淺談HXD1型電力機車高壓隔離開關故障

徐圣恩

【摘 要】由于電力系統結構復雜，HXD系列電力機車難以避免發生高壓隔離開關故障。論文以HXD1型電力機車為研究對象，圍繞高壓隔離開關及其故障進行了探討。

【Abstract】As the power system structure is complex， it is difficult to avoid high-voltage isolation switch fault for HXD series electric locomotive. In this paper， the HXD1 type electric locomotive is studied， and the high voltage isolation switch and its faults are discussed.

【關鍵詞】HXD1型電力機車；高壓隔離開關；故障

【Keywords】HXD1 electric locomotive； high voltage isolation switch； fault

【中圖分類號】U269.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0153-02

1 引言

鐵路是我國交通運輸體系的重要組成部分，我國積極開發和引進各種高新技術手段，致力于提升鐵路技術裝備，實現鐵路運輸現代化、科學化管理，并取得了一系列成果。隨著我國鐵路信息化、高速化發展，重載鐵路取得突破性進展，如何保障電力機車的運行安全成為鐵路企業的重要研究課題。HXD1型電力機車是由兩節完全相同的4軸電力機車通過內重聯環節連接組成的8軸重載貨運電力機車，在我國干線鐵路重載貨運中發揮著重要作用。HXD1型電力機車在大秦鐵路干線主要承擔著運煤任務，在初期運行過程中，其高壓隔離開關出現了一些故障，影響機車運行質量，加強對HXD1型電力機車高壓隔離開關故障的分析，有利于提升機車整體性能。

2 HXD1型電力機車高壓隔離開關工作原理

HXD1型電力機車采用的是BT25.04型高壓隔離開關，該高壓隔離開關屬于電控氣動式隔離開關，其基本工作原理如圖1所示。BT25.04型高壓隔離開關主要利用電磁閥控制，對傳動氣缸進行供風，從而帶動閘刀完成合閘和分閘工作。

2.1 合閘動作原理

在氣路處于接通情況下，高壓隔離開關分閘，當HXD1型電力機司機室發出合閘控制信號后，電磁閥S端動作，從而將此端口輸氣氣路打開，從而使得壓縮空氣能夠通過，流入壓力氣缸的S端，同時，壓力氣缸的E端在電磁閥作用下，打開排氣氣路，經過消音器將氣流排除，進而推動操縱桿。在操縱桿作用下，轉軸發生60度旋轉，從而使得開關閘刀XY發生閉合動作，同時，接觸盒B的1、2觸點保持同步時序，對高壓隔離開關合閘到位的狀態進行反饋[1]。

2.2 分閘動作原理

高壓隔離開關分閘動作與合閘動作正好相反，當氣路處于接通狀態時，高壓隔離開關處于合閘狀態，HXD1型電力機司機室發出分閘控制信號后，電磁閥E端得電動作，并打開此端口輸氣氣路，從而使得壓縮空氣能夠通過，流入壓力氣缸的E端，同時，壓力氣缸的S端在電磁閥作用下，打開排氣氣路，將氣流通過消音器排除，推動操縱桿動作，使得轉軸發生60度旋轉，開關閘刀XY分斷。分閘到位的情況下，接觸盒A的1、2觸點改變狀態，從而反饋高壓隔離開關分閘動作成功。

3 HXD1型電力機車高壓隔離開關故障分析

HXD1型電力機車網側高壓電路原理如圖2所示，高壓隔離開關安裝在電力機車的頂端，實現對高壓電路的保護，同時能夠對25kV以內的高壓電力設備進行優化調整，使其保持良好的運行工況，如果電力機車車頂電路中發生故障，高壓隔離開關將分閘斷開，將故障進行隔離，從而確保電力機車的安全、穩定運行。根據筆者的工作經驗，在實際的工作中，HXD1型電力機車高壓隔離開關也存在一些故障，影響合閘和分閘動作效果，難以切實發揮保護作用。

3.1 高壓隔離開關閉合不到位

根據圖2可以發現，高壓隔離開關在HXD1型電力機車車頂的中間位置，并且十分靠近兩節車廂連接位置，該處溫度成為全車溫度最低點。在低溫狀態下，高壓隔離開關的電磁閥和壓力氣缸處的密封圈會發生硬化導致變形，內部潤滑脂的粘度進一步提升，同時，壓縮空氣受冷會產生冰渣，進一步增大了壓力氣缸的活塞運動阻力，出現緩慢動作狀態[2]。在這種狀態下，電磁閥內部的小部件動作失靈，難以完成指定動作，進一步對壓縮空氣的流量和壓力產生影響，壓力氣缸難以順利動作，高壓隔離開關合閘動作也不夠準確。針對這一故障，我們可以選擇適合低溫條件的油脂來作為高壓隔離開關氣缸內的替代油脂，同時，通過小輔修修程，將電加熱套安裝在高壓隔離開關的電磁閥和壓力氣缸部位，利用電加熱套對屬于低溫的高壓隔離開關進行加熱，使得保持工作狀態需要的最佳溫度。

3.2 高壓隔離開關放電燒損

HXD1型電力機車高壓隔離開關放電燒損問題一般發生在刀桿、軟連線、靜觸板上，同時呈現明顯的放電痕跡。根據相關的事故分析和對HXD1型電力機車的實際考察，高壓隔離開關放電燒損多發生在低溫閉合狀態下。在低溫狀態下，高壓隔離開關的閉合動作非常緩慢，在凸輪機構發生5度旋轉的情況下，A觸頭盒中的觸頭發生連鎖動作，從而反饋高壓隔離開關合閘信息，此時控制中心判斷高壓隔離開關完成合閘動作，進而發出閉合主斷路器的指令。但是，根據實際情況分析，由于動作緩慢，高壓隔離開關還處于合閘動作過程中，此時進行主斷路器的閉合，將會使得高壓隔離開關的主觸頭發生放電損毀故障。這就需要技術人員對觸頭盒的觸頭進行對調，確保反饋的合閘信號準確，同時在主斷路器閉合操作前，需要檢查高壓隔離開關的具體狀態，避免帶電合閘故障發生。

3.3 高壓隔離開關輔助配件不合格

通過檢查HXD1型電力機車高壓隔離開關的輔助配件，我們發現電磁閥周邊的端面存在漏風現象。在實際工作過程中，電磁閥通電后動作較為緩慢，并伴隨著漏風情況，通過對電磁閥進行分解，我們可以發現密封螺栓和緊固螺栓存在松動的問題，可以利用工具將螺栓鎖緊。但是，有些電磁閥存在明顯的質量問題，乘務員在日常的檢修過程中需要提高重視程度，并對檢修車間的檢修工作進行嚴格要求，對電磁閥以及國際扭力標準實行嚴密性檢查，保障通過檢查的所有電動機車電磁閥不會再發生漏風以及松動的現象。除了電磁閥，電力機車檢修人員還需要對高壓隔離開關周邊的設備實行相應的分析，確保高壓隔離開關連接配件的合格性。

4 結語

總而言之，本文主要針對HXD1型電力機車高壓隔離開關進行分析，探討了HXD1型電力機車高壓隔離開關的幾種故障，并提出了對應的處理方法，鐵路工作人員要及時總結應用操縱一些注意事項，在相似故障發生后，果斷做出停車判斷，并及時準確地進行相應處理，保證HXD1型電力機車的運行安全。

【參考文獻】

【1】齊明浩.HXD1型電力機車高壓隔離開關故障與解決對策探究[J].中國高新技術企業，2016，（33）：51-52.endprint