淺談電力機車的維護要點

摘要：電力機車具有啟動快、速度高、低污染等特點，在鐵路運輸領域得到廣泛應用。電力機車維護與保養以及動態管理質量是保障電力機車安全運行的基本前提。文章通過對電力機車牽引電動機、變壓器、控制單元等電氣部分的維護與保養、質量管理體系等研究，進而探討了電力機車的維護與保養。

關鍵詞：電力機車；機車維護；機車保養；鐵路運輸；牽引電動機；變壓器 文獻標識碼：A

中圖分類號：U270 文章編號：1009-2374（2017）03-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.060

基于電力機車的啟動快、速度高、低污染等特點，電力機車廣泛應用于鐵路運輸領域。電力機車維護與保養以及動態管理質量直接決定電力機車的使用效率和壽命，對電力機車牽引電動機、變壓器等有效的維護和保養有助于解決電力機車組成裝置的變形、磨損、老化等問題，進而延長電力機車的使用壽命。此外，動態質量管理有助于增強電力機車運行的安全性，在電力機車研究中處于重要地位。本文從電力機車牽引電動機、變壓器等電氣部分的維護與保養，電力機車質量管理系統等方面出發，進行電力機車的維護與保養研究。

1 電力機車電氣部分的維護與保養

電氣部分、機械部分和空氣管路系統共同構成電力機車，其中電氣部分可進一步分為牽引電動機、主變壓器、控制單元等。電力機車是利用電能提供機車牽引力的現代化交通設備，具有低污染、效率高、成本低、速度快等優點，在實際交通運輸過程中廣泛應用。

1.1 牽引電動機

電力機車牽引電動機的故障包括啟動、發電、異常聲響、高溫或者冒煙以及電壓缺相等故障，嚴重阻礙了電力機車的效率。電動機的啟動故障是指牽引電動機接通電源后無法正常啟動的現象，包括電機內部短路、電容器、電阻盒等造成的電器障礙。牽引電動機的發電故障是指電機啟動的發電故障，包括電機發電極性、接線、磁繞組等造成的電機啟動的發電故障。牽引電動機的異常聲響是指電機定子內部接線錯誤或者短路等造成電機運轉時發出異常聲響，電機異常聲響時電機仍可以正常運轉。電動機的高溫或者冒煙主要是由于電壓不達標造成的電機出現溫度過高，嚴重時可能導致冒煙。牽引電動機的電壓缺相故障主要是由接線缺相造成的，嚴重時會導致電機燒毀，進而導致電力機車運行故障。

基于電力機車的特殊性，進行電機檢測要采用聽、聞、摸以及專業設備排查相結合的故障檢測方法，依照國家相關規范的要求，定期地進行電機日常巡檢，排除安全隱患。采用聽、聞、摸等故障檢測方式有助于分辨電機的聲音、溫度變化，快速地進行電機故障檢測與維修。專業設備排查的方法有助于及時、有效地發現電機內部故障，確保電機正常運轉。

1.2 主變壓器

主變壓器是電力機車電氣部分的重要組成部分，直接決定電力機車的牽引質量，是電力機車的動力來源，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主變壓器具有重量輕、高阻抗等特點，通過設置溫度繼電器、油流繼電器等實現對主變壓器的溫度、過壓保護。主變壓器故障直接導致電力機車牽引質量的下降，在電力機車的維護和保養中居于重要地位。常見的主變壓器故障主要內容有變壓器的工作原理故障、鐵芯故障、絕緣故障、組件故障、短路故障、放電故障、保護誤動故障、滲漏油及油流帶電故障、雷擊及進水等，其中放電故障又可分為火花放電故障、局部放電故障以及電弧放電故障。變壓器油中存在絕緣物質、氣泡等空穴，變壓器油中存在水分、固體顆粒等雜質，高壓電氣設備內部金屬器件接觸不良等都容易造成放電故障的產生。主變壓器短路故障主要是短路產生瞬間強電流，使得主變壓器繞組失穩或破壞，進而造成主變壓器故障。

1.3 電力機車的控制單元

電力機車的控制單元是電力機車的重要監控系統，一般來說牽引力控制單元，就是牽引變流器的控制單元TCU，Traction control unit。與牽引控制系統交換數據，控制牽引力。在電力機車的運行過程中起著主控作用，因此電力機車控制單元的維護和保養具有重要的現實意義。電力機車控制單元的故障研究和維護中，依據電力機車控制單元故障的程度等級將電力機車控制單元故障分為A、B、C三類故障，其中A、B、C代表故障的等級，依次為嚴重、中等、輕微故障。其中A、B故障對電力機車正常運行造成一定的阻礙，需要司機依據報警顯示進行相應的應對。

