电力机车范文

导语：如何才能写好一篇电力机车，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

原因分析

（1）测试期间，郑州客运站开闭所供电可靠，基础电压质量完全满足《铁路技术管理规程》的要求。

（2）从录波数据上看，交直交电力机车四象限脉冲变流器脉冲频率的数量、分布较为固定，脉冲宽度逐个可调。在大型枢纽，当多台机车整备、启动运行时，牵引供电系统感抗Lx存储的能量相对于单台机车运行成倍放大（图2），4台机车放大4倍，如图2所示。由于四象限脉冲变流器脉冲宽度调整策略未充分考虑系统阻抗的影响，引起变流器直流中间电压波动加大，最终造成网压低频振荡。

（3）整备、启动运行的机车越多直流中间电压波动越大，当机车数量超过临界值后，直流中间电压峰值将超过软保护电路限度值，之后波动受到抑制，但随后再次波动，最终形成连续的低频振荡；当机车数量超过临界值较多后，直流中间电压峰值将超过脉冲封锁保护电路限度值，之后波动停止，但脉冲封锁保护会延时开启，最终形成断续的低频振荡，网压低频振荡属于同型机车策略引起的强制振荡。若降低牵引供电系统阻抗，机车谐振的临界值可增大，但由于牵引供电系统阻抗相对固定，改善的余地有限。

（4）网压低频振荡主要因脉冲宽度调整策略不完善造成，低频振荡频率主要由振荡强度及四象限脉冲变流器保护策略决定。若振荡时间过长，会造成四象限脉冲变流器牵引封锁。接触网电压波动幅度超过31kV时，会引起过压保护动作跳闸。

解决对策

1近期措施

（1）在郑州客运站上行、客运站下行、机务段、客整所，交直交和谐号电力机车和动车组同时整备、启动运行的数量不超过4组。当发生网压波动时，建议断开几台交直交机车主断路器，轮流发车运行。

（2）CRH5型动车组分散调配使用。

2远期措施

（1）改变四象限脉冲变流器脉冲宽度调整策略，引入直流中间电压前若干时刻内的振幅变化趋势或等效牵引供电系统阻抗等参数，稳定直流中间电压。

（2）改变同型交直交电力机车四象限脉冲变流器脉冲宽度调整等参数，引入随机变量，实现模糊控制。

结论

根据测量捕捉到的一次网压振荡波形，并结合大秦线山西大同湖东机务段网压振荡案例进行定性分析，得出如下结论。

篇2

1 电力机车空转故障的原因分析

1.1 司机操作不当

在电力机车的运行活动中，真空转的最主要原因在于各种原因造成的手柄指令过高问题及其带来的各种操作不当问题。也正因如此，在坡道上或雨天行驶、起车时，不应一次给太高的指令，而要在达到一定速度后进一步追加电流。在发生滑行或真空转时，司机应对手柄级位加以适当降低，在获得一定速度后再进行电流的追加，从而对真空转加以抑制。

1.2 电力机车线路道岔油润过多、轮缘喷油量太大等

此两种情况同样会造成机车真空转，并伴有如减载、撒砂、空转灯亮之类状况的发生。在这一状况之下，作为机车检修部门应将之改为“干式轮缘”形式的装置或者对喷脂装置喷油量加以适当调节，从而对真空转加以预防。

1.3 假空转原因

1.3.1 光电传感器故障：截至如今，TQG15B型是电力机车中“出场率”最高的光电传感器，而其发生线路接触不良或开短路、损坏传感器引出线、绝缘或芯片之类出现损坏状况，往往都会造成短时间内速度信号输出受到影响，最终导致假空转等消极状况的出现。

1.3.2 光电传感器故障：此方面状况主要在于接线盒进水造成了短路或者线路接地状况造成假空转。

1.3.3 光电传感器（位于司机室端子排）和机车转向架之间出现绝缘破损、接线开路之类状况以至于速度信号发生不应有的变化，导致假空转。

1.3.4 电子柜和司机室端子二者间出现接线方卖弄的问题，“防空转插件”（一般位于电子柜中微机）出现设置方面的问题，同样会造成空转。

2 电力机车发生空转或电流电压波动等现象的检测、判断故障措施

2.1 普通故障的排除

在机车运行过程中，经常会由于空转、滑行、电压和电流不稳等各种状况而造成大空转。出现此问题时，常会出现电流电压波动频繁、自动撒砂、空转灯亮状况，同时会出现很大的电流电压波动。而出现小空转时会发生不下砂、空转灯不亮的情况，仅仅是小范围内电流电压波动而已。在此情况下，只要对微机防空转这一层面或者在“空转保护”开关（一般位于电子柜上方）来采取切除等动作，或者向倒B组方向维持电子柜运行便能够有效解决问题。

2.2 利用动态检测仪进行库内检测

在机车运行中产生各种形式的空转故障，并最终造成不得不回段报修的情况下，因为库内检测条件显得相对有限，本单位针对此情况开发了“光电传感器动态检测仪”这一设备。后者实际上就是在静止状态下可以提供匀速速度信号给光电传感器的仪器，并可以能够对速度及频率做出实时观察，形成速度信号输出方面的相应波形。用这一设备，可以在库内这一场合下对机车光电传感器加以检测，并顺带检测和与之有关的各线路，能够对故障点做出较准确的判断，并进行相应处理以便对空转故障的处理效率加以提升，并有效地对机车试运加以减少。

2.3 跟车进行动态检测

对于不是经常出现的机车空转这一故障问题而言，其实际上都是剧烈振动导致很多空转保护系统发生不应有的线路接触问题，以至于瞬间速度信号丢失而导致空转。而这一情况往往极难在库内机车静止时找到故障点，故而有必要排除人力以便携式示波器开展动态检测。在出现信号因受干扰而畸变的情况之下，经常会导致小空转或电流电压波动。在此之际依旧可以点亮“速度传感器速度信号指示灯”（位于微机防空转插件上）。在此状况下，也只有借助于检测空转插件上对应Ⅱ-Ⅴ轴的2-5A孔速度信号来对故障点加以判断。很多时候机车速度信号频率应该保持在对应0～100km/h这一速度范围的0～1400Hz这一范围之内，同时每个轴彼此间出现的速度信号频率差应保证被限制在20Hz内。在开展检测这一活动中，若看出超过其范围的情况，随着出现电压信号波形的输入者时有时无或不是规则的方波的话，则应判断相应的轴位传感器信号发生各种形式的变化，则应进一步检测线路、传感器，以此来寻找其间的故障。

