有關機車電器可靠性檢修分析

何志寧

摘 要：電力機車具有效率高、啟動快、速度高、功率大、爬坡能力強等優點，是當今我國運輸能力最大的機車，也是目前世界上公認的機車發展方向。本文重點就機車電器可靠性檢修進行了分析和探討希望能給從事本行業的同仁一些參考依據。

關鍵詞：機車電器；微機控制；制動裝置

電力機車主要由車體、走行部、車鉤緩沖裝置、制動裝置和一整套電氣設備組成。機車在運行過程中，由于高速運行受到沖擊振動、摩擦及腐蝕，經過一段時間的運用以后，各部分構件都會發生磨耗、變形、老化或者損壞。一般來說，經常處于運動狀態時，運動配合之間的構件或系統都有其初期故障階段、穩定工作階段和耗損失效階段。當機車的零部件出現耗損失效時，便會發生故障，影響機車的正常使用，嚴重者甚至危及行車安全。因此，為了保證機車正常工作，延長機車使用期限，對機車進行日常保養和檢修是十分必要的。電力機車投入運用一段時間后，要及時在電力機務段或修理廠對電力機車進行必要的處理和檢修，以恢復機車零部件的運用技術狀態，使電力機車正常運行。

一、機車電器故障產生的原因

機車電器故障的產生是多方面、多因素的，有時一個電器故障由二個甚至二個以上方面的原因產生同一個故障現象，這就要求我們機車電器檢修人員必須熟悉機車電器線路原理圖，各電器元件在電路中所起的作用、功能及相關的電壓、電流等技術參數，掌握各種測試儀表的使用方法，才能快速準確地找出故障之所在。由于機車電器配件的技術參數達不到規定要求，產生如虛接、燒損、觸頭粘連、絕緣值低等一些故障。此類產品多為如按鈕開關、電磁接觸器等一些配件。在機車電路中，電路中的負載元件（繼電器、接觸器）大多都是感性負載，在操作機車執行各種電器動作時，線路中的感性元件（繼電器、接觸器、線圈）經常處于開通和關斷狀態，由于線圈的自身特性，在線路斷開時，勢必要產生自感反電勢。由于線圈電路都未安裝泄放電路，在線路中一旦有接地，線圈所產生的自感反電勢形成回路，就會破壞回路中比較敏感的電子元件，導致電子裝置不能正常工作。機電一體故障這種故障多發生在電器線路中的執行機構，如電磁閥接觸器等機械裝置部分。通電后，電路中的執行機構未動作，后經檢查，發現多為電器執行機構中的機械犯卡，電磁閥芯桿調整不當、固著、卡滯等而引起的故障。

二、機車電器可靠性指標設置

繼電器和接觸器采用失效率λ作為其可靠性特征量，按最大失效率進行分級，繼電器分4個失效率等級，接觸器分6個失效率等級。電器產品在規定條件下和規定動作次數內，不能完成規定的功能就是失效。當出現下列任何一種情況時，即認為該試品失效。閉合觸頭的接觸壓降大于開路電壓的5%；斷開觸頭間的電壓小于開路電壓的90%；觸頭熔焊或其他形式的粘接；線圈通電時不動作；線圈斷電時不返回；試品零部件有破壞性損壞，連接導線及零部件松動；試品在試驗后的檢測中，任何一項檢測結果不符合產品技術標準的規定，如動作值、釋放值、絕緣電阻、介質耐壓、線圈電阻等。

三、機車電器的電壽命與可靠性試驗

主要以機車用繼電器、接觸器為例。電器的電壽命是指在規定的接通和分斷條件下，電器不需要修理和更換零件所能承受的有載操作次數。電壽命試驗的目的就是為了考核電器在規定的試驗條件下能否達到規定的電壽命。電壽命試驗關注的是觸頭能否正常通斷負載，有無觸頭粘連、燃弧時間過長、觸頭過度燒損、觸頭脫落及動作卡滯、零件及結構損壞等現象。電壽命試驗是研究產品在規定負載下的電氣耐久性。可靠性試驗所關注的是產品在壽命期內動作的失效率，即在規定的動作次數內最多能有幾次失效。失效的含義包括因各種原因引起的觸頭閉合壓降過大（接觸不良），分斷時觸頭開路電壓過低（不完全分斷），也包括各種能導致電器不能正常工作的機械、電氣故障。當電器出現上述故障時，它會引發電路系統的故障。可靠性試驗更強調完成規定功能的能力。電器的可靠性試驗也稱失效率試驗，屬于定數截尾試驗。它分為定級試驗、維持試驗和升級試驗。定級試驗是指為首次確定產品的失效率等級而進行的試驗，或在某一失效率等級的維持試驗或升級試驗失敗后，對產品重新確定其失效率等級而進行的試驗。升級試驗是指為證明產品的失效率等級比原定的失效率等級更高而進行的試驗。維持試驗是指產品通過了定級試驗或升級試驗并在規定的維持期后，為證明產品的失效率等級仍不低于定級試驗或升級試驗所確定的失效率等級而進行的試驗。電器配件存在使用壽命問題，拆下舊件如果不進行壽命甄別就加以使用，有可能會造成所維修的產品存在更嚴重的質量隱患，這是機車檢修過程中應該特別避免的。筆者認為對拆卸舊件首先應考慮其電壽命問題。從電器產品的可靠性參數指標上來講，電壽命遠小于機械壽命。一般電器（如繼電器和接觸器）電壽命以105次計算，機械壽命以106次計算。對超過機械壽命的電器元件不宜再拆卸部件使用，因為拆卸這樣的部件使維修后的電器元件質量更加不可靠，更容易引發故障。超過機械壽命的電器元件均應按報廢處理，不宜再回收使用。對超過電壽命而未達到機械壽命的電器元件，建議也只對機械部件考慮可回收利用的可能性。電器部件作報廢處理，即使電器部件的表面技術特征良好也不得使用。

四、結束語

從上面分析可知，機車、電器之間應該互相配合，機車應該不斷創造條件來改善電器的工作條件，電器也要不斷提高性能來滿足機車要求，這樣使電線路與電器的故障越來越少。遺憾的是從目前機車方面的標準來看，就根本沒有一條將機車標準與其他電機、電器等標準有機地聯系起來的一條規則。在機車上使用的電機的某種性能要符合某個標準，使用的電器的某種性能要符合某個標準，而我們的機車標準就沒有這么一條。也許有人覺得沒有這么一條無所謂，其實不然，有沒有這么一條實質上是承不承認系統與元件之間應該要互相配合、互相制約的問題。

參考文獻：

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