SS4改進型電力機車劈相機電路故障分析及處理

【摘 要】SS4改進型電力機車是我國貨運機車的主要車型之一，應用范圍比較廣泛。本文針對SS4改進型電力機車劈相機的電路故障進行了深入的分析，對故障形成原因進行了探討，并在些基礎上，對故障的排除提出了一些看法。

【關鍵詞】SS4電力機車；劈相機電路故障；故障處理

SS4改進型電力機車是我國貨運機車的主要車型之一，是在SS4型電力機車的基礎上研制的一種機車，具有起動平穩、速度快、運送貨物量大等優點。由于它的性能好，經濟效益高而得到廣泛的應用與好評。

劈相機是SS4改進型電力機車輔助系統的主要電機之一，它的性能的好壞直接影響到其它輔助電機的正常工作。異步電動機的許多故障現象都會在劈相機上發生，但劈相機又有其自己的特性。從劈相機的故障分析來看，主要是電路故障和電機機械故障，本文將主要針對SS4改進型電力機車劈相機的電路故障來進行分析與處理，而對劈相機有一個全面的了解能夠快速準確地找到劈相機的故障并及時排除。

1.SS4改進型電力機車的劈相機特點

SS4型改進型電力機車采用了YPX2—280M—4型劈相機，其設計原理與SS3型電力機車的異步劈相機一樣。但區別在于有目的的減少其容量，為確保輔助系統所需要的容量，藉助單相電網和工作電容的輸出來補償，不僅對劈相機本身，而且對輔助電路及各相關電器也帶來了不少好處。由于劈相機的容量減少了，三相電流也跟著減少了，不僅減少了劈相機本身的體積和重量，與此同時也節省了昂貴的銅線和硅鋼片等金屬材料，而且使有關電器的工作電流減少，避免了SS4改進型電力機車在全制動工況時，劈相機的接觸器嚴重超過負荷及由此帶來的一些后患，從而使機車運行的可靠性進一步提高。

2.SS4改進型電力機車的劈相機工作原理

SS4改進型電力機車的劈相機實際上是單相電動機與三相發電機的組合。SS4改進型電力機車上所有的輔助電動機均由主變壓器的輔助繞組a6-x6供給單相電源，經異步劈相機將單相電源劈成三相電源，再供給輔助電路的所有三相異步電動機使用。異步劈相機的結構與三相異步電動機不同，轉子為鼠籠式，定子繞組按三相不對稱規律嵌入在定子槽內，劈相機實際上是單相電動機與三相發電機的組合。劈相機的電負荷不是固定的，是隨機車運行工況的改變而變動。

劈相機是SS4改進型電力機車中受力比較復雜的一種電機，它既要承受大功率電流的負荷，而且又要受到各種扭轉力矩的影響，因此在實際工作中它的故障率比其它輔助電機要高一些。

3.SS4改進型電力機車劈相機電路故障分析及處理

3.1接觸器故障分析及處理

接觸器故障是導致劈相機不能正常運轉的原因之一，具體表現為劈相機通電后轉子不轉，無任何反映，或是劈相機啟動后發出嗡嗡的異響，轉軸不轉或是轉動緩慢并且有發熱現象。

若劈相機通電后轉子不轉基本就可以確認是劈相機接觸器出現了損壞，可以拆下劈相機接觸器201KM，檢查其觸點在通電情況下是否閉合良好，如無反應，說明接觸器已經損壞，更換新的接觸器后可以排除故障。劈相機啟動后發出嗡嗡的異響，轉軸不轉或是轉動緩慢并且有發熱現象，此種情況下往往劈相機起動信號會顯示不滅，是劈相機單相運轉所致，基本可以確認是劈相機接觸器或是起動電阻接觸器發生不動作故障，在檢查確認后更換接觸器可以排除故障。若檢查劈相機接觸器及起動接觸器后動作沒有問題，則表明是電機內部故障，應對電機進行立即檢修。

接觸器是屬于動作元器件，不斷的閉合斷開對于可靠性會產生影響。在機車運行中若劈相機接觸器發生故障后果會十分嚴重，不能及時處理甚至會造成重大事故。因此，為了避免在機車運行中發生此類故障，在機車輔修時，應著重對劈相機接觸器的可靠性進行檢查，確保劈相機接觸器閉合、斷開動作完全可靠、靈活，沒有卡住及接觸不良、線圈過熱等現象，只有防患于未然，才能確保機車運行過程的安全可靠無故障。