3 空转故障的处理方法

3.1 光电传感器故障的检测及处理

能够借助于车下检测设备来相应检测电力机车设备体系中的光电传感器，只要找出有故障者，就应对其加以第一时间更换。而在这一过程中，还要更新传感器芯片，并以环氧树脂对传感器部件加以防水处理之后再行组装。在最终安装时，还要增加防水胶垫于轴箱与传感器间，并注意应斜向下布置传感器引出线，从而避免出现进水状况，并注意引出线弯曲过度的状况。而接线盒则应和光电传感器之间保证接线插头牢固并防止进水。

3.2 光电传感器信号线故障的检测及处理

此方面问题一般集中在接地、短路、开路等层面上，多应以“数字万用表”来检测线路状况，以250V兆欧表检测线路绝缘情况。一旦认定线路不良，其彻底处理方式只有换线。而此过程中应保证插头及线不受损伤，并依据接线表对应接线以免出现错误。

3.3 空转插件故障判断及处理

不少情况下，对四轴速度信号应以空转插件加以检测后发现无异常时，应判定运行中电流电压波动、空转之类状况为空转插件故障。可采取倒B组维持运行、切除插件的办法加以处理，并在回段后加以更换。

4 电力机车空转保护系统改进措施

直到目前，SS3型及此后开发的各型电力机车均安装了防空转系统。但是一段时间的实践活动之后，却不难看出其中依旧有着很多问题―― 一是其难以第一时间切换光电传感器及与之配套的线路；二是出现线路问题时，经常会由于各种消极动作造成开关电源中断，使得很多设备都因此失去电源的状况。在此情况下，会造成“电子柜预备灯”（位于）司机室显示屏闪烁，最终造成机破。

篇3

【关键词】电力机车；主电气电路；辅助电气电路；控制系统

1 引言

和谐系列电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化技术，并国产化的新一代交流货运机车，型号有HXD1、HXD1B、HXD1C，HXD2、HXD2B、HXD2C和HXD3、HXD3B、HXD3C。和谐型系列机车电气系统的主、辅回路均采用了交流控制技术，系统的设计坚持起点高、技术领先的原则，采用先进、成熟、可靠的技术，按照标准化、系列化、模块化、信息化的总体要求进行全方位设计的。

2 主电气系统

机车主电气电路主要由网侧电路、主变压器、牵引变流器及牵引电机构成，如图1所示。其中和谐型系列电力机车网侧电路主要由受电弓、主断路器、台避雷器、高压电压传感器、高压电流传感器、高压隔离开关、主变压器原边、回流侧互感器和接地碳刷等组成。下面主要从主变压器、变流器和牵引电机三个方面进行比较。

图1 简化主电气电路

2.1 HXD1型电力机车主电路特点

（1）主变压器

采用EFAT6744型电力机车牵引变压器。其内除主变压器外，还装有两台100HZ滤波电抗器。它们装在一个邮箱内，共用一个冷却系统。主变压器是单相变压器，卧式结构，采取车体下悬安装方式。

（2）牵引变流器

每台机车由2节车组成，每节车设有1个牵引变流柜，每个牵引变流柜由2套相互独立的变流器组成。一个变流器包含2个并联的四象限整流器、1个牵引逆变器和1个辅助逆变器等。

（3）牵引电机

采用西门子公司的1TB2624-0TD02型或国产化的JD160型鼠笼式三相异步牵引电动机，额定功率为1224千瓦，冷却方式为强迫通风，采用直接转矩控制（DTC）。

2.2 HXD2型电力机车主电路特点

（1）主变压器

主变压器为模块化的卧式结构，包括1个原边绕组，4个牵引绕组，4个二次滤波电抗器，2个辅助滤波电抗器，强迫油循环风冷却系统以及内置的多种保护电器。

（2）牵引变流器

采用ONIX系统将IGBT技术应用于异步交流传动机车。牵引传动系统的每台牵引电机与1个牵引逆变器和1个四象限整流器相连，组成四个独立的驱动单元，这样每根车轴驱动可以单独切除，因此发生一个单独的故障后，1台机车上仍保持3/4牵引功率。

（3）牵引电机

牵引电动机采用由永济电机公司国产化的YJ90A型牵引电机（阿尔斯通公司原型号为6 FRA 4567 B型），该型电动机为六极三相鼠笼式异步牵引电动机，定子采用全叠片无机壳结构以减轻重量和改善散热，额定功率为1224千瓦，冷却方式为强迫通风，采用磁场定向直接转矩控制。

3 辅助电气系统

辅助电气系统是由三相输出辅助电源、充电机、辅助负载、低压电器和辅助控制单元等组成。

3.1 HXD1型电力机车辅助电气系统特点

HXD1型电力机车辅助电气系统由集成在牵引变流器内的辅助逆变器供电。两个辅助逆变器分别从牵引变流器的一路中间直流环节取电，通过滤波变压器和一组滤波电容器滤波后向两个三相支路供电。230V/60Hz单相交流支路由一个440V/230V变压器从三相恒频恒压支路取电。直流负载支路由蓄电池充电机供电。

3.2 HXD2型电力机车辅助电气系统特点

两个独立的辅助变流器均采用 IGBT技术。每个辅助变流器包括降压斩波器和逆变器，直接由主电路中间回路供电，变压器不用设辅助绕组。在正常模式下，一个辅助变流器为定频载荷供电，另一个为变频载荷供电。如果一个辅助变流器驱动失效，另一个将为蓄电池充电器和整个机车的辅助载荷供电。蓄电池充电器单节车采用冗余设计，每两节车也互为冗余，保证了110V电源的可靠性。

3.3 HXD3型电力机车辅助电气系统特点

在HXD3型机车中，其三相辅助电路采用了辅助变流器给机车的各类辅助电机供电，三相辅助变流系统是采用日本东芝公司现有成熟的辅助传动变流技术，由两组辅助变流器组成。每组辅助变流器的功率均为230kVA，它们分别是APU1和PU2。APUl和APU2分别同2套牵引变流器安装在一起，组成两组功率变流柜。其风冷部分共用一个通风机和通风道，简化了机车通风系统，减少了牵引变流器和辅助变流器之间的电气接口，有利于设备安装、检修和维护。

4 微机控制系统

机车控制监视系统，简称TCMS可以实现以下功能：根据司机指令完成对机车逻辑控制、主变流器及牵引电机控制、辅助变流器控制、牵引特性控制、制动特性控制、定速控制、半自动过分相控制，机车运行状态显示，具备故障保护、显示、记忆，并在一定程度上可以自动排除、切换故障。

4.1 HXD1型电力机车微机控制系统特点

HXD1型电力机车装载了西门子公司开发的“SIBAS32”32位微机控制系统和列车通信网络（TCN），并安装了“Locotrol”多机牵引无线同步控制系统和克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统。“SIBAS 32”系统采用集散控制模式，由中央控制单元（CCU）、牵引控制单元（TCU）、辅助控制单元（ACU）、液晶显示屏（HMI）和外设智能接口（KLIP）构成，并采用网络控制系统进行数据通信，由绞线列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）两级网络构成，使机车控制系统具有控制、监测、传输、故障诊断、显示和存储功能。

