時間：2022-08-18 06:06:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力機車，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]HXD3型 電力機車 電路
中圖分類號：TM461 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0333-01
機車的控制系統簡稱TCMS。TCMS主要功能是實現機車特性控制、邏輯控制、故障監視和診斷，能將有關信息送到司機室內的機車控制狀態顯示裝置。TCMS包括一個控制裝置和兩個顯示單元，其中控制裝置設有兩套控制環節，一套為主控制環節，一套為備用控制環節。
機車的控制電路系統主要完成的功能是：
順序邏輯控制：如升、降受電弓，分、合主斷路器，閉合輔助接觸器、啟動輔助變流器等。
機車特性控制：采用恒牽引力/制動力+準恒速控制牽引電動機，實現對機車的控制。
定速控制：根據機車運行速度可以實現牽引、電制動的自動轉換，有利于機車根據線路情況的實現限速運行。
輔助電動機控制：除空氣壓縮機外，機車各輔助電動機根據機車準備情況，在外條件具備的前提下，由TCMS發出指令啟動、運行。空氣壓縮機則根據總風缸壓力情況由接觸器的分合來實現控制。
空電聯合制動控制：同交直傳動貨運機車（如SS4改機車）相同。
機車粘著控制：包括防空轉、防滑行控制、軸重轉移補償控制。
機車的控制電路可以分為以下幾個部分：
1. 控制電源電路（DC110V電源裝置）
機車控制電源的核心部件是DC110V充電電源模塊PSU，機車DC110V控制電源采用的是高頻電源模塊PSU與蓄電池并聯，共同輸出的工作方式，在通過自動開關分別送到各個支路，如微機控制、機車控制、主變路器、車內照明、車外照明等。PSU的輸入電源來自輔助變流器UA11或UA12的中間回路電源，點UA11或UA12均正常時，由UA12向PSU輸入DC750V電源，當UA12故障時，轉向有UA11向PSU輸入750V電源。DC110V充電電源模塊PSU含兩組電源，通常只有一組電源工作，故障時另一組電源開始供電，每組電源模塊的輸入電壓為DC750V，輸出電壓為DC110V±2%，額定輸出電流為55A，輸出功率為6050KW（25℃），采用自冷卻方式，控制電源電壓采用DC750V]。
2 .DC110V電源裝置電氣系統構成
充電器輸入電壓DC750V，功率6.05KW，采用自然冷卻方式，裝置電氣組成可以劃分為四大部分，依次為電源輸入電路、預充電電路、DC110V輸出電路和控制電路。
3. DC110V輸出回路
IGBT、整流回路的絕緣變壓器IST1和整流器FR、平波回路的電抗器DCL1和平波電容LC1構成了DC/DC轉換回路，微機系統以脈寬調制為原理控制IGBT動作，將輸出電壓變為交流脈沖電壓，輸入到變壓器的原邊。需注意的是IGBT工作在高頻段上，關斷瞬間會產生一個巨大的尖峰。這個尖峰對IGBT非常有害，所以在IGBT回路中并聯一個無感電容，用以消除尖峰。而且這個電容要與IGBT的兩端直接相連，以防止線路中的雜散感抗進入回路中，從而影響電容對尖峰的吸收效果，失去對IGBT的保護作用。DC/DC回路中的輸出變壓器IST1為中頻變壓器，變為750V/150V，二次側輸出電壓經整流器、平波電抗DCL1和平波電容LC1構成濾波回路后，輸出110V直流電壓。
4. 控制電路
控制電路是PSU的控制核心。中間部分是控制基板PWB，它收集PSU內部的各個器件的狀態以及電壓、電流信號，并進行邏輯處理，然后控制繼電器（CTT、RY1等）動作、向IGBT發出指令。左側部分是基板的電源供電電路，經過一個小型的電源轉換器（記作psu）后，向基板提供正常工作所需的電源。右側為輸入/輸出信號，并預留了RS-232C串行接口，方便與電腦相連。
5. 司機指令與信息顯示電路
機車的2個司機室的控制指令通過相應的控制電器，分別送到TCMS。這些信號有：司機電鑰匙開關信號、主司機控制器換向手柄信號和調速手柄控制級位信號、輔助司機控制器手柄控制級位信號、受電弓的升降弓信號、主斷路器的分合信號、空氣壓縮機的啟停信號、以及司機室的其他信號。其他還有：故障復位、緊急制動、過分相、定速控制等信號。用于機車受電弓升降控制、主斷路器分合控制、空氣壓縮機的啟停控制、輔助變流器和牽引變流器的啟停控制、運行控制等，進一步地實現對機車相應的邏輯控制和牽引制動特性控制。
6. 機車邏輯控制和保護電路
機車的邏輯控制和保護電路主要是各自動開關、各流速繼電器故障隔離開關、高壓故障隔離開關、壓縮機接觸器狀態、主斷路器狀態、輔助變流器的庫內試驗開關、牽引變流器試驗開關、各種接地保護、空氣管路系統壓力繼電器等與TCMS接口，主要用于機車的各種工作邏輯控制、保護邏輯控制，并通過通信將有關控制指令送到牽引變流器。
