淺談SS4型電力機車主電路及常見電氣故障分析與處理方法

尹亮

摘 要：SS4型電力機車作為當下鐵路運輸的主要交通工具，具有啟動快、速度高、效率高、功率大、低污染等特點，能夠長期在外運行，在鐵路運輸領域中已經得到廣泛應用。因此，對機車主要電路部件的日常保養與維修，故障的預判和處理能夠有效地保障機車安全有效運行，同時也極大的提高了機車使用效率和使用年限。本文通過對SS4型電力機車主電路的特點、主電路的構成、常見故障與處理方法等方面進行具體探討。

關鍵詞：SS4型電力機車;主電路;故障與處理

韶山4型電力機車是雙機重聯的8軸重載大功率牽引貨運機車，由兩節完全相同的四軸機車通過中間車鉤和橡膠聯掛風擋連接組成。其間設有內部電氣重聯控制電纜和空氣制動系統的重聯控制風管，車頂并設有25kV高壓連接線，可由司機在任何一端司機室對機車進行控制，兩節機車也可以分離作為兩臺四軸機車獨立運行。機車持續功率6400千瓦，軸式為2×（Bo-Bo），機車兩端并設有重聯裝置，可以與另外一臺八軸電力機車連接，進行重聯運行，以提高總牽引力進行長大列車重載牽引。機車的主傳動系統采用交-直流電傳動方式，使用串勵式直流牽引電動機。

一、SS4型電力機車主電路的特點

1.采用傳統的交-直傳動型式，使用傳統的串勵式脈流牽引電動機，具有較成熟的經驗，控制系統簡單。

2.采用一臺轉向架兩臺牽引電機并聯，由一臺主整流器供電，即所謂“轉向架獨立供電方式”。

3.不等分三段半控整流調壓電路，有磁場削弱，提高了系統的可靠性。

4.采用傳統的電阻制動方式，每一節車四臺牽引電機主極繞組串聯，由一臺勵磁半控橋整流器供電。

5.直流電流電流與電壓的測量實現傳感器化，一是便于實現直讀儀表，過載保護及反饋控制三位一體化;二是實現主電路高電位與控制系統的隔離，使司機臺儀表接線插座化。

6.采用雙接地繼電保護，每一臺轉向架電氣回路單元各接一臺主接地繼電器，以利于查找故障。

7.主電路設置四組完全相同的PFC裝置，以降低機車三次諧波含量，提高機車的功率因數。

二、主電路常見故障分析及處理方法

SS4型電力機車主電路主要由網側高壓電路、整流調整電路、牽引供電電路、加饋電阻制動電路、PFC電路、保護電路幾個主要電路組成，因此常見故障也主要集中在這幾大電路中，現就主要和經常出現的電路故障進行簡單分析和處理方法 。

1、受電弓的故障原因分析及處理辦法

受電弓通過絕緣子安裝于電力機車車頂。弓頭升起后與接觸網接觸，從接觸網上汲取電流供機車使用，所以受電弓是機車動力的直接來源，在日常使用中，受電弓經常發生升不起來，運行中自動降弓等故障。

受電弓升不起的原因：（1）變壓器室、高壓室各門以及車頂門沒關好;（2）515KF動作不良;（3）升弓管路上有賽門錯關;（4）門聯鎖37或38卡滯;（5）保護電空閥287YV或升弓電空閥1YV故障。（6）受電弓各機械鉸鏈不夠靈活，出現卡滯現象（7）調壓閥52調整壓力較低，或升弓管路泄漏嚴重。

處理：（1）關好車頂門和各高壓室門，保持受電弓的自動開關的閉合正常;保證各塞門在正常打開位，按要求調整調壓閥52使其壓力保持在500Kpa以上;并且隔離開關在正常位。（2）拆檢故障門聯鎖閥。（3）更換保護電空閥287YV或升弓電空閥1YV，運行中可以換弓運行。（4）檢查受電弓各鉸鏈連接是否靈活，定期進行給油保養。（5）確保風壓繼電器515KF良好，處理升弓管路泄漏處。

受電弓運行中自動降弓的原因及處理辦法：原因 ：（1）Ⅰ端或Ⅱ端受電弓氣囊接頭漏風所致或接觸網故障刮弓引發氣囊排風降弓。 處理： 首先確認網弓狀態，無異狀換弓運行;途中可關閉防脫網裝置維持運行;發現接觸網故障應緊急停車，請求救援。（2）天氣原因引起滑板與接觸網不能完全接觸，拉弧嚴重。 處理：機車維持運行，在監控視頻屏上注意受電弓工作狀態，降弓過分相。