4.2 HXD2型电力机车微机控制系统特点

HXD2型电力机车采用了阿尔斯通公司开发的“Agate”微机网络控制系统，该系统是基于WorldFIP网络通信总线，网络架构分为FIP车辆网络（FIPV）和FIP列车网络（FIPT）两级，其中FIPV负责每节机车内部各设备的信息交换，而FIPT用于两节机车之间或两组重联机车之间的通信；控制系统具有全面的机车控制、监测、传输、故障诊断、显示和存储功能。由基本硬件和软件模块组成：MPU（主处理）、CRT（牵引传动控制模块）、 CRA（辅助控制模块）、RIOMS（远程输入输出模块）、DDU（司机室显示器）等。

5 结论

通过对和谐型系列机车的电气系统的分析，掌握了各系列机车交流电气系统的特点，为机车的运营和管理提供可靠的技术支持。

参考文献：

[1]黄济荣.电力牵引交流传动与控制.北京：机械工业出版社，1999.

[2]王立民，郝凤荣.HXD3型交流传动电力机车电气系统.铁道机车车辆，2008.

[3]连级三.电传动机车概论.成都：西南交通大学，2001.

篇4

关键词：电力机车；牵引质量；研究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.132

在铁路关键技术中，牵引质量指标非常重要，到发线有效长度、牵引质量、限制坡度以及机车类型等诸多指标都会产生较大影响。尤其是相关技术指标都已经确定的情况下，牵引质量会在较大程度上影响单线铁路的车站分布以及选线，而且关系到线路走向方案。

1 和谐系列电力机车简介

和谐型号的多种货运电力机车是我国从国外引进，并且充分消化吸收的领先技术，这种已经实现了国产化的交流传动货运机车分成两代大功率机车：首先是和谐一型、和谐二型以及和谐三型，一、二、三型分别是八轴、八轴以及六轴每轴达到了1 200千瓦，其次是和谐1B、和谐2B、和谐3B的型号，均为六轴，每轴都是1 600千瓦，这两代机车的功率比较大。设计的最高时速均为120 km/h。关键的技术参数从略。

2 电力机车粘着牵引力计算与分析

按照眼下使用的《列车牵引计算规程》（即通常所说的《牵规》），我国电力机车包括6K型电力机车、8G型电力机车以及国产不同类型的电力机车，也规定了三种相应的计算公式。按照对应的计算公式能够求出不同型号电力机车自身的计算粘着系数μj。考虑到当前尚未规定和谐型号的系列电力机车的有关计算粘着系数公式，眼下应该采取《牵规》中“国产不同类型电力机车”的运算公式。

2.1 粘着牵引力计算

按照电力机车的相关计算粘着系数，应该按照《牵规》中国产电力机车的相关公式进行运算计算、粘着牵引力的相关计算要求和方式，依次求得和谐型号的电力机车的粘着牵引力，以及机车起动情况下的粘着牵引力。

2.2 对比分析计算牵引力以及计算粘着牵引力

在计算中可以注意到，和谐型号的电力机车在计算速度时，计算牵引力超过了粘着牵引力，HXD3B型电力机车的最大差值是113.8kN；在计算速度时，计算牵引力以及粘着牵引力的比率K1是0.769～0.956，HXD3B型电力机车的比率是最低的（0.769）。在起动时起动牵引力大于粘着牵引力，HXD2B型电力机车的最大差值为54.3kN；起动时的粘着牵引力以及起动牵引力二者的比例K2是0.907～0.929，HXD2B型电力机车的最小比率是0.907。

3 计算和谐系列货运电力机车的牵引质量

3.1 牵引质量计算

从上文分析能够看出来，继续运用现行的《牵规》的相关规定，采取与粘着系数相关的相应计算公式，能够获得和谐型号的系列货运电力机车在计算速度时的计算牵引力大于粘着牵引力。比如，按照电力机车本身所具有的计算牵引力（所谓的持续牵引力），能够求出列车的牵引质量，但是在这种情况下获得的牵引质量会发生“虚高”的现象。因此要最大限度地关注和谐型号的诸多货运电力机车本身粘着力所受到的多种制约，采取计算速度时与之对应的计算粘着牵引力，然后求出对应的牵引质量。

（1）计算机车单位基本阻力。在具体地运算和谐型号的货运电力机车在运行过程中的单位基本阻力时，必须按照《牵规》的相关公式，求得机车在计算速度过程中的单位基本阻力。

（2）计算货车运行单位基本阻力。在深入地分析货物列车具体的运营编组状况后，具体的货物列车列编组情况如下所示：空车以及重车分别按照20%以及80%进行混编，而且重车中采取了滚动轴承的货车比例达到了80%、采取了滑动轴承的货车比例达到了20%。在这种情况下，根据《牵规》中货车在运行过程中计算单位基本阻力的公式，可以计算出相应的机车计算速度时的货车运行单位基本阻力。

（3）牵引质量计算。根据《牵规》中的相关规定，各种型号的和谐货运电力机车在运算速度情况下的计算粘着牵引力、机车自身的单位基本阻力以及前文论述的相关混编车列在运行过程中的单位基本阻力，根据《牵规》中相应的牵引质量计算公式，将各种型号的和谐货运电力机车在各种限制坡道上锁体现出来的牵引质量计算出来。

3.2 具体分析和谐系列货运电力机车的牵引质量

通过对比能够注意到，按照《牵规》中国产各型电力机车同样的计算公式来求出和谐型号的货运电力机车自身的粘着系数，根据计算牵引力所获得的牵引质量超过了根据粘着牵引力所获得的牵引质量。

（1）根据计算牵引力以及计算粘着牵引力，依次算出相应的牵引质量之间的差值。

（2）根据计算牵引力以及计算粘着牵引力，依次算出相应的牵引质量之间的比值。

从上文分析能够看出，和国内之前经常使用的交流――直流型号的传动电力机车比较，和谐型号的电力机车显著地提升了牵引特性，而且明显地提高了最高运行速度、牵引功率以及计算速度，相同轴式，然而机车计算牵引力以及计算起动牵引力的提升程度分别大于16.9%、17.0%或者更具优势。

4 结语

从上文研究能够看出，能够显著地提升和谐系列电力机车自身的牵引特性；袭用《牵规》中粘着系数的计算公式，就和谐型号的系列货运电力机车来看，在计算速度时机车的计算牵引力大于粘着牵引力；按照计算牵引力得到的牵引质量大于粘着牵引力得到的牵引质量，此外如果电力机车的型号不同，那么差值也不相同，对相同星辉的电力机车而言，差值随着限值坡度的逐步提升而减小；笔者认为，本文的研究对未来修编《牵规》以及合理地确定和谐系列电力机车的牵引质量有较强的参考价值。

参考文献：

[1]TB/T1407-1998列车牵引计算规程[S].TB/T1407-1998.TrainTractionCalculationProcedures.