7. 輔助變流器控制電路
在機車主斷路器閉合后，由TCMS發出命令，閉合輔助變流器輸出電磁接觸器，并將信息傳遞給輔助變流器控制單元，由輔助變流器控制單元發出指令，控制輔助變流器啟動。
在機車某一輔助變流器發生故障（無論是輔助變流器1或者2）后，故障的輔助變流器能及時的將信息傳遞給TCMS，完成故障情況下輸出電磁接觸器的動作轉換。同時將信息傳遞給另一組輔助變流器控制單元，故障的輔助變流器被隔離。所有輔助電動機全部由另一套輔助變流器供電，這時，該輔助變流器工作在CVCF狀態，不受司機控制器級位指令的控制，牽引電動機通風機和冷卻塔通風機也正常滿功率工作。
輔助變流器的隔離也可以由手動控制“輔助變流器隔離開關”來實現，對應兩套輔助變流器，機車上設兩個“輔助變流器隔離開關”，可以分別實施兩套輔助變流器的故障隔離運行。
在某一臺輔助變流器發生過流、短路等故障時，能自動實施電磁接觸器的鼓障轉換，并將信息送TCMS。在輔助變流器發生接地故障時，跳主斷路器，并將信息送TCMS，由司機來完成輔助變流器地接地故障的故障隔離。
隨著越來越多的交流傳動電力機車以其優越的性能奔馳在世界上許多國家的鐵路網上，交流傳動電力機車已成為今后我國電力機車的發展方向。
參考文獻：
1 電力機車空轉故障的原因分析
1.1 司機操作不當
在電力機車的運行活動中，真空轉的最主要原因在于各種原因造成的手柄指令過高問題及其帶來的各種操作不當問題。也正因如此，在坡道上或雨天行駛、起車時，不應一次給太高的指令，而要在達到一定速度后進一步追加電流。在發生滑行或真空轉時，司機應對手柄級位加以適當降低，在獲得一定速度后再進行電流的追加，從而對真空轉加以抑制。
1.2 電力機車線路道岔油潤過多、輪緣噴油量太大等
此兩種情況同樣會造成機車真空轉，并伴有如減載、撒砂、空轉燈亮之類狀況的發生。在這一狀況之下，作為機車檢修部門應將之改為“干式輪緣”形式的裝置或者對噴脂裝置噴油量加以適當調節，從而對真空轉加以預防。
1.3 假空轉原因
1.3.1 光電傳感器故障：截至如今，TQG15B型是電力機車中“出場率”最高的光電傳感器，而其發生線路接觸不良或開短路、損壞傳感器引出線、絕緣或芯片之類出現損壞狀況，往往都會造成短時間內速度信號輸出受到影響，最終導致假空轉等消極狀況的出現。
1.3.2 光電傳感器故障：此方面狀況主要在于接線盒進水造成了短路或者線路接地狀況造成假空轉。
1.3.3 光電傳感器（位于司機室端子排）和機車轉向架之間出現絕緣破損、接線開路之類狀況以至于速度信號發生不應有的變化，導致假空轉。
1.3.4 電子柜和司機室端子二者間出現接線方賣弄的問題，“防空轉插件”（一般位于電子柜中微機）出現設置方面的問題，同樣會造成空轉。
2 電力機車發生空轉或電流電壓波動等現象的檢測、判斷故障措施
2.1 普通故障的排除
在機車運行過程中，經常會由于空轉、滑行、電壓和電流不穩等各種狀況而造成大空轉。出現此問題時，常會出現電流電壓波動頻繁、自動撒砂、空轉燈亮狀況，同時會出現很大的電流電壓波動。而出現小空轉時會發生不下砂、空轉燈不亮的情況，僅僅是小范圍內電流電壓波動而已。在此情況下，只要對微機防空轉這一層面或者在“空轉保護”開關（一般位于電子柜上方）來采取切除等動作，或者向倒B組方向維持電子柜運行便能夠有效解決問題。
2.2 利用動態檢測儀進行庫內檢測
在機車運行中產生各種形式的空轉故障，并最終造成不得不回段報修的情況下，因為庫內檢測條件顯得相對有限，本單位針對此情況開發了“光電傳感器動態檢測儀”這一設備。后者實際上就是在靜止狀態下可以提供勻速速度信號給光電傳感器的儀器，并可以能夠對速度及頻率做出實時觀察，形成速度信號輸出方面的相應波形。用這一設備，可以在庫內這一場合下對機車光電傳感器加以檢測，并順帶檢測和與之有關的各線路，能夠對故障點做出較準確的判斷，并進行相應處理以便對空轉故障的處理效率加以提升，并有效地對機車試運加以減少。
2.3 跟車進行動態檢測
對于不是經常出現的機車空轉這一故障問題而言，其實際上都是劇烈振動導致很多空轉保護系統發生不應有的線路接觸問題，以至于瞬間速度信號丟失而導致空轉。而這一情況往往極難在庫內機車靜止時找到故障點，故而有必要排除人力以便攜式示波器開展動態檢測。在出現信號因受干擾而畸變的情況之下，經常會導致小空轉或電流電壓波動。在此之際依舊可以點亮“速度傳感器速度信號指示燈”（位于微機防空轉插件上）。在此狀況下，也只有借助于檢測空轉插件上對應Ⅱ-Ⅴ軸的2-5A孔速度信號來對故障點加以判斷。很多時候機車速度信號頻率應該保持在對應0～100km/h這一速度范圍的0～1400Hz這一范圍之內，同時每個軸彼此間出現的速度信號頻率差應保證被限制在20Hz內。在開展檢測這一活動中，若看出超過其范圍的情況，隨著出現電壓信號波形的輸入者時有時無或不是規則的方波的話，則應判斷相應的軸位傳感器信號發生各種形式的變化，則應進一步檢測線路、傳感器，以此來尋找其間的故障。
