淺談關(guān)于降低SS4改電力機(jī)車整流元件擊穿故障率

劉鵬

（鄭州鐵路局洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段，河南 洛陽(yáng) 471002）

淺談關(guān)于降低SS4改電力機(jī)車整流元件擊穿故障率

劉鵬

（鄭州鐵路局洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段，河南 洛陽(yáng) 471002）

通過(guò)對(duì)SS4改電力機(jī)車整流元件頻繁擊穿的原因進(jìn)行分析，采取有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，切實(shí)降低整流元件擊穿故障率，在有效控制機(jī)車檢修成本的同時(shí)，促進(jìn)機(jī)車檢修質(zhì)量提高。

SS4改電力機(jī)車；整流元件；故障率；避雷器

1 意義

韶山4改型（SS4改）電力機(jī)車，是雙機(jī)重聯(lián)的貨運(yùn)電力機(jī)車。該機(jī)車采用的是TGZ4A—4X1680/1020型可控硅相控整流裝置，作用原理是把接觸網(wǎng)輸入的交流電，變?yōu)闄C(jī)車牽引電機(jī)所需的直流電，并兼具調(diào)壓和整流功能。近年來(lái)，由于SS4機(jī)車硅整流裝置時(shí)常發(fā)生整流元件擊穿故障，造成機(jī)車碎修、臨修件數(shù)增多，影響了機(jī)車正常運(yùn)用。僅2015年，就發(fā)生擊穿故障27件，占該型電力機(jī)車總故障率的40%.所以，降低SS4改電力機(jī)車整流元件擊穿故障率，成為迫切需要解決的難題。

2 原因分析

經(jīng)過(guò)調(diào)查，僅2015年，SS4改電力機(jī)車整流元件發(fā)生擊穿27件。其中，主橋可控硅發(fā)生頻數(shù)21件，占比78%；主橋二極管發(fā)生頻數(shù)4件，占比16%；功補(bǔ)可控硅發(fā)生頻數(shù)1件，占比3%；勵(lì)磁可控硅發(fā)生頻數(shù)1件，占比占比3%.由此可見(jiàn)，主橋可控硅元件擊穿占擊穿故障的最大比例，是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步論證，SS4改電力機(jī)車主橋可控硅元件擊穿主要有5個(gè)方面原因，即可控硅元件存在質(zhì)量缺陷、可控硅元件性能老化、高壓避雷器使用年限過(guò)長(zhǎng)、通風(fēng)機(jī)控制電路設(shè)計(jì)不合理、整流柜檢修工藝范圍不完善。

3 對(duì)策實(shí)施

針對(duì)造成主橋可控硅元件擊穿的5個(gè)方面制訂了對(duì)策。

3.1 可控硅元件存在質(zhì)量缺陷

針對(duì)此問(wèn)題，電車機(jī)車檢修部門嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)部門下發(fā)的關(guān)于可控硅元件使用更換的技術(shù)文件。同時(shí)，強(qiáng)化對(duì)可控硅元件進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。具體操作辦法為：①定期檢修整流柜時(shí)，在車上使用萬(wàn)用表電阻1K擋測(cè)量可控硅元件的陽(yáng)極與陰極、門極與陰極、門極與陽(yáng)極之間的電阻值。②測(cè)量結(jié)果若為陽(yáng)極與陰極間的電阻過(guò)小或?yàn)榱?，則元件已降級(jí)或完全擊穿。對(duì)于降級(jí)元件，尚需從整流柜上拆下，經(jīng)元件反向測(cè)試儀確認(rèn)。若元件門極與陰極間的電阻很大，可能是門極開(kāi)路、斷線，而門極陰極間電阻為零，則表明門極已擊穿。

3.2 可控硅元件性能老化

針對(duì)此問(wèn)題，在具體實(shí)施中，強(qiáng)調(diào)以現(xiàn)有的先進(jìn)檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備，嚴(yán)格依照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在檢修作業(yè)中對(duì)可控硅元件及整流柜進(jìn)行全面的性能檢測(cè)和質(zhì)量確認(rèn)，見(jiàn)表1，并針對(duì)全組人員的作業(yè)情況落實(shí)工作責(zé)任制，確保裝車元件的可靠性能。

3.3 高壓避雷器使用年限過(guò)長(zhǎng)

針對(duì)此問(wèn)題，利用SS4改電力機(jī)車定修時(shí)機(jī)拆卸下機(jī)車現(xiàn)有避雷器，更換上新型的硅橡膠外套金屬氧化物避雷器（YH10WT-42/105），如圖1所示。

圖1 氧化物避雷器

3.4 通風(fēng)機(jī)控制電路設(shè)計(jì)不合理

針對(duì)此問(wèn)題，一方面將SS4改機(jī)車輔助柜549KA改造為失電延時(shí)繼電器，并隨之將相關(guān)界限改變，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)延時(shí)關(guān)斷功能；另一方面用導(dǎo)線聯(lián)接1號(hào)端子柜上416，417號(hào)線，取消調(diào)速手柄在1.5級(jí)以下免開(kāi)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的控制功能，從而使通風(fēng)機(jī)對(duì)整流柜的通風(fēng)冷卻更為徹底，改善可控硅元件的散熱效果。

3.5 整流柜檢修工藝范圍不完善

針對(duì)此問(wèn)題，需補(bǔ)充和修訂SS4改電力機(jī)車現(xiàn)有的整流柜檢修工藝范圍標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示。經(jīng)過(guò)近一年的共同努力，2016年，SS4改電力機(jī)車整流元件擊穿故障發(fā)生件數(shù)11件，相比2015年減少16件，下降率59.2%，取得了明顯的實(shí)際效果，為機(jī)車質(zhì)量的持續(xù)穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)SS4改電力機(jī)車整流元件頻繁擊穿的原因進(jìn)行分析，進(jìn)一步論證了造成主橋可控硅元件擊穿的主要原因，通過(guò)檢修部門執(zhí)行有針對(duì)性的措施，有效降低了整流元件擊穿故障率，為機(jī)車質(zhì)量的穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。

圖2 整流柜檢修工藝范圍標(biāo)準(zhǔn)

U269.6；TM461

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.118

2095－6835（2018）01－0118－02

〔編輯：劉曉芳〕