SS7型機車TBY1—25型高壓互感器內阻超值原因分析及對策

唐佳

【摘 要】文章闡述了SS7型電力機車高壓電壓互感器內阻超值問題，從溫度誤差、儀器誤差、接觸電阻誤差、線路老化等方面進行原因分析，提出把高壓電壓互感器納入壽命管理、修改工藝參數等防止措施，使問題得到解決。

【關鍵詞】SS7型電力機車；高壓電壓互感器；內阻超值；誤差；老化；措施；壽命管理；工藝參數

【中圖分類號】TM451 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）02-0097-02

TBY1-25型高電壓互感器是SS7型電力機車專用的一種高壓電器設備，主要由線圈組、鐵心、油箱、瓷套、出線裝置等部分組成。高壓電壓互感器一次繞組的A端接高壓，X端接地，適用于我國鐵路六軸貨運電力機車，每臺機車需配置一臺高壓電壓互感器。它用于將額定電壓為25 kV的電力機車電網中作為電壓測量和繼電保護使用。

近幾年來，南寧機務段中修SS7型電力機車落修的TBY1-25型高壓電壓互感器出現大批量內阻參數超值的問題，但無維修能力，需要委外修理，既浪費大量維修成本又延長了機車配件周轉，嚴重影響了SS7型電力機車中修的進度。為解決TBY1-25型高壓互感器內阻參數超值的問題，我們進行了調研，并采取了相應的措施，使問題得到解決。

1 故障概況

2017年1～5月份，南寧機務段中修SS7型電力機車TBY1-25型高壓電壓互感器落修共計24臺次，其中測量內阻參數合格僅為10臺次，合格率為41.7%，故障共14臺次，占58.3%，故障主要原因為一、二次繞組參數阻值偏差較大，超出技術參數規定的數值（SS7高壓電壓互感器繞組阻值要求為冷態阻值偏差不超過5%）。現場調查配件故障情況詳見表1。

2 原因分析

2.1 溫度誤差

TBY1-25型高壓電壓互感器繞組阻值參數技術要求均要求為冷態直流電阻，即在常溫20 ℃下的直流電阻值，當測量環境溫度為20 ℃時，均需按照公式進行換算。由公式可知，當測量溫度每誤差2.55 ℃時，則換算值將偏差1%。而現場實際作業中，工作者在TBY1-25型高壓電壓互感器的測量過程中，當時現場溫度常以當天氣象部門的天氣預報溫度為測量標準，甚至存在不換算情況，這樣將造成較大的測量誤差。

2.2 儀器誤差

測量TBY1-25高壓電壓互感器繞組內阻的電橋儀器相對來說為一種非常精確的儀器，儀器本身誤差允許為0.2%，但儀器的測量夾鉗表面存在有接觸電阻，在夾鉗對夾高壓電壓互感器抽頭引線測量的情況下，測得該電阻值大約為1 mΩ。這個誤差值對于互感器一次繞組來說影響并不大，但對于二次繞組來說則相當于增加0.5%的阻值。

2.3 接觸電阻誤差

在測量時，通過測量夾鉗夾住高壓電壓互感器抽頭引出接線柱測量，而這個接觸本身并非理想接觸且接線柱表面經常有氧化層，這種氧化層的存在對測量值也將造成誤差。

2.4 線路老化

由于高壓電壓互感器為油浸式結構，原、次邊繞組完全浸泡在液體內，在長時間運用過后，高壓電壓互感器內部繞組難免會出現老化和阻值增大的現象。

3 解決措施及建議

3.1 建立相對穩定的測試室

由于高壓電壓互感器內阻參數測試需要在恒溫等環境下測試，為確保測試結果精準，建議建立一個相對封閉、溫度恒定的檢測環境。

3.2 購進精密測試儀器

目前，南寧機務段使用的測試高壓電壓互感器的儀器為電橋式接觸電阻測試儀器，該儀器生于1995年生產，由于使用較頻繁，精準度已不能滿足高壓互感器的測試要求。

3.3 用細砂紙進行打磨引出線端子并涂上硅油介質

在每次測試時，均需要用細砂紙進行打磨引出線端子并涂上導電性能較好的硅油介質，盡量減少因測試夾鉗與引出線端子間的內阻值。

3.4 把TBY1-25型高壓電壓互感器納入壽命管理

一直以來，由于受維修成本的影響，TBY1-25型高壓電壓互感器沒有壽命年限管理，僅在維修時進行內阻測試，耐壓試驗等參數符合要求后便裝車運用。建議SS7機車在輕大修、大修時，承修廠方更換新的高壓電壓互感器。