3 空轉故障的處理方法
3.1 光電傳感器故障的檢測及處理
能夠借助于車下檢測設備來相應檢測電力機車設備體系中的光電傳感器，只要找出有故障者，就應對其加以第一時間更換。而在這一過程中，還要更新傳感器芯片，并以環氧樹脂對傳感器部件加以防水處理之后再行組裝。在最終安裝時，還要增加防水膠墊于軸箱與傳感器間，并注意應斜向下布置傳感器引出線，從而避免出現進水狀況，并注意引出線彎曲過度的狀況。而接線盒則應和光電傳感器之間保證接線插頭牢固并防止進水。
3.2 光電傳感器信號線故障的檢測及處理
此方面問題一般集中在接地、短路、開路等層面上，多應以“數字萬用表”來檢測線路狀況，以250V兆歐表檢測線路絕緣情況。一旦認定線路不良，其徹底處理方式只有換線。而此過程中應保證插頭及線不受損傷，并依據接線表對應接線以免出現錯誤。
3.3 空轉插件故障判斷及處理
不少情況下，對四軸速度信號應以空轉插件加以檢測后發現無異常時，應判定運行中電流電壓波動、空轉之類狀況為空轉插件故障。可采取倒B組維持運行、切除插件的辦法加以處理，并在回段后加以更換。
4 電力機車空轉保護系統改進措施
直到目前，SS3型及此后開發的各型電力機車均安裝了防空轉系統。但是一段時間的實踐活動之后，卻不難看出其中依舊有著很多問題―― 一是其難以第一時間切換光電傳感器及與之配套的線路；二是出現線路問題時，經常會由于各種消極動作造成開關電源中斷，使得很多設備都因此失去電源的狀況。在此情況下，會造成“電子柜預備燈”（位于）司機室顯示屏閃爍，最終造成機破。
【關鍵詞】電力機車；主電氣電路；輔助電氣電路；控制系統
1 引言
和諧系列電力機車是南車集團和北車集團與國外企業合作，引進消化技術，并國產化的新一代交流貨運機車，型號有HXD1、HXD1B、HXD1C，HXD2、HXD2B、HXD2C和HXD3、HXD3B、HXD3C。和諧型系列機車電氣系統的主、輔回路均采用了交流控制技術，系統的設計堅持起點高、技術領先的原則，采用先進、成熟、可靠的技術，按照標準化、系列化、模塊化、信息化的總體要求進行全方位設計的。
2 主電氣系統
機車主電氣電路主要由網側電路、主變壓器、牽引變流器及牽引電機構成，如圖1所示。其中和諧型系列電力機車網側電路主要由受電弓、主斷路器、臺避雷器、高壓電壓傳感器、高壓電流傳感器、高壓隔離開關、主變壓器原邊、回流側互感器和接地碳刷等組成。下面主要從主變壓器、變流器和牽引電機三個方面進行比較。
圖1 簡化主電氣電路
2.1 HXD1型電力機車主電路特點
（1）主變壓器
采用EFAT6744型電力機車牽引變壓器。其內除主變壓器外，還裝有兩臺100HZ濾波電抗器。它們裝在一個郵箱內，共用一個冷卻系統。主變壓器是單相變壓器，臥式結構，采取車體下懸安裝方式。
（2）牽引變流器
每臺機車由2節車組成，每節車設有1個牽引變流柜，每個牽引變流柜由2套相互獨立的變流器組成。一個變流器包含2個并聯的四象限整流器、1個牽引逆變器和1個輔助逆變器等。
（3）牽引電機
采用西門子公司的1TB2624-0TD02型或國產化的JD160型鼠籠式三相異步牽引電動機，額定功率為1224千瓦，冷卻方式為強迫通風，采用直接轉矩控制（DTC）。
2.2 HXD2型電力機車主電路特點
（1）主變壓器
主變壓器為模塊化的臥式結構，包括1個原邊繞組，4個牽引繞組，4個二次濾波電抗器，2個輔助濾波電抗器，強迫油循環風冷卻系統以及內置的多種保護電器。
（2）牽引變流器
采用ONIX系統將IGBT技術應用于異步交流傳動機車。牽引傳動系統的每臺牽引電機與1個牽引逆變器和1個四象限整流器相連，組成四個獨立的驅動單元，這樣每根車軸驅動可以單獨切除，因此發生一個單獨的故障后，1臺機車上仍保持3/4牽引功率。
（3）牽引電機
牽引電動機采用由永濟電機公司國產化的YJ90A型牽引電機（阿爾斯通公司原型號為6 FRA 4567 B型），該型電動機為六極三相鼠籠式異步牽引電動機，定子采用全疊片無機殼結構以減輕重量和改善散熱，額定功率為1224千瓦，冷卻方式為強迫通風，采用磁場定向直接轉矩控制。
3 輔助電氣系統
輔助電氣系統是由三相輸出輔助電源、充電機、輔助負載、低壓電器和輔助控制單元等組成。
3.1 HXD1型電力機車輔助電氣系統特點
HXD1型電力機車輔助電氣系統由集成在牽引變流器內的輔助逆變器供電。兩個輔助逆變器分別從牽引變流器的一路中間直流環節取電，通過濾波變壓器和一組濾波電容器濾波后向兩個三相支路供電。230V/60Hz單相交流支路由一個440V/230V變壓器從三相恒頻恒壓支路取電。直流負載支路由蓄電池充電機供電。
3.2 HXD2型電力機車輔助電氣系統特點
