并对机车主断路器典型问题进行浅析。
关键词:HXD1型神华号交流机车;主断路器(HVB);主断路器的闭合条件;主断路器不能正常闭合的故障查找。
前言
HXD1型神华号交流机车主断路器采用BVAC.N99D型真空断路器,安装在电力机车顶部,用于接通和开断电力机车25kv主电路,同时用于电力机车的过载、短路和接地保护,交流机车真空主断路器利用压缩空气进行操作,并利用真空进行灭弧的高压电器,具有绝缘性高、环境稳定性好、结构简单、开断容量大、机械寿命长和维护保养简单的特点。
一、主断路器得电电路介绍
主断路器得电由主断硬回路和网络控制组成。当闭合升弓扳键时=92-143.03(低压柜端子排)上的210231.01线得电(如图1.1),此时通过此点使210231.07线得电,再通过=11-Q02(接地开关)的常闭连锁使211041.02线得电(如图1.2)。
图1.2
然后通过主断硬回路=42-S10(紧急按钮)、=28-A01(BSV联锁箱)和=34-E01(布赫继电器),再通过TCU1和TCU2使得210472.03线得电,210472.03得电使=21-K04继电器得电闭合。此时210231.07通过=21-K04使得=21-K01继电器得电闭合,然后210231.07通过=21-K01继电器将电传到=11-Q01(主断路器),使得主断闭合(如图1.2)。
主断闭合后要将信号传递给CCU才能检测到主断闭合的信号,机车才可以进行下一步动作,导线210231.07通过=21-K04继电器和=11-Q01使得=21-K02继电器得电,=21-K02将信号传递给CCU(如图1.3),使CCU可以检测到主断的闭合状态(=21-K04输出高电平信号1时主断为闭合状态,输出低电平信号0时主断为断开状态)。
图1.3
二、主断路器典型故障查找及分析
1.主断路器本身故障
(1)真空断路器真空度下降
传统的空气断路器不同,真空断路器有一个起灭弧作用的真空泡,真空泡是与空气隔离的。如果真空泡绝缘度不足,真空断路器就会出现发出断主断指令而主断断不开的现象,此时机车就会记录这一故障并封锁该节车的主断,禁止再次闭合该主断。例如机车故障时记录代码289(主断断开3s后4QC输入电压超过450V)和代码290(主断断开2s后原边电流超过50A),实际上是由于断路器真空泡绝缘度不够,造成真空断路器断开故障,此类故障只能更换真空断路器。
(2)主断路器电磁阀进风孔堵塞
由于冬季气温较低,在干燥器工作不彻底的情况下,风管路容易进水结冰,由于主断路器电磁阀进风孔直径较小,非常容易发生堵塞情况。当主断闭合而储风缸的压缩空气无法通过电磁阀进风孔进入到传动风缸时,导致主断无法闭合而造成主断封锁。我们需要加强日常检查中对储风缸排水气和电磁阀进风孔清理,以避免此类故障在冬季发生。
2.线路松虚断脱引起故障
机车在控制回路设置了很多反馈信号,若部件本身出现故障或线路出现松虚短破现象,都会造成反馈信号丢失,此时主断路器内部的插头会把当时的诊断信息传输给CCU,通过分析机车数据可以准确判断到哪个反馈信号丢失,根据判断再去查找相关线路,大大缩小了范围,提高了故障处理率。
3.网压原因造成运行中主断封锁
接触网网压是17.5KV~31KV,网压信号通过高压互感器传送给TCU,再由TCU通过MVB线传送给CCU。当网压出现异常,即不在此范围内时,CCU将发出降弓指令,此时机车转入单节车模式,即再次升弓时高压隔离开关将不闭合,两节机车受电弓同时升起,两节车高压回路将进行一次自检,若此时网压仍然异常,将不允许闭合主断。主断路器在闭合状态下网压低于15kV超过600ms,系统将产生高压禁止,禁止闭合主断。需要注意的是,机车诊断信息可以记录机车发生此类故障时网压的瞬间值,如机车接触网突然失压时,机车也会产生类似保护,此时记录网压为零。出现此类故障时,需断合CCU或蓄电池使系统自行清除保护,并进行一次全面自检方可消除故障。
三、总结
铁路运输是我国交通运输的重要组成部分,而机车是实现铁路运输顺畅的重要载体,随着现代科学技术的进步,我国电动机车的使用与运维技术研究水平也不断提升。HXD1型神华号交流机车作为我国铁路运输中常用机车类型,其随着使用年限的延长常会发生一些故障,本文主要针对主断路器的电路进行了简要的阐述,从主断路器得电由主断硬回路和网络进行了其电路结构与原理的介绍,并重点分析了主断路器的典型故障,包括主断路器本身故障和线路故障以及主断封锁故障的分析。主断路器是用来开断和接通机车主电路、并作为故障状态的保护器件。了解其结构原理及相关控制电路,总结其运用中的典型故障原因及处理方案,便于在运用中及时发现并解决问题,保障机车的安全运行,以期能够为铁路运输的持续发展和技术水平提升提供一些帮助。