電力機車控制單元故障的檢修需要維修人員依據電力機車顯示屏的提示進行故障確認，對問題部件或機箱進行檢修或替換，以保障電力機車控制單元的正常運行。電力機車控制單元的檢修和保養要求維修或使用人員對電力機車故障管理、設備狀態、隔離等選項充分了解，嚴格按照電力機車的使用手冊進行控制單元的使用或維修，減少電力機車控制單元的故障，保障行車安全。

2 電力機車質量管理系統

電力機車在行使過程中經常遇到泥石流、山體滑坡等極端自然現象，對電力機車的行使安全造成了極大的威脅，將先進的技術應用于電力機車的質量監管體系，有助于增強電力機車質量管理的信息化、電子化，提前做好預防和應對，保障行車安全。

許多學者通過對電力機車質量管理的動態體系進行研究，解決了傳統電力機車質量管理的復雜性、獨立性以及智能化程度不夠的問題。先進的電力機車質量監管體系，有助于實現電力機車行使過程的實時、有效的監督，預防電力機車安全事故的發生，進而提高電力機車運行的安全性。

3 電力機車的維護與保養

電力機車出現的牽引電動機的啟動、發電、異常聲響、高溫或者冒煙以及電壓缺相等故障；變壓器油中存在絕緣物質、氣泡等空穴、變壓器油中存在水分、固體顆粒等雜質、高壓電器設備內部金屬器件接觸不良、電路短路等造成放電和短路故障；電力機車控制單元故障出現的A、B、C三類故障。電力機車維修人員要依據國家、鐵路相關規范的要求，充分了解電力機車的結構、故障類型以及解決措施，采用聽、聞、摸以及專業設備排查相結合的故障檢測方法，對電力機車進行日常巡檢，對電機的聲音、溫度和內部結構進行檢查；保證變壓器油的清潔、內部絕緣、零件檢查；對變壓器的檢查維護要做到保證各部位的清潔、靈活，氣密性，緊固件的牢固，連接線的完整性以及金屬零件不銹蝕等；電力機車控制單元的檢修和保養要求維修或使用人員對電力機車故障管理、設備狀態、隔離等選項充分了解，嚴格按照電力機車的使用手冊進行控制單元的使用或維修，減少電力機車控制單元的故障，保障行車安全。

電力機車的維護和保養進一步總結為將先進的技術應用于電力機車的各個領域，保障電力機車監管和預警的有效性，在進行電力機車保養和維護的過程中注重對電力機車設備外觀清潔、不可用尖銳物體或強酸等刮刺或腐蝕硅橡膠表面、緊固二次引線連接件以及緊固件的連接牢固。

電力機車的維修人員在電力機車的檢查和維修過程中要注意禁止帶電作業、關閉電源、有效的高壓防護、嚴禁敲擊緊固件等。關閉電源、禁止帶電作業和有效的高壓防護都有助于提高電力維修人員的人身安全。關閉司機控制臺的電源，在電車車頂作業時首先進行接地處理，在導線以及電氣設備的維修中切斷電源，都是電力機車維修人員應注意的要點。特別是在高壓系統的檢修和維護過程中，電力維修人員應穿絕緣防護服、佩戴絕緣手套，使主斷路器和受電弓處于關閉狀態，才能進行高壓系統的檢修和維護。緊固件的檢查嚴禁敲打，以防止緊固件在行使過程中松動，進而造成安全事故。此外，電力機車維修人員在檢修完成后，注意將防護罩等安裝牢固，以避免電力機車安全事故的產生。

4 結語

電力機車的使用效率和壽命主要取決于電力機車維護與保養、動態管理質量，基于電力機車出現的牽引電動機的啟動、發電、異常聲響、高溫或者冒煙以及電壓缺相等故障，變壓器油中存在絕緣物質、氣泡等空穴、變壓器油中存在水分、固體顆粒等雜質、高壓電器設備內部金屬器件接觸不良、電路短路等造成放電和短路故障，電力機車控制單元故障出現的A、B、C三類故障，對電力機車的維護與保養進行研究。研究認為：（1）電力機車保養和維護的過程中注重對電力機車設備外觀清潔、不可用尖銳物體或強酸等刮刺或腐蝕硅橡膠表面、緊固二次引線連接件以及緊固件的連接牢固；（2）通過新技術的應用完善電力機車的質量監管體系，提高其應對泥石流、山體滑坡等極端自然現象的能力，保障電力機車監管和預警的有效性，進而保障行車安全；（3）電力機車的維修人員在電力機車的檢查和維修過程中要注意禁止帶電作業、關閉電源、有效的高壓防護、嚴禁敲擊緊固件等。

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作者簡介：張海濱（1974-），男，黑龍江雙鴨山人，中國神華神朔鐵路分公司機務段助理工程師，研究方向：電力機車。

（責任編輯：秦遜玉）