摘 要:作為我國鐵路運輸的常用機車型,韶山4B型電力機車(簡稱SS4B)的機車外觀主要由結構相似的兩節四軸電力機車構成,在內重聯環節連接作用下實現二者的相互作用,這就使得SS4B型電力機車組成了八軸重載型的電力機車。在兩節機車間的聯接處安裝有中間走廊,這就更加便于機務人員的通行。作為我國自主建造的第三代相控型電力機車,SS4B有著無極調壓以及交直傳動的優勢,是我國電力機車標準化設計的集中呈現。文章重點探討了包神鐵路機務段自2009年牽引動力從內燃向電力牽引轉換過程中,SS4B型電力機車日常檢修及保養問題。
關鍵詞:SS4B型;電力機車;技術特點;檢修保養
當前SS4B型電力機車集中配屬于神華包神、神朔、朔黃等鐵路線路當中,SS4B型電力機車與市場需求之間的聯系更加密切。包神鐵路是神華集團神東礦區煤炭外運的裝車基地,也是神朔、朔黃西煤東運主要運輸通道的重要集裝線,同時擔負著地方物資運輸和鄂爾多斯地區其他企業的煤炭外運任務。隨著電氣化鐵路的迅猛發展,2009年包神鐵路牽引動力陸續向電力牽引轉換。從SS4B型電力機車的技術特點出發,針對SS4B型電力機車的技術整改工作亟需展開,通過電力機車改造來更好地降低機車故障率,這是電力機車檢修與保養中不可忽視的重要環節。
1 SS4B型電力機車的技術特點分析
盡管SS4B型電力機車是由兩節四軸的電力機車構成,然而在外重聯控制功能的輔助下,僅僅在一間司機室也能夠實現對電力機車的全面控制。從實質上SS4B型電力機車更加偏向于十六軸電力機車的使用性能,并分別設有兩臺島轉向架來互相牽制。SS4B型電力機車牽引傳遞作用的實現主要是通過通過一種牽引裝置得以實現,這一裝置被稱為低位斜拉桿推挽式牽引裝置。其優勢在于利用率高、穩定性好。與此同時,在供電方式選擇方面SS4B型電力機車主要采用的是兩種供電方式,其一主要在于對電動機車軸重的有效補充,其二則是保證SS4B型電力機車在特定功率條件下的功率因數,這對于實現相控元級調控有著積極的促進意義。除此之外,SS4B型電力機車選用兩種供電方式其目的還在于遇到深度磁場對工況產生重大影響時能夠及時對換向性能進行有效牽引,這在改善低速狀態下電力機車電制動性能的同時也突出了加饋電阻制動的應用效果。
2 SS4B型電力機車檢修及保養措施
2.1 SS4B型電力機車故障及原因分析
由于SS4B型電力機車主斷路器合不上故障發生數量眾多,因此在故障類型方面也表現出諸多形式,以下介紹三種常見的故障類型:第一,一次側過流引起的主斷路器故障。一次側過流變壓器牽引過程中在繼電器動作的作用下常開觸點處于閉合狀態,在二次繼電器動作之后,一次側過流在經過常開觸點時產生自鎖問題,這時主臺故障顯示屏上就會出現對應的故障問題。第二,由于牽引變壓器二次側短路造成的主斷路器故障問題。在流經牽引變壓器二次側繞組的同時二次側電流傳感器有可能會由于變流裝置而導致元件的擊穿,進而在吸合過程中造成主斷路器的跳開問題,這也會在主臺故障屏上有所顯示。第三,由于輔助系統過流導致的主斷路器故障問題。一旦輔助電路系統的過流值達到一定范圍輔助系統繼電器就會開始工作。在常開觸點閉合的狀態下過流中間繼電器導致自鎖,這一故障會在副臺故障顯示屏上呈現出輔過流的狀態。
關于SS4B型電力機車主斷路器故障產生的原因可從以下三個方面加以概括:第一,SS4B型電力機車的顯示信號與原設計主斷路器信號并非來源于同一路信號,這時若是發生繼電器部分聯鎖接觸不良的問題就勢必會導致主斷路器的指示信號產生偏差。第二,由于電力機車的零壓故障與繼電器吸合有著直接聯系,因此電力機車接觸網狀態正常的情況下并不會對零壓故障進行顯示。然而若是接觸網正常的情況下發生主斷路器故障時就會導致電路電壓變成零,在繼電器的釋放作用下,這時也同樣處于零壓故障狀態。第三,關于一次側過流和二次側過流之間的故障顯示問題。通常繼電器發出一次側過流信號故障與二次側短路信號的發出都是在中間繼電器的作用下實現自鎖。