篇5

1、交直传动电力机车再生制动的特点：(1) 功率因数低。进口的6Y_2电力机车再生时,功率因数低到只有0.3～0.5;(2) 单线区段反馈的能量,对电网产生干扰;(3) 波形畸变大,对通讯信号干扰大,对电网也产生干扰。

2、而交直交传动的动车组再生制动的特点：负荷功率大，功率因数高，谐波含量低，能全功率范围再生制动。

（来源：文章屋网 ）

篇6

【Abstract】This paper briefly introduces the working principle of the auxiliary converter of HXD2 electric locomotive， analyzes the cause of isolation fault of auxiliary converter in the 1800V DC input link， intermediate DC link and inverter output link， analyzes the conditions to establish the fault equations， summarizes the specific conditions and the influence of the fault， and puts forward the inspection， testing means and maintenance plan for effectively ensuring fault point.

【关键词】HXD2型电力机车；辅助变流器；功率模块；隔离

【Keywords】HXD2 type electric locomotive； auxiliary converter； power module； isolation

【中图分类号】U266.1 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0194-03

1 引言

HXD2型电力机车是大秦线重载运输的主型机车，自投入使用以来，“辅助变流器隔离”故障多发，导致蓄电池电压下降、拖车损失、机车紧急制动等问题，严重影响了运输生产秩序，也给安全生产带来了巨大隐患。迫切需要研究机车辅助变流器发生隔离故障的原因及制定相应的应对措施。

2 辅助变流器主回路与网络控制原理简介

HXD2型电力机车辅助变流器采用DC-DC-AC的变换模式实现电源的变换输出，其输入电源取自牵引变流柜的中间直流回路，单节机车有两组辅助变流器装置，一组为变频变压型（VVVF），一组为定频定压型（CVCF），互为冗余，当其中任意一组故障时，另一组为所有的负载提供电源。

牵引变流器中间直流电压为辅助变流器一、二提供电源，经输入熔断器送入斩波模块变换为DC545V输出，然后经过三相逆变模块逆变为三相交流380V电源为辅助机组供电。

3 HXD2型电力机车辅助变流器隔离的故障方程式分析

HXD2型电力机车目前辅助变流器隔离故障较多，2016年共发生辅助逆变器隔离106件，其中辅助逆变器输入异常故障引起24件，辅助逆变器中间直流环节故障引起30件，辅助变流器输出回路故障引起52件，分析故障率较高的部件主要有三相逆变模块（OND）、斩波器、辅助控制单元（ACU）、传感器等，其总和约占引起辅助变流器隔离的80%。

3.1 辅助逆变器输入异常故障

当辅助变流器输入电压较正常值 1800V明显异常或输入模块永久性故障时，辅助变流器出现输入欠压、快速欠压、输入过压及输入保险故障或以上故障复合后，辅助变流器被隔离。

3.1.1 输入欠压故障

输入欠压故障代码有E0-31-02 ME_SOUSUENTS和00-31-02 ME_SOUSUENT两种。当辅助变流器输入电压

3.1.2 输入过压故障

输入过压故障代码有E0-31-00 ME_SOUSUENTS和E0-31-01 ME_SURUENTS两种。当辅助变流器输入电压>2090V，且20 秒之内发生两次该故障，或一个故障持续20 秒，机车数据记录E0-31-00并隔离该辅助逆变器。当辅助变流器输入电压>2200V时，记录E0-31-01并隔离辅助逆变器。

3.1.3 输入保险故障

输入保险故障代码为E0-31-03 ME_CCENTCVS。当辅助变流器输入保险的联锁无反馈时（1秒内），如果20 秒之内发生两次故障，或一个故障持续20 秒，隔离辅助逆变器。

3.1.4 输入模块永久性故障

输入模块永久性故障代码：00-31-05 DA_PERMENT。如果在 20秒内发生 2 次输入模块故障或1 个输入模块故障持续20S，隔离辅助逆变器。

3.2 辅助逆变器中间直流环节故障

当辅助逆变器中间直流环节电压异常时，出现中间直流环节过压一次、二次故障；当辅助逆变器中间回路电流异常时，能出现斩波器过电流、超载过热、门极驱动故障、保护晶闸管故障、短路故障等。

3.2.1 中间直流环节过压故障

中间直流环节过压故障分为一次和二次过压，故障代码分别为E0-31-0D ME_SURUINT1和E0-31-06 ME_SURUINT2。当斩波器输出电压>680V时，数据记录E0-31-0D，当斩波器输出电压>730V时，数据记录E0-31-06。如果20 秒之内发生两次，或一个故障持续20 秒，机车隔离该辅助逆变器。

3.2.2 斩波器超载、过流故障

当斩波器输出电流>300A（10 秒内），机车记录斩波器超载，并隔离辅助变流器；出电流>700A 时，机车记录过流故障，如果20 秒之内发生两次故障，或一个故障持续20 秒，辅助变流器被隔离。

3.2.3 斩波器过热故障

斩波器过热故障代码为E0-31-05 ME_SURTEMPHACH，当斩波器温度传感器超过整定值时，常开接点断开，即ACU 接收不到斩波器温度传感器信号，隔离辅助逆变器。

3.2.4 斩波器内部器件故障

斩波器门极驱动故障代码为E0-31-0B ME_IGBTHACH，当门极驱动板故障后，如果20秒内发生两次故障，或一个故障持续20 秒，隔离辅助逆变器。

IGBT保护故障代码为00-31-22 DA_TESTTHYR，当状态量E_CA_UINT>100V且持续600ms，辅助逆变器被永久隔离。

3.3 辅助变流器输出回路故障

当逆变器输出电压或电流异常时，出现输出过压、超负荷、输出过电流故障。同时，逆变器本身门极驱动板故障、风机电流故障和接触器矛盾等其他故障也会引起辅助逆变器隔离[1]。

3.3.1 逆变器输出过压

逆变器输出过压故障代码为E0-31-11 ME_SURUAC，当逆变器输出电压>440V，且20 秒之内发生两次故障，或一个故障持续20 秒，辅助变流器隔离。

3.3.2 逆变器超载、过流故障

逆变器超负荷故障代码为E0-31-12 ME_SURCHAC，当逆变器输出电流>230A （10 秒内），辅助逆变器隔离。

逆变器输出过电流故障代码为E0-31-18 ME_SURIAC，当逆变器输出电流>800A，且60 秒之内发生 4 次故障，辅助逆变器隔离。

3.3.3 逆变器及相关部件故障

门极驱动臂故障代码为：E0-31-0E、E0-31-0F、E0-31-10三种，分别对应 12、34、56 臂， 当其中一个驱动臂故障，且20 秒之内发生两次故障，或一个故障持续20 秒，辅助逆变器隔离。