兩個獨立的輔助變流器均采用 IGBT技術。每個輔助變流器包括降壓斬波器和逆變器，直接由主電路中間回路供電，變壓器不用設輔助繞組。在正常模式下，一個輔助變流器為定頻載荷供電，另一個為變頻載荷供電。如果一個輔助變流器驅動失效，另一個將為蓄電池充電器和整個機車的輔助載荷供電。蓄電池充電器單節車采用冗余設計，每兩節車也互為冗余，保證了110V電源的可靠性。
3.3 HXD3型電力機車輔助電氣系統特點
在HXD3型機車中，其三相輔助電路采用了輔助變流器給機車的各類輔助電機供電，三相輔助變流系統是采用日本東芝公司現有成熟的輔助傳動變流技術，由兩組輔助變流器組成。每組輔助變流器的功率均為230kVA，它們分別是APU1和PU2。APUl和APU2分別同2套牽引變流器安裝在一起，組成兩組功率變流柜。其風冷部分共用一個通風機和通風道，簡化了機車通風系統，減少了牽引變流器和輔助變流器之間的電氣接口，有利于設備安裝、檢修和維護。
4 微機控制系統
機車控制監視系統，簡稱TCMS可以實現以下功能：根據司機指令完成對機車邏輯控制、主變流器及牽引電機控制、輔助變流器控制、牽引特性控制、制動特性控制、定速控制、半自動過分相控制，機車運行狀態顯示，具備故障保護、顯示、記憶，并在一定程度上可以自動排除、切換故障。
4.1 HXD1型電力機車微機控制系統特點
HXD1型電力機車裝載了西門子公司開發的“SIBAS32”32位微機控制系統和列車通信網絡（TCN），并安裝了“Locotrol”多機牽引無線同步控制系統和克諾爾公司的“CCB II”微機控制電空制動系統。“SIBAS 32”系統采用集散控制模式，由中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、輔助控制單元（ACU）、液晶顯示屏（HMI）和外設智能接口（KLIP）構成，并采用網絡控制系統進行數據通信，由絞線列車總線（WTB）和多功能車輛總線（MVB）兩級網絡構成，使機車控制系統具有控制、監測、傳輸、故障診斷、顯示和存儲功能。
4.2 HXD2型電力機車微機控制系統特點
HXD2型電力機車采用了阿爾斯通公司開發的“Agate”微機網絡控制系統，該系統是基于WorldFIP網絡通信總線，網絡架構分為FIP車輛網絡（FIPV）和FIP列車網絡（FIPT）兩級，其中FIPV負責每節機車內部各設備的信息交換，而FIPT用于兩節機車之間或兩組重聯機車之間的通信；控制系統具有全面的機車控制、監測、傳輸、故障診斷、顯示和存儲功能。由基本硬件和軟件模塊組成：MPU（主處理）、CRT（牽引傳動控制模塊）、 CRA（輔助控制模塊）、RIOMS（遠程輸入輸出模塊）、DDU（司機室顯示器）等。
5 結論
通過對和諧型系列機車的電氣系統的分析，掌握了各系列機車交流電氣系統的特點，為機車的運營和管理提供可靠的技術支持。
參考文獻：
[1]黃濟榮.電力牽引交流傳動與控制.北京：機械工業出版社，1999.
[2]王立民，郝鳳榮.HXD3型交流傳動電力機車電氣系統.鐵道機車車輛，2008.
[3]連級三.電傳動機車概論.成都：西南交通大學，2001.
Abstract： Taking the compensation means and characteristics of the electric locomotive modern power factor as the basis， this paper analyzed interference to harmonic current brought by Shaoshan 4-modified electric locomotive and low power factor， interpreted the power factor compensation and harmonic suppression method of electrified railway and the fundamental principle， designed and implemented power factor compensation device of Shaoshan 4-modified electric locomotive， put forward the switching process and principles of compensation device through the application effect analysis of power factor compensation device， and eventually reached the protection and compensation purpose of electric locomotive device.