2.2 SS4B型電力機車的技術改造內容
開關柜同步變壓器技術改造,從鐵路接觸網的網壓分析,波動較大的接觸網網壓對應的電阻消耗也相對較大,通常開關柜的同步變壓器安裝于電阻的底部,一旦發生電阻發熱甚至是燒毀問題時就會導致其中的金屬物質掉落,這時燒毀的變壓器勢必會影響到電力機車運行的穩定性。開關柜在改造之后傳統的接線方式得到了改變,且回路也從并聯狀態轉變為串聯,這顯然增大了回路的電阻值。通過對RC回路最大電流的控制來是實現對電容工作條件的改善,這對于元件故障率的降低以及緩解晶閘管電流沖擊等都大有裨益。此外,開關柜同步變壓器改造的實施對于硅元件故障率的控制也有著積極的導向意義。
2.3 SS4B型電力機車檢修的注意事項
SS4B型電力機車在檢修方面的注意事項主要包括四個方面:其一,通過對一次側過流繼電器的下車檢修、主接地繼電器檢修以及輔助電路過流繼電器檢修等來盡可能完善電子式輔機保護裝置的試驗與檢修工作。其二,做好一次側過流繼電器以及輔助繼電器的固定工作,以避免機車振動而導致的故障問題。其三,對電器觸頭開距進行調整,保證開距與技術要求相符合,嚴格控制相鄰觸頭之間的電氣距離。其四,重點對緊急按鈕和控制器方向的設備進行檢查,通過采取必要的保養措施來提高SS4B型電力機車檢修與維護的實施水平,盡可能降低電力機車主斷路器的故障發生率。
2.4 SS4B型電力機車保養的注意事項
SS4B型機車采用ZD114-A型牽引電動機,該電機為串勵脈流牽引電動機,額定功率為800KW,牽引電機故障是機車的常見故障,因此采用合理的檢修和保養技術,以保證機車運行的穩定性。機車在日常小、輔修中經常會出現電機軸承潤滑脂過多、電機竄油和粉塵污染嚴重的問題,由于牽引電動機工作環境惡劣,粉塵污染比較嚴重,尤其是換向器部分,碳刷磨粉的粉塵較多,而強迫通風時,由于電機的構造原因,檢查孔對應的面,換向器及刷架等部位不能進行徹底吹掃,容易造成粉塵堆積,特別容易引起換向器環火甚至“放炮”,因此在檢修過程中保證風道清潔暢通,以降低換向器工作溫度,保障換向器的熱穩定性,對減少換向器環火有很好的效果。
綜上所述,從SS4B電力機車的市場需求和技術特征來看,這一類型的電力機車更加符合我國現行鐵路運輸的根本需求。關于SS4B型電力機車檢修與保養工作的展開其目標不能局限于電力機車的穩定運行方面,而是應當從電力機車利用效率出發,使得電力機車能夠在惡劣的使用環境下仍能夠保持高效的運行狀態。SS4B型電力機車在主電路設計方面采用的是不對稱的三段半控橋形式,這一形式具備了恒流準恒速控制的特征,加之電路本身的牽引特性,這就使得SS4B型電力機車在運行過程中主斷路器質量故障問題頻繁發生,這對于電力機車的運行安全顯然是極為不利的。根據存在的情況,我們需要從SS4B型電力機車的檢修及保養環境入手,切實完善SS4B型電力機車的技術整改,提高SS4B型電力機車主斷路器維修和保養的技術水平,明確SS4B型電力機車檢修與保養的要點與措施,有效遏制SS4B型電力機車的機故、臨修率逐年減少,機車質量得到了改善,為提高包神鐵路的運力發揮了重要作用。
參考文獻
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[2]李勇.機車故障隔離開關切換控制裝置[J].電力機車與城軌車輛,2008(2).
作者簡介:楊光(1984,8-),男,陜西榆林,本科學歷,單位:神華包神鐵路有限責任公司機務段,研究方向DF4或SS4B機車檢修和運用,助理工程師。