3.3.4 风机电流异常及接触器矛盾故障

辅助变流器风机电流故障代码：E0-31-14 ME_VTCVS，当辅助变流器风机电流>1.755A 或

逆变器输出接触器矛盾故障代码E0-31-15 ME_CISONDCVSME，当辅助变流器输出接触器的控制和反馈不一致时，且20 秒之内发生两次故障，或一个故障持续20 秒，辅助变流器隔离。

4 辅助逆变器隔离故障的处理及应对措施

4.1 输入异常的处理

针对输入欠压、过压故障，用eTrain 软件监控输入电压，如异常，检查主变流器中间环节故障原因并处理；正常时，更换1800V输入电压传感器。

针对输入保险故障，测量输入保险通断状态。当保险断路时，更换输入保险并检查斩波器，测量斩波器的3个接线柱之间电阻值，阻值为零时更换斩波器；当保险正常时，恢复联锁按钮并测量联锁通断状态，更换联锁或检查输入保险联锁到 ACU机箱接线，处理不良部位。

4.2 中间直流环节过压故障的处理

针对斩波器超载、过流故障，检查输出电流传感器接线状态，如接线良好可尝试更换斩波器或输出电流传感器并试验，确定具体的故障部位施修。

针对斩波器过热故障，检查温度传感器接线状态及通风是否正常，如散热不良，清理或更新滤网。

针对斩波器故障，当数据记录驱动板故障时，更换对应斩波器门极驱动板；当记录IGBT保护故障时，检查电压抑制器接线状态，如接线烧损，更换接线或更换电压抑制器ECR。并用 eTrain 软件监视 ECR状态，重新启动辅助变流器。 如各项检查正常，尝试更换ACU 并试验，锁定故障点后施修。

4.3 辅助变流器输出回路故障的处理

针对逆变器输出过压故障，先用 eTrain 软件分别在全频和半频状态下，监视逆变器电压、电流值，确认负载状态。然后查逆变器输出电压传感器、电流传感器部件及接线状态，发现问题针对处理。如无明显异常，可分别尝试互倒ACU、OND、电压传感器、电流传感器，故障转移时更换故障件。

针对风机电流故障处理，分析数据变量中辅助变流器风机电流值>1.755A时，检查风机保险接线状态，并测量三相接触器触头通断，确认风机状态，发现问题针对处理。当电流

针对接触器矛盾故障，分析数据变量，手动试验接触器动作是否灵活、检查测试接触器线圈阻值及联锁接线状态，如无异常可尝试更换中间继电器、辅助变流器输出接触器，锁定故障后针对施修。[2]

5 结语

辅助变流器隔离故障的原因很多，且较为复杂。为了更好地了解处理故障，总结分析了以上三大类故障的原因及应对措施，提高了HXD2型电力机车检修质量和故障处理能力，有效保证了机车运行安全。当然，在HXD2型电力机车技术引进后的维护保养、日常检修中，除了分析产生故障的原因，还需要加强部件的质量管理和检修维护管理，积极探索有效的监测手段和改进措施，才能最大程度地减少辅助变流器隔离故障的发生概率。

【参考文献】

篇7

关键词：接触网 电分相 烧伤 建议

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0089-01

分相绝缘器是电气化铁道用在牵引变电所向接触网馈送不同相位电源时，接触网需要分相供电的电分相处。一般应设在牵引变电所、分区亭、开闭所、接触网分界点处。保持供电臂机械连接状态下实现电气隔离的设备。

接触网常用的电分相有器件式和关节式2种形式。关节式电分相因具有无硬点，无电区长等优点逐渐淘汰了器件式电分相，在国内电气化线路改造和高速铁路新线建设中被广泛应用。而大准铁路目前仍然使用器件式电分相。

大准铁路接触网正线264公里，设有电分相14处，自93年开通至今，前几年运行相对稳定，自去年5月至今年4月一年的时间里共发生故障6起，给紧张的运输局面，增加了新的考验。

故障统计见表1。

根据发生的故障，公司组织各方面人员进行分析发现，器件式电分相处发生故障主要有以下几方面原因造成。

（1）电力机车过电分相未断开主断路器，造成带电侧与中性区段拉弧，是烧损中性区接触线或分相绝缘器件的主要原因之一。

（2）电力机车长时间不降弓通过分相绝缘器，受电弓滑板将绝缘器件沟槽污染使泄露距离不够引起对中性区段长时间闪络放点烧损绝缘器件或中性区接触线。

（3）电力机车升双弓通过分相绝缘器短接中性区某段，另一分相元件绝缘距离不够，造成相间短路烧损分相绝缘器件或接触线。

（4）分相绝缘器集中负荷导致分相绝缘器处接触网结构高度减小，承力索悬式绝缘子处两耐张线夹尾部距离较小（300～350 mm），电力机车过分相发生拉弧，短接中性区与带电侧，烧损承力索及相关设施。

（5）其它原因造成分相绝缘器烧损。

电分相处一旦出现故障势必造成接触网停电，严重时会发生弓网故障，造成接触网大面积塌网，给铁路运输造成严重影响。

根据电力机车通过电分相发生故障的原因，谈几点意见及整改措施。

（1）大准铁路虽然在电力机车安装了机车过电分相预警系统，但由于电力机车运行速度与机车乘务员操作（断开主断路器）时间存在一定的误差，造成带电侧与中性区段拉电弧烧损接触网设备。针对此种故障情况，目前有一种电力机车自动过电分相设备，在电力机车过分相时可以准确及时地自动断开机车主断路器。建议公司在电力机车上安装此设备，减少故障，确保运输。

（2）由于某些原因，电力机车长时间不降弓通过分相绝缘器时，受电弓滑板逐渐将绝缘器件沟槽污染致使泄露距离减小。此时绝缘器件或中性区接触网设施经常被中性区段长时间闪络放点烧损。为减小上述故障发生机率，建议电力机车乘务员在严禁电力机车升双弓通过电分相的条件下，通过电分相时采取降弓依靠电力机车惯性滑行通过的方式。在大准铁路年运量达7200万吨之多且日益攀升的今天，电力机车过电分相较为频繁，因此污染较为严重，建议供电部门按检修周期及时对电分相绝缘器进行检修清洁，也可以根据实际情况缩短电分相检修周期，保证其状态良好。

