HXD1D型電力機車壓力釋放閥動作開關浸水故障分析與處理

王敏 鄭維飛

摘 要：針對HXD1D型機車主變壓器壓力釋放閥動作開關浸水問題，本文通過部件設計選型說明、防護功能驗證以及分析調研等，確定了問題發生的原因，并提出了全面的改進措施，取得了良好的效果。同時，通過對故障的總結與思考，提出了加強機車防護設計的建議。

關鍵詞：動作開關;浸水;原因;改進措施;思考

中圖分類號：U269.6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0044-02

0 引言

配屬HXD1D型電力機車運用機務段反饋，在對機車車外主變壓器壓力釋放閥動作開關進行檢查時，發現釋放閥動作開關存在長時間浸水后接線端子銹蝕情況，存在較大的信號線脫落的風險，見圖1所示。HXD1D型機車主變壓器安裝有一個壓力釋放閥，當主變壓器中的壓力值超過設定的限制值時，壓力釋放閥動作，與其聯動的動作開關實時監測壓力釋放閥動作狀態，并在微機顯示屏上進行故障信息提示[1]。同時，壓力釋放閥動作信號串入主斷控制回路硬線環，在釋放閥動作的同時，機車將進行分主斷保護，直到動作開關高電平信號正常才允許重新合主斷。因此，在壓力釋放閥動作開關浸水后，若機車運行過程中銹蝕的信號線脫落，將直接影響至機車不能合主斷行車，可至機破故障[2]。可見，壓力釋放閥動作開關浸水對機車的正常運用存在嚴重的安全隱患。

1 原因分析

1.1 壓力釋放閥動作開關布置

HXD1D型電力機車壓力釋放閥及動作開關安裝在主變壓器側面，并沿機車前進方向布置，見圖2所示。

壓力釋放閥兩動作開關對置布置，信號線由車上機械間經下線蓋板、軟管接頭、三通管接頭、軟管接頭進至動作開關，線纜由波紋管防護。

1.2 部件的設計選擇說明

壓力釋放閥動作開關、軟管接頭和軟管等布置在車外，設計選型時提出了嚴格的防護等級要求，均為IP67。故障發生后，為驗證動作開關和軟管接頭的實際防護等級，按機車實際安裝方式，取波紋管、軟管接頭和動作開關裝配后浸入水桶內進行防護試驗，在浸水30分鐘后，動作開關內無浸水情況發生，見圖3所示。

1.3 原因分析說明

機車在系統設計和部件選型充分考慮了防護要求，針對目前仍機車出現的壓力釋放閥浸水故障，通過對在段機車實際運用情況進行了技術調研，分析導致目前HXD1D機車壓力釋放閥動作開關浸水故障的原因如下。

（1）車外積雪融化或水滴浸入所致。機車壓力釋放閥及動作安裝在機車前進方向的變壓器側，雨、雪天氣，機車較高速運行時，軌面上的積水、雪被甩入機車變壓器側面，見圖4所示。

在軌面積水直接甩入車上變壓器側或甩入車上變壓器側積雪融化后，壓力釋放閥動作開關已經類似處于浸泡水狀態。機車實際運行過程中，伴隨機車壓力釋放閥動作開關迎面正壓以及機車的振動運行實際工況，較之前壓力動作開關靜態水箱防水試驗，存在有較大的區別。原本靜態防水功能正常的壓力釋放閥動作開關及連接附件在迎面正壓以及振動工況，伴隨雨水或積雪融水環境下，動作開關內可能發生浸水。

（2）沿信號線纜防護波紋管浸入所致。HXD1D型機車壓力釋放閥動作開關信號線纜機械間下線蓋板安裝在冷卻塔柜和牽引變流器柜之間，兩柜體連接有變流器冷卻水管。在變流器檢修、冷卻塔檢修時如操作不當且未作任何防護情況下，滴落的冷卻液在下線蓋板積留，見圖5所示。蓋板上的積液經蓋板下線軟管接頭經線纜、波紋管直接進至釋放閥動作開關內。釋放閥動作開關內腔具有密封性，通過上述兩方式進入開關內的水或冷卻液不能排除，長時間浸泡開關內信號線及接線端子，導致信號線及接線端子銹蝕故障。

2 改進措施

2.1 布線路徑及工藝調整

（1）調整開關信號線纜的布線路徑，確保走線軟管最低處低于壓力釋放閥動作開關進線位置。該調整后，車外或波紋管淋水將沿最低處滴落，避免流進至開關及軟管接頭處，見圖6所示。（2）開關變徑接頭與軟管接頭連接處以及臨近的波紋管采用雙壁內膠熱縮套管進行熱縮密封處理。該調整后，確保在軟管接頭處密封防護，波紋管外沿進水防護。

2.2 機械間下線蓋板走線工藝調整

針對既有機車，將機械間下線蓋板的封堵螺栓拆除，用于漏液的排泄，同時將下線蓋板的下線孔處用膠封堵處理，見圖7所示。針對新造機車，改進下線蓋板安裝法蘭為楔形結構，并在最低位置開排水孔，避免了下線蓋板積液和下線孔滲水情況發生，見圖8所示。

3 故障總結與思考

HXD1D型電力機車壓力釋放閥動作開關、布線及布線附件設計選型時，充分進行了防護要求考慮，針對機車在段運用仍出現的動作開關浸水故障，現總結思考如下：

（1）對壓力開關及附件防護等級的試驗，應充分考慮正壓、振動等實際運用工況，確保部件在實際運用工況下的防護等級滿足要求。（2）機車下線蓋板設計應充分考慮各種不可預知的因素，如檢修、防護不當漏液、積液等，做好防水與排水的設計。

4 結語

針對HXD1D型機車壓力釋放閥動作開關浸水問題，本文通過部件設計選型說明、功能驗證以及分析調研等，確定了問題發生的原因，并提出了全面的改進措施。現有HXD1D型機車采用該改進措施后，解決了壓力釋放閥動作開關浸水問題，提高了機車可靠性。同時，通過對故障的總結與思考，提出了加強機車防護設計的建議。

參考文獻

[1] GB 4208-2008.外殼防護等級（IP等級）[S].

[2] GB/T 21563-2008.軌道交通 機車車輛設備 沖擊和振動試驗[S].