3.2電器元件誤動作

劈相機電器元件誤動作主要有輔機過流保護誤動作以及起動繼電器誤動作。

輔機過流保護誤動作表現形式為劈相機起動后，機車的信號顯示屏上劈相機起動信號顯示不滅，過流保護延時不能提前動作，劈相機停止工作。產生此種故障的原因一般為輔機保護插件出現問題，可通過拔出輔機保護插件，按下劈相機接觸器手動按鈕來進行故障檢驗，如果劈相機能夠正常起動，則說明劈相機過流保護出現故障，更換保護插件后即可排除故障。

起動繼電器誤動作分為提前誤動作與晚動作或不動作。劈相機起動后，起動信號顯示為“顯示-熄滅-再顯示”，劈相機在某一轉速下“爬行”或降速至停轉，輔機保護動作，那么基本可以判定為起動繼電器提前誤動作，起動繼電器在劈相機轉速沒有達到額定轉速的0.9倍就將起動電阻切除，導致故障現象的發生；起動繼電器晚動作或是不動作的故障表現形式為劈相機起動后劇烈抖動、電磁噪音大且起動信號顯示不滅，起動電阻遲甩或甩不開導致發紅或燒斷。此種故障現象發生時應立即切斷電源，及時檢查及排除起動繼電器是否誤動作，避免出現劈相機被燒壞的嚴重后果。

3.3劈相機接線錯誤

從SS4改進型電力機車的輔助電路圖可以看到，劈相機電動第一相U1端子與機車202母線相連，劈相機的電動第二相V1端是與機車201母線相連的。發電相WL端子與203母線相連，起動電阻接在U相與W相之間。如果劈相機任意兩根線互換，這都會使劈相機反轉。如果劈相機反轉，則表明有兩根線接反，就應判斷為劈相機接線錯誤，應立即打開劈相機接線盒檢查。但有一種特殊情況：當三相接線相互反接時，劈相機轉向與正常轉向一致，即：劈相機電動第一相V1端子接機車201母線，劈相機電動第二相V1端子接203母線，劈相機發電相W1端子接機車202母線，V相作為發電相與起動電阻連接，由于起動電阻與V相繞組不匹配，劈相機起動困難，且由于V相繞組匝數最少，即使劈相機啟動起來，由于三相電壓嚴重不對稱，使負載電機啟動困難，這時劈相機帶不動負載，對此檢修人員也應打開劈相機接線盒，認真檢查劈相機聯線，并加以更正。

3.4起動電阻值變大問題

起動電阻值變大會導致劈相機的起動轉矩變小，使劈相機在低網壓下的起動變得困難甚至不能起動。其形成原因為電阻的制造公差較大或者每次起動時間較長，使劈相機起動電阻發燙或燒紅，產生氧化反應導致有效截面積變小，長期積累劈相機起動電阻值會逐漸變大。對于此種故障，可以用兆歐表測量劈相機起動電阻值，如果大于0.79Ω，則應及時更換新的劈相機起動電阻。

3.5網壓過低和輸入電壓嚴重不對稱

網壓過低在劈相機上的故障表現為劈相機起動時間長，易引起過流保護，噪音大等，通過檢查電壓表，觀察劈相機輸入電壓可判定，如果低于270V即可判定故障為網壓過低，網壓過低時應立即停止劈相機起動。

輸入電壓不對稱的故障表現形式為劈相機噪音大且發熱嚴重，可通過檢查電機的三相電壓來進行判定，低網壓下電壓不對稱度大于10%，高網壓下電壓不對稱度大于7%，即可判定輸入電壓嚴重不對稱。輸入電壓不對稱會導致電機的諧波增大，損耗增加，長時間處于此種用電環境下，對于劈相機的正常運轉會構成較大影響。

4.結束語

除上述電路故障外，SS4改進型電力機車劈相機還有其它一些故障，故障形成原因也是多種多樣具有復雜性，但無論是何種故障，只有對劈相機的特點以及工作原理充分理解與掌握，就不難通過分析找出故障原因，從而采取合理的處理方法排除故障。 [科]