（3）通过对故障分析及现场调查发现，由于分相绝缘器集中负荷导致结构高度不足1000 mm，悬式绝缘子处两耐张线夹尾部距离较小（300～350 mm左右），电力机车过分相发生拉弧，短接中性区与带电侧烧损接触网承力索及悬式绝缘子，经过对二甲～缸房夭189#支柱处电分相的改造，这一点得到了的证实。改造前：此分相由三块绝缘器组成间距为30000 mm，符合铁路标准，绝缘器上方承力索安装4片玻璃钢悬式绝缘子，结构高度不足1000 mm，承力索悬式绝缘子处两耐张线夹尾部距离较小（300～350 mm左右），第一次故障后供电段将其按原样恢复，时隔6天该处分相绝缘器又发生同样的故障。

改造方案：电分相由三块绝缘器更换为四块组成其间距不变，绝缘器上方玻璃钢绝缘子更换为两个硅橡胶悬式绝缘子减小集中负荷，增大结构高度及两耐张线夹尾部距离。改造完成运行至今此处电分相再没有发生类似故障。

篇8

【关键词】SS4改型电力机车；控制电路；逻辑控制；改造

1概述

随着我国铁路事业的发展，以及铁路线路电气化改造的扩大，牵引功率更大，更加节能环保的电力机车在铁路市场占有率越来越高。为此，南车戚墅堰机车有限公司（以下简称戚墅堰公司）坚持以市场为导向，立足自身，于2006年开始筹备SS4改型电力机车的大修工作，并于2008年完成首台机车的检修工作，至今为止戚墅堰公司已完成10台机车的大修工作。但是随着电力机车检修的进行，也遇到了一些问题。

2原机车控制电路存在的问题

由于SS4改型电力机车研制时期较早，控制回路采用老式的有触点控制方式，控制电路中存在着大量的时间继电器、中间继电器等低压电路，线路也相当复杂。由此带来一系列相应问题。

（1）控制电路可靠性差，由于在整个控制回路中有大量的继电器以及接线端子，其中一个元件或者端子出现故障将可能影响整个机车的正常运行，而且没有冗余设计；

（2）布线复杂，由于线路中的大量继电器的存在，造成各电器柜以及外部连线相当复杂，接线工作量大，而且易造成大量故障点；

（3）故障检查困难，由于线路条理不够清晰，对于故障检查人员要求较高，故障点很难迅速找到，势必影响机车试验的进展速度和机车运行。

3改造背景

2010年，戚墅堰公司参与铁道部组织的大修招标，中标北京局石家庄机务段的两台SS4改型电力机车。由于石家庄段正在对全段SS4改型电力机车进行逻辑控制单元（LogicalControlUnit-以下简称LCU）改造，这两台机车也在改造计划内，并随大修一并改造，满足客户需要是本次改造设计的主要任务，而且也为以后大修遇到类似改造打好基础。

4控制电路LCU改造概述

4.1电气原理图的绘制

4.1.1空气主断路器控制

当扳动“主断合”扳键开关后，输出信号给LCU；此时LCU综合机车状态信息，输出合主断信号，使主断路器的合闸线圈得电动作，当主断路器风缸压力大于450kPa时，主断路器完成合闸。

4.1.2劈相机控制

闭合“劈相机”扳键开关，输出信号给LCU，则LCU输出信号使起动电阻接触器和劈相机接触器吸合，劈相机的主回路构成并开始起动。若起动正常，则劈相机的起动继电器动作，其常开联锁闭合并发送信号给LCU，此时LCU发送指令断开起动电阻接触器，劈相机起动完成。

4.1.3通风机、制动风机、压缩机等控制

闭合“通风机”“制动风机”“压缩机”对应的扳键开关，使电源经过对应扳键开关后，在符合相关条件后，输出信号给LCU，若此时劈相机已经正常运行并且对应的故障隔离开关处于正常位，则LCU输出信号给各辅助电机接触器，实现对各辅助电机的启动。

4.1.4牵引、制动控制

当主司机控制器的转换手把打到“前”或“后”位时，对应的信号输入LCU，如果此时各线路接触器都处于非闭合位，则LCU输出信号使位置转换开关转置“前”或“后”位；另一路信号输入LCU，如果此时各线路接触器都处于非闭合位，则LCU输出信号将位置转换开关转置“牵引”位。

当主司机控制器的转换手把打到“制动”位时，相应的信号输入LCU，如果此时各线路接触器都处于非闭合位，则LCU输出信号使位置转换开关转置“制动”位。

4.1.5线路接触器控制

当司机钥匙开关闭合并且一端和二端空载试验转换开关处于运行位，则LCU输出信号使各线路接触器得电动作。当某一牵引风机故障时，转换相应的牵引风机故障隔离开关置“故障”位，通过LCU控制切断相应转向架牵引电机的线路接触器线圈电路，实现对相应牵引电机的隔离。在制动状态下，当某一制动风机故障时，转换相应的制动风机故障隔离开关置“故障”位，通过LCU控制切断相应转向架牵引电机的线路接触器线圈电路。当某一牵引电机故障时，转换相应的牵引电机故障隔离开关置“故障”位，通过LCU控制切断相应接触器线圈电路。

4.1.6保护控制

当机车发生原边过流（网测过流）、次边过流、牵引电机过载、辅助系统过流、主电路接地、辅助电路接地、零电压、紧急制动时，对应的故障信号输入LCU，则LCU控制输出信号使主断路器分断；当励磁过流时，电子柜输出信号给LCU，而LCU切除励磁接触器使励磁无流，保护励磁回路；当功补过流时，电子柜输出信号给LCU，LCU输出信号，切断功补接触器的供电回路，使功补退出主回路。

4.1.7信号控制电路

4.2元件布置以及布线改造

4.2.1低压电器柜的改造

4.2.2布线改造

根据新制的电气原理图和低压柜接线图，以及其他控制电路元件接线图等，绘制了机车控制电路布线图，该布线图充分考虑了布线的合理性、简洁性、完整性，以及操作的便捷性。端子柜作为布线的中枢环节，其接线图在这次改造中也作了重新设计。

篇9

1 谐波的概念

谐波是电气量频率为基波整数倍的正弦波分量。对于我国使用的50Hz电源来说基波为50Hz，三次谐波为150Hz，5次谐波为250Hz，以此类推。产生谐波的主要原因是正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变。主要非线性负载有整流装置、逆变装置、斩波装置、变频装置、开关电源等。直流电力机车中的整流装置，交流电力机车中的整流、逆变装置，牵引变电所直流屏充电模块均可产生谐波。

2 HXD型电力机车简介

HXD系列电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化技术并国产化的新一代交流电力机车，设计最高时速均为120km/h。HXD系列电力机车主电路由受电弓、主断路器、变压器、整流器、逆变器及辅助变流器等组成。受电弓完成从交流牵引网到机车的高速受流；主断路器接通断开25kV主回路，并具备机车过载、短路、接地等保护功能；变压器完成高低电压转换、电气隔离，同时还集成了变流器电感和二次谐波滤波电感；牵引整流器将变压器次变电压转换为直流电压提供给逆变器，同时保证次边电流与电压相位相同或相反；牵引逆变器完成对交流电机的驱动控制；辅助变流器提供通风机、压缩机、各种泵、空调、加热器、蓄电池充电机、冰箱、计算机等辅助设备电源。