關鍵詞： 電力機車；功率因數補償；電流干擾
Key words： electric locomotive；power factor compensation；current interference
中圖分類號：U26 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）31-0038-02
1 電氣化鐵道的功率因數補償及諧波抑制主要方法
1.1 改變電力機車的電傳動方式，使其不產生諧波，且控制其功率因數為1 該方法的主要目的是將電力機車的直流電機拖動變換為異步電機拖動，這種變換是通過變壓變頻來實現的。怎樣才能達到變壓變頻的效果呢？隨著自關斷器件和晶閘管強迫關斷技術發展，功率半導體變流器通過控制系統和脈寬調制技術可以實現。
首先，工頻交流電通過接觸網的輸入，經牽引變壓器與四象限變流器將其轉換為直流。最后形成由負載側三相逆變器實現的變壓變頻提供異步牽引電動機的交直交電傳動系統。
目前，發達國家交流傳動機車的生產模式逐漸使用流水線式的生產，我國也已經開始著力于交直交電力機車的生產，隨著科技水平的提高，社會科技的發展，交直交電力機車已經邁向成熟并成為未來發展的方向。
1.2 裝設功率因數補償及諧波抑制裝置 目前，需要引起我們注意的是，相控電力機車在使用過程中會出現無功和諧波的情況，當前，解決這一問題的最好辦法就是安裝功率因數補償以及諧波抑制裝置。
目前，我國關于電氣化軌道方面進行的補償措施，主要針對的是無源無功補償，也就是在裝設LC調諧濾波器的協助下，進行無功補償、抑制諧波。它的某些優點（如并不復雜的結構、成熟的技術和器件）大體上是可以平衡補償某些不足的（如濾波特性對電網和負載參數的依賴等），并且它的維護方便，同時能夠補償無功和抑制諧波，是目前國內最基本的應用手段。
在電氣化軌道上運用無源功補償裝置時，有兩種基本方式。第一種是把這種無源功補償裝置安裝在機車上。不僅能夠補償無功，而且還可以通過3到5次調諧諧波附近來抑制諧波。
在SS系列機車上，用的是基于晶閘管投切的無源無功補償裝置，不僅無功補償的效果很好，濾波效果也不錯。第二種是牽引變電所并聯補償裝置。在補償無功的同時增加電感到3次調諧諧波附近，可抑制3次諧波。變電所目前普遍采用真空開關投切補償裝置的方式，缺點是不能頻繁進行投切。
2 功率因數補償和諧波抑制諧波的基本原理
機車電路中當出現超前電壓向量或者滯后的電流向量時，說明電感性充當了正弦交流電路中的負荷，其中相移因數就是兩者之間的夾角余弦。我們還可以這樣定義相移因數，在非正弦交流電路中，像電力機車的整流電路，因為有平波電抗器，所以來在接觸網的正弦電壓因為有了整流器的存在出現了畸形的電流波，通過傅里葉計算將這些畸形電流波逐個分解為電流諧波分量，從而出現了電壓向量和基波成分電流向量之間出現了一個夾角，這個夾角的余弦值為相移因數。因此，運用并聯功率因數補償裝置可以有效改善電力機車的功率因數，即通過電容器的容性電流來提高電壓向量和基波成分電流向量之間夾角余弦值，同時，為了減少電網中畸形電流的產生，還要使用諧振濾波裝置將諧波電流分流。
3 SS4G電力機車功率因數補償裝置的設計與實現
設計要求：①該機車在特定工況下，需取用特定電流的諧波含量要求。比如持續制牽引，所取用電流的3次諧波含量不能超過10%。
②在特定工況下的功率因數控制。比如在牽引或加饋制動工況的機車其額定功率若大于50%，功率因數應要大于0.9，其額定功率若小于50%，要求功率因數補償和校正裝置能自動投切。
③針對SS4G電力機車，我們可以在其四個牽引繞組上各并聯一個基于L-C功率因數補償的裝置。該裝置可以降低機車的3次諧波分量，提高機車功率因數。它的組成方式是兩個可控硅組成的無觸點開關。設置QS故障隔離開關，確保機車故障時能夠停止動作。設置1KM真空隔離開關，以保護、隔離可控硅開關的擊穿、失控。
④確保PFC裝置正常運轉，首先應將故障隔離開關盒真空隔離開關閉合。
⑤司機取出鑰匙后，為了保障生命安全，核實PFC裝置有沒有正常使用，關閉真空隔離開關，LC通過電阻快速放電。
SS4G電力機車主電路總共安裝4組補償裝置，這4組補償裝置的功率因數是一模一樣的。并分別裝配在主變壓器次邊牽引繞組上。
4 功率因數補償裝置的應用效果分析
通過多角度的控制，在安裝功率因數補償裝置之前，以及安裝之后，都要對變壓器次邊繞組電流波形進行試驗，通過實驗可知道電流波形明顯的變化了，補償效果也非常明顯。其中半控橋與機車主變壓器次邊的一段繞組相聯，使次邊繞組電壓與變壓器次邊繞組接觸網一側的等效電感進行換算，由結果我們可以看到它是一個與機車牽引變電站距離有關的變量。不考慮電阻，機車主變壓器換算到次邊繞組的漏電感用LT來表示，諧波支路的諧振電感用L表示，電容用C來表示，直流回路的平波電抗器電感用La來表示，主變壓器次邊繞組電流用1來表示，諧波支路電容電流用I來表示，直流回路平均輸出電流用Id來表示，電壓用Ud來表示，那么直流輸出功率可用公式Pd=Ud*Id來表示。