2、主斷路器的故障原因分析及處理辦法

電力機車主斷路器故障主要表現在兩個方面，一是主斷路器不閉合、另一種是主斷路器斷不開。

主斷路器不閉合和斷不開的原因分析及處理辦法：使主斷路器順利閉合的條件是全車所有司機控制器處于零位，即568KA得電動作;主斷路器本身處于正常斷開狀態;劈相機中間繼電器567KA處于失電狀態;主斷路器風缸有足夠風壓，即大于450kpa。主斷路器不閉合時首先檢查與確認上述情況是否正常，有問題就立即改正后消除故障;正常后檢查確認以下幾個方面的原因：（1）換另一組LCU維持運行，回段處理。（2）重新合主斷仍不閉合則確認受電弓降下，鑰匙斷開后，人為閉合主斷。（3）檢查確認是否兩個司機室的電鑰匙都在閉合位，都在閉合位就斷開非操縱端的電鑰匙（4）過分相時，司控器手柄回“0”位，關閉各輔機扳鈕，降弓過分相。主短路器斷不開的原因：（1）如兩節車都斷不開，則檢查操縱節機車主斷路器自動開關603QA及“主斷”扳鈕是否正常，不正常檢查處理或更換自動開關603QA。（2）降弓過分相，注意加強儀表觀察及走廊巡視，發現異常立即降弓。

3.劈相機故障原因和處理方法

異步劈相機的作用是將由主變壓器的輔助繞組供給的單相電源“劈”成三相電源，以供給所有的異步電動機。

劈相機起不動。原因：（1）繼電器283AK故障;（2）213KM故障;（3））故障隔離開關未打到位;（4）劈相機本身故障。處理方法：手按566KA起動劈相機，切除本節車劈相機（將586QS打到隔離位）。

4.電動機常見故障的原因分析及處理辦法

電動機在運行中由于種種原因，會出現故障，電動機常見故障主要分機械與電氣兩方面。

（1）機械方面有掃膛、振動、軸承過熱、損壞等故障。異步電動機定、轉子之間氣隙很小，容易導致定、轉子之間相碰。一般由于端蓋軸室內孔磨損或端蓋止口與機座止口磨損變形，使機座、端蓋、轉子三者不同軸引起掃膛。屬于電動機本身引起的振動，多數是由于轉子動平衡不好，以及軸承不良，轉軸彎曲，或端蓋、機座、轉子不同軸，或者電動機安裝地基不平，安裝不到位，緊固件松動造成的。處理方法：檢查電機軸承、確保電機機座與車體固定良好，不發生異響，利用同軸器監測機車定子和轉子是否同心。

（2）電氣方面故障有定子繞組缺相運行，定子繞組首尾反接，三相電流不平衡，繞組短路和接地，繞組過熱和轉子斷條、斷路等。缺相運行是常見故障之一。缺相運行可能由于線路上熔斷器熔體熔斷，開關觸點或導線接頭接觸不良等原因造成。三相繞組首尾錯接時，接通電源后會出現三相電流嚴重的不平衡，轉速下降，溫升劇增，振動加劇，聲音急變等現象。三相電流不平衡的故障，常常由于電動機外部電源電壓不平衡所引起。繞組接地和短路都會造成電流過大。短路故障可在降低定子繞組電源電壓情況下，通過測量電流來判斷，也可以用測量其直流電阻來判斷。電動機過熱主要原因是拖動的負荷過重，電壓過高或過低也會使電動機過熱。處理方法：檢查電機接線是否緊固，接線是否正確，線路熔斷器良好，機車電壓是否正常，電機絕緣是否到達要求，保護裝置繼電器良好。

在鐵路運輸中，電力機車發揮著極為重要的作用，自電力機車出現以來，大大推動了鐵路行業的發展。因為電力機車長時間在外面進行運行，導致電力機車常常會產生多種故障問題。因此，為能夠使電力機車的正常運行，一定要對電力機車的故障進行及時檢查，查找故障原因，對其進行有效處理。

參考文獻：

[1]張有松，朱龍駒.韶山4型電力機車[M].中國鐵道出版社，2001.

[2]劉友梅.韶山4B型電力機車[M].中國鐵道出版設，1999.