杨昆林
中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头车辆段
摘要:近年来,一大批DC600V空调旅客列车持续运行,客车供电越来越多,对铁路客车供电的维护提出了更高的要求。由于客车电源属于中转设备,工作性质特殊,缺陷属于电气设备,不同于一般机械磨损。本文通过总结公交站点的一些工作经验,对电力维修的现状提出了一些建议和意见。
关键词:DC600V;供电铁路;空调客车;车下电源;运用检修
1引言
直流600V供电系统采用机车集中整治供电模式和客车分散倒车供电模式。该系统主要包括直流600 V电源单元、总线总站接头、DC 600 V/AC 380 V变频器电源(称为逆变器电源)、直流600 V/DC 110 V电源单元(充电器)、总线电气集成控制柜、电池组、DC 600 V输配电电缆和电气负载。其中有机车安装的直流600 V电源单元,机车集中整治后对客车的直流600 V.DC 600V总线电源是安装在客车下的变频器和充电器。逆变器和充电器将 DC 600 V 机车电源转换为 AC380V 和 DC110V,以满足总线空调、暖气和照明等电器的电力需求。
2 自主维修可行性分析
(1)对于车辆段运用部门,车下电源检 修不存在高级修程,维修的最终目的是消除故障,能够保证设备正常良好运行。所以 维修的关键是能够查找到故障点,通过换件修方法解决设备故障。
( 2 )在车下电源发生故障时,我们常常是感觉无从入手,这是什么原因,这就是我们对其不熟悉、不了解、不掌握故障来源。因为此之前,我们是依赖厂家的,没有亲自动手去排查、去解决过。其实逆变器也好、充电机也好,虽说多厂家多型号,但其原理和功能部大部分是相通的。同时各厂家电源说明书也对其电源故障进行了详尽的技术说明。
(3)各厂家售后人员能修复故障原因有两个:一是有检修所必备的、可更换原材料及配件;二是有原厂家技术设计人员的后盾支持,以及全面的技术资料和资源共享条件。其长期售后的经验积累也是重要因素。
(4)车下电源自带有故障诊断与提示功能,通过控制板的数码管显示、板卡指示灯 状态、触摸屏信息码故障显示等,都明确表达了故障原因或故障部位,进而为检修人员查找和排除故障提供依据,缩小查找故障 范围。在处理和排查故障时,应根据车上信息显示屏的信息码的故障提示,以及逆变 器本身的代码,综合分析,进行有针对性的检查、实验和处理,从而确定故障点。对于车下电源的常见故障处理,厂家售后人员能够实行换件维修,运用检修部门也能够实 现自主排查故障、自己换件修,但互换件库存必须得到保证。
2.DC600V电源装置大修规程分析
现行DC600V电源装置检修按照《铁路客车电气装置检修规则》(铁总运〔2015〕29号)相关要求执行,检修等级分为E1、E2、E3、E4和E5,其中E1修程对应客车运用维修的专项修,E2~E5修原则上应与客车定期检修同步进行,E2、E3修为段修,结合客车A2或A3修进行,E4、E5修为大修∕厂修,结合客车A4或A5修进行。E1、E2、E3修时,DC600V电源装置可不下车,实施现车检修;E4、E5修时DC600V电源装置下车分解检修。DC600V电源装置大修指的是E4、E5修,对应客车A4、A5修。
逆变器和充电机E4修的主要内容如下:箱体清洁除锈,脱焊、变形时焊修或调修;箱体破损或腐蚀深度超限时挖补或截换;箱体吊耳须探伤无裂纹,厚度超限时更新;箱门开、关灵活,锁及附件作用良好。散热器清洁、检查;箱体内外涂漆均匀;更新密封条。
电气部件检修各部件清洁;变压器匝间短路、绕组绝缘层损坏时修复或更新,引线断裂、脱焊时修复或更新,铁心紧固无松动,重新进行浸漆、烘干、测试,变压器初级和次级绕组之间及其与外壳之间的绝缘电阻值符合要求;电解电容更新;散热风扇更新;清除断路器、接触器、电压传感器等电气元件表面污垢,接触器内部清洁,线圈绝缘层变质时更换,触点光洁,无烧损、粘连;断路器、接触器、电压传感器等电气元件检修后须检测性能符合规定;清洁输入和输出滤波器、充电和放电电阻、各电路板、IG-BT模块,测试功能正常,电路板元器件焊接无松动,脱焊,有烧损痕迹时须修复或更新,各熔断器容量须符合图纸文件规定;各接线端子排表面整洁,开裂、老化、变形时更新,挡片齐全,导线老化破损时更新,两接线端子间的配线无接头,端子规格应符合要求,线径应与通过的电流大小相匹配,接线端子压接牢固,电气元件位号、配线线号清晰,导线穿越金属板时有绝缘保护,出线口护套更新。
组装试验绝缘试验:无电测试,通电测试;逆变器通电试验:弱电试验,空载试验,轻载试验,额定负载试验,输入输出参数测定,软启动性能试验,模拟过分相试验,联网通信试验,双逆变器车互备功能试验,输入过压保护试验,输入欠压保护试验,输出电压稳定精度试验,降频降压输出试验,抗负载突变能力试验,控制电压波动试验,输出电压谐波失真测定,三相电压不平衡度试验。充电器通电试验:蓄电池欠压保护试验,模拟过分相试验,温度补偿充电性能试验,限流充电特性试验,输入过压保护试验,输入欠压保护试验,输出特性试验,负载冲击性能试验,控制电压波动试验。
3DC600V电源装置大修技术优化研究
DC600V电源装置大修优化应以可靠性理论为基础,基于大数据统计分析,对产品故障率较高的部件重点检查或更换。下面以某单位的统计数据为例,说明DC600V大修优化的一般方法。某单位在检修DC600V电源装置的过程中,搜集现场售后服务故障信息,数据统计分析产品的故障率,不同厂家的DC600V电源装置大修后一年内故障率差别较大(五家DC600V电源装置生产厂家分别以A、B、C、D、E代替),逆变器故障率最高达到30.17%,最低只有8%,充电器故障率的比例最高达到14.06%,最低的一年内未发生故障。从统计数据分析,B厂家的逆变器、充电器故障率较高,E厂家的逆变器、充电器故障率都较低。
这就要求检修B厂家逆变器、充电器时应针对产品薄弱环节进行重点检修;而对故障率较低的E厂家产品可按规程要求进行检修;对于故障率居中的厂家,应分析各部件的故障占比,针对具体部件进行检修优化。
结束语
本文分析了某单位铁路客车DC600V电源装置现场运行故障数据,得出不同制造厂家的DC600V电源装置故障特点,针对不同厂家的故障特点,提出了维修优化建议。针对目前铁路客车配件型号较多、种类杂,各型号产品性能差异较大的特点,文中提出了一种检修优化方案,在完成检修规程规定内容的前提下,通过运行故障数据分析,可得出不同型号产品的故障特点,在检修中有针对性的加强薄弱环节整治,从而提高检修质量,保证铁路客车安全平稳运行。
参考文献
[1]中国铁路总公司.铁路客车厂修规程[M].北京:中国铁道出版社,2015.
[2]中国铁路总公司.铁路客车段修规程[M].北京:中国铁道出版社,2015.
[3]中国铁路总公司.铁路客车电气装置检修规程[M].北京:中国铁道出版社,2015.
[4]董锡明.轨道列车可靠性、可用性、维修性和安全性(RA-MS)[M].北京:中国铁道出版社,2009.