HXD系列电力机车牵引整流器和牵引逆变器均采用四象限变流及PWM技术，所以牵引整流器和牵引逆变器也被称为四象限变流器或PWM变流器。四象限变流器采用单相全桥电路，可实现能量的双向流动并保证网侧功率因数近似为1。设四象限变流器的开关频率为f，采用单极性调制策略，则从变流器交流侧输入电流（牵引网电流）谐波特性分析来看可视等效开关频率为2倍的f。机车容量较大，无法采用单个四象限变流器实现该容量的能量变换，通常采用基于机车变压器的多重化策略，一方面实现容量拓展；另一方面实现谐波优化。若机车采用n重四象限变流器，则等效开关频率为2nf。

3 HXD型电力机车谐波特征

第一，等效开关频率为2nf的机车变压器原边电流（牵引网电流）主要谐波边带集中在2nf±1、2nf±3等区段，低次谐波基本被抵消，从而实现谐波优化。HXD型电力机车上线运行后，牵引网电流中的3、5、7次等低次谐波含量显著减少，但谐波频谱变宽，通常在1～10kHz范围都存在可测谐波电流。

第二，HXD机车牵引电流谐波畸变率随着负载增大而减少。当机车处于满载时，电流谐波畸变率值较小，通常小于5%，但当机车处于轻载或空载时，电流谐波畸变率值达到最大，这时甚至超过100%，也就是说基波电流小于谐波电流。谐波畸变率是表征电压或电流谐波含量的参数，其定义为各次谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。

第三，HXD机车网侧变流器的开关频率越高，主要谐波次数越高，且谐波总量也越少，但变流器开关频率还受器件损耗和散热条件限制。HXD机车网侧变流器重数越多，则等效开关频率越高，低次谐波通过变压器磁路相互抵消，主要谐波次数往高次上移，而谐波总量缩小。网侧变流器交流侧输入电感越大，牵引电流主要谐波次数不变，但谐波总量变少，但输入电感还受变流器容量和制造工艺和体积限制。

4 牵引网谐波传递特性

任何含有电感、电容元件的系统网络都存在谐振点，从机车往牵引变电所看，牵引网可以视为一个包含电感和电容元件的复杂无源网络，任何牵引网均存在多个串联谐振点和多个并联谐振点，但存在谐振点并不一定发生谐振，是否引发谐振取决于谐波源向该网络中注入的谐波频率是否恰好满足该网络发生谐振所需的条件。当谐波源注入系统的谐波频率等于网络谐振频率或两者接近时，便会激励该网络产生谐波谐振。直流机车产生的谐波多为3、5、7次谐波，而牵引网谐振频率通常高于500Hz，因此直流机车运用多年并未发生高频谐振现象。

各台机车牵引电流谐波的相位差与交流机车彼此之间的距离、牵引网分布参数、交流机车牵引电流的大小相关是一个不断变化的时变系统。同一供电臂下各台机车的牵引电流高次谐波，随着机车之间相位差变化，可能产生相互线性叠加、矢量叠加以及抵消等关系。当多台交流机车彼此之间距离很短且均工作于小电流工况时，可以认为各台机车牵引网电压相同，牵引电流谐波的相位差为零，各台机车牵引网电流的谐波将只会相互线性叠加，而不会出现抵消，所以在交流机车集中使用区段特别是小电流使用区段，高次谐波影响凸显。尤其是较大的战场，如平凉南因谐振经常造成变电所馈线跳闸。谐波影响还与系统容量有着密切关系，比如同样是较大战场的迎水桥，却受交流机车谐波影响较少，原因在于迎水桥牵引变电所所在系统容量大，抗谐波干扰能力强。

5 牵引网谐波危害

第一，牵引网自身存在一定的谐振点，当交流机车产生的谐波频率与牵引网谐振频率相等或接近且幅值足够大或者说阻尼电阻足够小，该频率的电压被放大，超过设备所容许的电压范围，击穿设备绝缘或放电间隙引起跳闸。2014年银川供电段管内变电所因机车设备绝缘击穿或放电间隙烧伤原因造成的跳闸共计107件，多数跳闸发生在供电臂末端和较大战场所在处。

第二，当同一供电臂下存在多台轻载交流机车同时工作时，牵引网电压当中可能出现低频振荡现象，导致交流机车牵引力急剧下降，牵引负荷急剧增加，造成馈线过负荷跳闸。据不完全统计，2014年银川供电段管内变电所因馈线过负荷造成的跳闸共计23件。

第三，高频谐振烧毁牵引变电所直流屏充电模块，烧毁接触网避雷器。仅2014年银川供电段管内变电所牵引变电所直流屏充电模块共计烧损15块，对安全供电产生了极大威胁。

6 牵引网谐波治理初探

第一，交流机车网侧变流器设计时，等效开关频率不宜超过5000Hz（100次），如果牵引电流主要谐波频段在100次以上，可能导致辐射干扰现象，加大谐波处理难度，另外，开关频率提高还使得整车损耗增大，效率降低。

第二，通过修改交流机车控制软件，在车载变压器原边串接电抗器或并接RC支路，合理调度交流机车适当分散使用等措施减少交流机车注入牵引网的谐波量。

第三，分线路应对优化牵引网对谐波的抑制。对于纯直流机车运营线路采用静止型无功补偿装置SVC加滤波电容FC补偿方案达到提升功率因数需求；对交直流机车混用线路采用静止型无功发生装置SVG（或有源电力滤波器APF）加高通滤波器HPF补偿方案既对无功进行补偿又可以有效治理高次谐波。对于纯交流机车运营线路采用有源电力滤波器APF）加高通滤波器HPF治理方案可满足小容量无功补偿和谐波治理的需求。

篇10

[关键词]受电弓 工作原理 故障分析 处理方法

中图分类号：TQ20 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0032-01

1、引言

受电弓是和谐型电力机车的重要电器元件，它安装在车顶上，不用时处于折叠状态，运用时升起至与接触网接触。受电弓承担着连接、传输电力的重要作用。当受电弓升起的时候，通过它直接与接触网接触，将接触网的内高压电流传递给机车内部的高压电气设备，以此来提供各种能量来源。

本文通过简要分析受电弓的结构分析、工作原理、技术要求等，阐述了受电弓工作及维护保养中常见故障及处理方法。

2、受电弓的结构说明及升降工作原理

2.1 结构说明

DSA-200型受电弓主要由底架、阻尼器、升弓装置、下臂、弓装配、下导杆、上臂、上导杆、弓头、滑板及升弓气源控制阀板等机构组成。升弓装置安装在底架上，通过钢丝绳作用于下臂。上臂和弓头由较轻的铝合金材料结构设计而成。