3.5 修改高壓電壓互感器的質量保證期

鑒于高壓電壓互感器在SS7型電力機車的作用，為明確其質量保證期應該與牽引變壓器同等要求，而不能簡單地按照其他部件對待，建議修改廠家質保期為一個中修期或60萬km。

3.6 將高壓電壓互感器比照為機車重要部件管理

建議將高壓電壓互感器比照為機車重要部件建立專賬，完整記載新造、大修及段修規定的技術參數，公布每臺高壓電壓互感器在各修程時期的參數變化情況，便于有關部門對相關參數變化的采集、跟蹤。實現精細化下的高壓互感器管、用、修一體化管理模式。

3.7 嚴格監督互換上車的TBY1-25型高壓電壓互感器

建議對高壓電壓互感器制造廠家源頭進行嚴格監督管理，對于無新造時間的修復品嚴禁上車，對大修機車或送外大修的高壓電壓互感器回段后未經南寧機務段技術科檢驗合格的高壓電壓互感器將禁止裝車。

3.8 高壓電壓互感器內阻值工藝參數范圍由±5%修改至±10%

（1）高壓電壓互感器因參數變化未造成過機車途中故障。查閱南寧機務段自1997年開始使用SS7型電力機車以來的歷史故障記錄，未發現任何一例因高壓電壓互感器繞組內阻過大造成的機車故障。高壓電壓互感器日常的主要故障為漏油、繞組斷、變比偏差等。高壓電壓互感器若是繞組間擊穿造成故障時，在變比數值上也將明顯變化，機車將進行保護卸載。

（2）SS7機車正常運用溫度為-25～45 ℃。在此范圍溫度下，高壓電壓互感器的內阻值本身隨溫度變化而變化的阻值就已經達到70/255=27.5%，高壓電壓互感器安裝在機車車頂，其溫度變化范圍將會比這個范圍更大。

（3）高壓電壓互感器并非大電流功率設備。高壓電壓互感器的主要作用是作為測量接觸網電壓和機車電度表電壓線圈的電壓源。與牽引電機、主變壓器相比，正常情況下其工作電流非常小，線圈阻值的偏大或者偏小并不會造成其劇烈發熱等情況。

（4）其他電力機車的高壓電壓互感器內阻范圍已放大10%。查閱國內比較先進、成熟的HXD3C型機車高壓電壓互感器繞組阻值的工藝參數已放大至10%。并且該型號高壓電壓互感器為干式，散熱條件遠不及SS7型機車浸油式的TBY25-1高壓電壓互感器。

（5）跟蹤2臺高壓電壓互感器內阻參數超值后的運用狀況，我們對2臺內阻參數值已超值偏差達30%的高壓電壓互感器進行裝車試驗，經過半年時間的跟蹤觀察發現，機車運用狀況良好。

4 結語

本文從4個方面探討了SS7型電力機車TBY1-25型高壓電壓互感器的內阻超值的原因，并提出8點相應的改進措施。南寧機務段采取了以上措施后，2017年6月份以后所檢測6臺次高壓電壓互感器，內阻參數合格5臺次，同比下降了2臺，降幅40%，成功地解決了TBY1-25型高壓電壓互感器的內阻參數超值問題。

參 考 文 獻

[1]謝步明，鄭顯道.韶山7型電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2002.

[2]林道戴.7 200 kW HXD1C交流傳動電力機車高壓設備[Z].株洲：南車株洲電力機車研究所有限公司，2009.

[3]方德聰.HXD3C交流傳動電力機車檢修維護手冊[Z].大連：北車大連機車車輛有限公司，2011.