控制角>90°時變壓器繞組內電流1的波形，沒有安裝功率因數補償裝置時，直流負載電流Ia可通過二級管進行續流，變壓器繞組電流i=0，僅當T=90°時，晶閘管觸發導通，才有負載電流Ia流經變壓器次邊繞組，安裝了功率因數補償裝置后，盡管在t
5 功率因數補償裝置投切及控制
補償控制板是一塊微機板，它是由電路PSD和215單片機組成。通過該控制板可以將無量功計算出來并對各種邏輯動作進行判定，對晶閘管開關投切和PFC接觸器起決定作用，同時能實現PFC動作保護和故障顯示。在整個電路中，提供模擬信號向形成信號或者數字信號轉換的裝置為補償接口板，同時可以將系統的數字信號轉換為模擬信號，用來判別晶閘管的過零時刻，同時可以監測PFC裝置電流。
6 結論
為了改善變壓器繞阻內部的電流形態，補償裝置要并聯在主變壓器次邊牽引繞阻上，在三次諧波的準諧振點處設計諧振支路，可以吸收電力機車整流器產生的非線性負載諧振電流。此外，基波容電流是在基波網壓的作用下L-C諧波電路產生的，它能夠補償相控整流機車滯后的負載電流，所以對電力機車的相位點數進行了改變，最后提高了電力機車的功率因數。
參考文獻：
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【關鍵詞】HXD2型電力機車；FIPT網；拖車損失；通信；懲罰制動
0 引言
HXD2型電力機車是由兩節相同的機車組成的雙節重聯重載電力機車，其控制系統是由微機控制系統、WorldFIP網絡通信系統和DC110V電氣控制電路組成。兩節機車數據通訊采用WorldFIP網絡通信系統中的FIPT網進行數據交換，在機車運用中如果兩節機車間的FIPT網出現中斷，即操作節機車與非操縱節機車間的數據通訊丟失，這種現象稱為拖車損失故障。當拖車損失故障發生時，即使FIPT網連接恢復，兩節機車仍需重新上電重啟才能重新建立通訊，極大的影響了運輸暢通。
1 HXD2型電力機車網絡結構
HXD2型電力機車的微機網絡控制系統的通信結構分為兩級：車輛級通信和列車級通信，對應的FIP網是：FIP車輛網（即FIPV網）和FIP列車網（即FIPT網）。單節機車內部控制單元間的通訊路徑為FIP車輛網（FIPV網），兩節機車間的通訊路徑為FIP列車網（FIPT網）。
HXD2型電力機車的列車級通信主要通過FIPT網進行，用于每臺機車的兩節機車間或連掛的兩臺重聯機車之間所有的功能和信息交換。出于通信安全性和可靠性的考慮，FIPT網與FIPV網類似，也采用雙路介質冗余設計。HXD2型機車FIPT網的交換終端為兩節機車的主處理單元MPU（Main Processor Unit），操縱節機車的MPU將操縱命令通過FIPT網傳輸至非操縱節MPU，非操縱節機車的將本節機車的狀態數據通過FIPT網傳輸至操縱節。
2 拖車損失故障現象及原因分析
HXD2型機車A、B節網絡通信中斷則會造成“拖車損失”故障。根據機車操縱節及前后弓選擇不同則具體故障現象也不同：
1）A節操縱，升B節受電弓，合主斷，機車發生拖車損失故障時，主斷路器斷開，B節受電弓降下，后弓升不起，AB閘缸壓力無變化；此時可升前弓合主斷，但至拖車損失故障發生后約30分鐘后B節蓄電池斷電，B節控制回路失電，列車管降零。
2）A節操縱，升A節受電弓，合主斷，機車發生拖車損失故障，主斷路器、受電弓正常，AB閘缸壓力無變化；如繼續運行，則當拖車損失故障發生約30分鐘后B節蓄電池斷電，B節控制回路失電，列車管降零。
通過對2011-2013年發生的拖車損失故障的分析及處理結果，可以看出HXD2型電力機車拖車損失故障的原因主要有以下幾種：
1）內重聯線斷開
通過對發生拖車損失故障機車的機車數據分析，在拖車損失故障發生前一段時間，FIPT網中的A網或B網已經斷開連接，數據記錄如下：
A節發生時：“ME_MEDA1 ： FIP TRAIN A2 medium failure”或“ME_MEDA2： FIP TRAIN A1medium failure”
B節發生時：“ME_MEDB1 ： FIP TRAIN B1 medium failure”或“ME_MEDB2： FIP TRAIN A1medium failure”
在機車運行中，如果另一路備用網絡由于插接不到位、震動而斷開，則會導致拖車損失故障的發生，數據記錄為“DA_DIFIPT： Missing vehicule on FIPT”。