2.2 原理说明

2.2.1 升弓原理

升弓r，司机将受电弓扳键开关扳至“升”位，控制受电弓电空阀使压缩空气通过电空阀流经由空气过滤器、升弓用单向节流阀、精密调压阀、压力表、降弓用单向节流阀、安全阀组成的受电弓气源阀板和高压绝缘软管进入车顶受电弓升弓装置。

气囊充气，推动导盘前移，通过钢索带动下臂绕轴顺时针旋转，此时上臂在推杆的作用下逆时针转动，使受电弓弓头升起。

调节节流阀可以调整升弓时间，调压阀可以调整滑板对接触网的压力。

2.2.2 降弓原理

降弓时，司机将受电弓扳键开关扳到“降”位，控制受电弓电空阀使气路与大气接通，气囊收缩，下臂作逆时针转动，最终使受电弓弓头降到落弓位。

调节节流阀可调整降弓时间。

3、受电弓常见故障分析与处理

对于受电弓来说，与接触网的连接、支承系统、受电弓的自动升降系统等关键系统在机车运行过程中必须时刻保持在工作状态，如果某一部分发生故障，那么带来的后果是难以预计的。因此，下文将阐述和谐型机车受电弓在运行过程中易发生的一些常见故障，并对其进行分析处理。

3.1 受电弓磨损断裂严重

在机车的实际运行过程中，受电弓的整体形态在其特殊的空气动力特性影响下，能够保持相对的稳定。但是对于其中的局部构件，例如升弓阀板和软连线等磨损情况较为严重。需要定期的进行更换，而且更换周期较短，大大增加了劳动量与生产运行投入，使受电弓的长时间稳定运行程度大打折扣。因此有必要来分析一下受电弓中发生磨损的原因。

在机车运行过程中，经常会发生硬点现象。硬点现象是一种危害性较大的物理现象。它产生于在机车高速运行的时候，受电弓的弓头由于振动或者其他原因，与接触网的线路发生剧烈碰撞、摩擦。硬点会加速受电弓弓头处的异常磨损，形成凹痕，并且恶性循环，大大缩减受电弓的寿命。而且，车速越高，硬点带来的危害就越大。

受电弓软连线的横截面形状现在大都采用扁平矩形的结构。经试验研究表明，当横截面相同，周围所处的空气动力场分布相似的时候，扁平矩形结构能够受到较高的压力值。而从材料力学角度来分析，扁平矩形结构的抗弯曲和剪切许用应力值又较小，同时边缘部位又存在一定的应力集中，非常容易造成软连线的断股现象。发生断股之后，连接线的横截面积总体减小，单位面积通过的电流就会增大，从而电阻发热效应就比较明显。使软连线长时间处于高温的工作状态，降低了耐磨性，同时也缩短了其使用寿命。

经过上述分析，要想减少或者避免受电弓的磨损断裂，可以从两个方面着手解决。第一就是减少硬点的发生。在高速运行的机车中，硬点危害巨大。必须要加强对硬点的检测。在布置接触网线路的时候，要对线路进行多次的调整、检查，将硬点的数量降到最低。同时减少机车的振动，使受电弓与接触网线路可以稳定连接。第二就是调整软连线的横截面形状。扁平矩形不适合作为软连线的横截面，建议改成圆形。圆形截面的空气流场比较稳定，正压区面积较小，使得软连线可以保持相对稳定的工作状态，而且不容易产生疲劳破坏，可以延长其使用寿命。

3.2 受电弓无法升起或者自动降弓

总的来说，受电弓是一种气动结构，而且受到电气系统的控制。当受电弓的运动动作发生故障，不能完成要求动作的时候，可以从它本身的气动系统及控制系统进行分析。

在受电弓的气动管路中，结构虽然简单，但是在实际的运行中却是故障频发。该系统的运动部件较多，需要多个动作同时完成，因此对气动系统的可靠性要求比较高。从电磁阀来说，如果电磁阀发生故障，阀芯不能运动，进气和排气管路均无法畅通，升弓和降弓的要求也就无法顺利完成。在电磁阀的内部，阀芯是主要的活动部件，对阀芯的就显得特别重要。故障电磁阀内，共同的都是阀芯的油脂都没有了，或者已经风干，起不到任何的作用。同时阀体内部残留有杂质颗粒物，影响了电磁阀的气闭性能，使管路的压力存在损失。

受电弓内部的压力开关是自动检测是否完成升弓动作的部件。如果压力开关发生故障，系统就会对升弓动作判断失误，从而发出错误的指令。例如，发出升弓动作指令，并延时25s之后，如果压力开关的气压信号有问题，系统就会认为该受电弓故障，并进行降弓，启动备用弓。但是在实际运行过程中，会有诸多因素导致压力开关判断失误。例如压力开关的传感器发生漂移，实测值与设定值误差较大；外界环境温度较低的时候，升弓时间延长，25s内无法完成升弓动作。这些都会导致受电弓的自动降弓。

快速降弓阀发生排风故障。在需要升弓或者保持弓升起状态的时候，如果ADD气路或者压力开关出现泄漏，在降弓阀的阀腔内部如果下腔的压力大于上腔的压力，那么膜片就会向上运动，下腔的气密性就会遭到破坏，此时压缩气体就会顺着下腔排除，使受电弓失去压力的支承，导致自动降弓。此外，如果快速降弓阀膜片上面的阻尼孔被杂质颗粒物堵塞，下腔内的空气就无到达上腔，同样会导致下腔压力升高，发生自动降弓。

经过上述分析，在遇到无法升弓或者自动降弓的问题时，可以从以下几个方面入手：①更换或者选用性能更好的气动电磁阀。保证其具有良好的气密性、性以及动作可靠性。②更换或者选用性能更好的压力开关。其传感器的精度是一个非常重要的参数，尽量避免测量数据的漂移，提高数据反馈速度。③延长压力开关的延时时间，避免因为环境因素导致升弓时间延长，从而让压力开关产生误判。④对受电弓的气动管路进行定期的清洗、检查，消除小细颗粒带来的危害。⑤在快速降弓阀进气口增加过滤网，提高进入快速降弓阀的气体清洁度，防止膜片的阻尼孔被堵塞。

4、结束语

HXD3型电力机车受电弓故障，轻则影响铁路运输秩序，重则毁坏受电弓和接触网，使接触网停电等，不仅造成较大的经济损失，而且还对行车安全带来极大的威胁。掌握受电弓的工作原理和故障处理，有利于提高机车运用可靠性，维护铁路正常运输秩序。

参考文献

[1] 光.HXD3型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2009