2）MPU故障
HXD2型機車FIPT網的連接是串聯連接，即整個網絡上的設備必須在線，硬線連接不能斷開，即使MPU故障，可以通過切換機車控制通道的方法來維持運行，但一旦MPU中網絡控制部分故障（MPU仍然有電），會導致機車數據不能順利傳遞，從而導致拖車損失故障的發生。此時，機車數據中故障MPU會產生大量無規律故障代碼。
3）外重聯線接地故障多機重聯運行的需要，HXD2機車在機車前端設置有外重聯線，其中外重聯線的17、18點為FIPT。在機車運用中，外重聯線老化、破損或外重聯插頭進水導致外重聯線接地，如此時外重聯線中的FIPT網線路接地（即17、18點位線路接地），則會導致機車數據不能正常傳輸，從而產生拖車損失故障。此時機車數據同樣會記錄故障數據“ME_MEDA1 ： FIP TRAIN A2 medium failure”或“ME_MEDA2： FIP TRAIN A1medium failure”（如B節則記錄為“ME_MEDB1 ： FIP TRAIN B1 medium failure”或“ME_MEDB2： FIP TRAIN A1medium failure”）
3 解決方案及改進措施
針對拖車損失故障產生的原因，根據HXD2型機車網絡結構特點，制定了以下解決方案和改進措施，盡可能減少拖車損失故障的發生：
1）內重聯線斷開造成拖車損失故障，在日常檢修作業中加強FIPT網內重聯線的檢查，確保插接牢固。日常下載分析機車數據時，如發現“ME_MEDA1 ： FIP TRAIN A2 medium failure”或“ME_MEDA2： FIP TRAIN A1medium failure” （如B節則記錄為“ME_MEDB1 ： FIP TRAIN B1 medium failure”或“ME_MEDB2： FIP TRAIN A1medium failure”）多次重復出現，則針對性對相應FIPTA或FIPTB網絡進行校驗檢查，及時發現狀態不良網絡，排除故障隱患。
表1
2）HXD2型機車在日常運用中，MPU中的部分板卡易發生偶發性故障，會在機車數據中會產生相應的數據記錄，如“DC_PTTF ： Transmission des ordres de T/F”、“DC_DAL241 ： Def. alim. 24V convert. 1”等，通過分析機車數據，如發現某個MPU經常性有各種無規律故障或事件記錄，那么說明此MPU狀態不良，則應對此MPU進行及時更換，以排除故障隱患。
3）FIPT網外重聯線老化、破損及外重聯插頭、插座進水造成的拖車損失故障，應根據機車實際運用情況，如機車長時間不使用外重聯功能進行雙機或多機重聯運行，可將FIPT網外重聯線在機車頭部內端子排BB-UM-CF及BB-UM-CM上的第3、4點接線進行甩線處理，斷開FIPT網在機車內部與機車外部CF-FF-UM-G及CF-FF-UM-G的連接，徹底杜絕由于FIPT網外重聯線老化、破損及外重聯插頭、插座進水造成的拖車損失故障。
4） FIPT網數據傳輸的周期為30ms，當機車運行中沖動過大，會導致FIPT網內重聯線瞬間斷開，斷開時間大于60ms（在一個數據交換周期內如檢測到數據通訊錯誤，此時會再次重新進行一個周期的數據通訊檢測）時，則會發生拖車損失故障。通過增大HXD2型機車拖車損失故障的控制邏輯故障判斷時間，在適當的時間內如A、B節數據通訊恢復，則不產生拖車損失故障，機車繼續正常運行。
4 結論
由于HXD2型機車在大秦線特殊的重載運輸環境下，一旦機車發生拖車損失故障，機車會產生列管降零的懲罰制動，如發生故障后未發現故障提示仍繼續運行則會產生緊急制動，會對安全運輸產生不可預測的后果。故障發生后，如果要消除故障，必須停車斷電，重新上電才能使機車重聯功能恢復正常，此過程需要較長時間，對大秦線運輸暢通產生較大的影響，通過對故障的分析、原因的查找，制定出相應的措施可大大減少拖車損失的發生，有效的保證機車運行的安全，保證大秦線運輸暢通。
關鍵詞：SS9型電力機車，空轉故障，排除
中圖分類號：U269.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（C）-0000-00
1. 空轉保護裝置概述
SS9機車的空轉保護裝置分為空轉檢測和空轉干預兩部分，并兼有其它控制功能。
1.1空轉檢測部分
通常利用速度傳感器獲得脈沖速度信號，經頻率/電壓變換環節輸出速度電壓信號。
在機車防空轉系統中，機車車輪轉速的測量是一個非常重要的環節，測量值的脈沖、精度、延時都將對防空轉的作用產生較大的影響。
1.2空轉干預部分
干預是指在得到空轉電壓信號后，其調節系統采用防空轉校正等措施，在小空轉信號下進行自動撒砂，在一定程度空轉信號下使機車降功率和牽引電動機降電流，直至黏著恢復使空轉消失。
1.3其他控制功能
包括自動撒沙、空轉顯示、速度信號輸出、故障切除操作等功能。
2.空轉故障的排除
通過對空轉保護裝置的分析，可發現如果裝置本身的幾個部分發生問題，都會引起空轉故障。下面分別就各部分所遇到的問題簡要談一下排除故障方法。
空轉保護裝置的幾部分又可分為外線和內部，外線則占主要部分（不是從功能說，而是從占有部件說），主要有速度傳感器、接線盒、連線插頭。內部主要是指微機內部的部件，包括頻率/電壓變換環節、空轉干預部分、速度傳感器的電源。而其他控制功能中的執行部件及連線也可以算外線部分。在這里我們將這兩部分分開，本文重點在外線部分，因為到目前為止（根據經驗）所遇到的空轉故障，大部分甚至全部都是由外線部分引起的。
速度傳感器的故障許多是無輸出或輸出不對，因為空轉的認定是由兩軸之間速度的比較或兩架之間速度的比較，如果一軸無輸出，只有一個輸出那比較后微機空轉保護系統必然認定速度差超值，而使空轉效正環節發出控制信號，使空轉保護投入保護。這時一般是采用更換故障的傳感器就可以消除。而如何確認故障傳感器是一個難點。
排查故障傳感器，在動手檢查之前，首先要做的是分清故障產生在哪個轉向架。由于SS9機車的微機控制是按轉向架來分別控制的，我們就可以通過切換微機1、2架來分別判斷故障發生在哪一個轉向架。如果某架被切除后故障消除，說明故障就在該轉向架產生的。當然，這種方法只適用于只有一個故障點或故障都在一個架上。如果故障在兩架全有，這種方法就無效了，只好一個回路一個回路的查找。
2.1故障在一個轉向架上的情況
當確認故障產生在哪一架后，再確認是這架上的哪一個速度傳感器。判斷是哪一個傳感器比較簡單方法就是甩、并的方法，即把懷疑不好的傳感器在端子處將這個傳感器由下部上來的線甩掉。如懷疑第一軸傳感器不良，將1611號線甩掉，從1631號接根短封線，即用第三軸速度傳感器1.3軸傳感輸出，再試，如好了，那說明就是第一軸速度傳感器不良。
2.2故障在兩個轉向架同時存在的情況
結合現場實際查找某車的故障過程，說明一下兩架同時有故障點的情況。
某SS9機車中修高壓實驗時，在走車實驗中，單電機走車正常，但整車走車（6臺電機）時速度一超過2-3公里就撒沙，而且空轉燈不亮。針對這個故障進行分析，雖然空轉燈不亮，但應該也是空轉保護起作用了，而且應該是空轉干預部分的空轉校正環節起了作用（因為只有當發生空轉時，空轉指示燈亮，而空轉校正環節可以在空轉未發生時提前啟動保護）。單用一架操作，結果是不管切除哪架，故障依然存在，說明：⑴兩架都有故障點⑵微機本身應該沒有毛病。
經調取微機故障記錄，可以初步判斷這個故障應該是在前面所說的外線部分。首先檢查比較容易檢查和處理的部分，最容易檢查的是速度傳感器接線盒，曾經有過接線盒內進水銹蝕造成線間短路而出現空轉的現象。經檢查發現1、3、4、6接線盒已經全部用漆膠密封，但打開盒蓋后發現內部很潮，特別是第1接線盒內還存有水，但沒有發現銹蝕，經用風吹掃處理后，再次進行實驗，結果故障依然存在。這時只能采取甩、并傳感器的方法，就是前面說的拆1611號線，把1631線并上，完成之后走車實驗，故障還未消除，但切2架微機，實驗故障消除，表明1架故障點就在1軸速度傳感器。再將2架傳感器并在一起，當時是把4軸傳感器甩掉，并6 軸傳感器，即拆下1641線，用短封線與1661并起來，再走車實驗故障消除，說明2架故障點是4軸速度傳感器。
實際上這樣封并查找只能說明故障點是在從傳感器到端子排之間的外線部分，而這部分包括不少東西，有速度傳感器、連線、插頭等。下一部分就是進一步查找了， 排查的辦法依然是分別進行確認，這里就不再贅述。
總結
通過了解SS9機車空轉保護裝置的作用原理，理順排除機車空轉故障的基本思路，結合日常檢修經驗，確認查找外線（主要有速度傳感器、接線盒、連線插頭）部分故障點為本文重點。查找的過程和方法：
（1）分出故障是1架2架，一般采用微機切架的方法。
（2）分出哪架故障（兩架都有故障另說）再分為哪軸的速度傳感器回路故障，一般常用封并的方法，即甩掉懷疑故障的速度傳感器信號來線，用好的速度傳感器代替。
（3）分出哪軸速度傳感器回路故障后，分出是哪部分故障，即是速度傳感器還是接線盒、導線及插頭，導線和插頭分是車上部分還是車下部分（以端子排來分），這時查找需用表測量。
（4）找出故障后，按故障處所，更換部件處理。
（5）還有一個方法可以直接查是哪軸速度傳感器回路故障，1、2步合為一步的方法，是從一架微機的65#板（模擬輸入/輸出）的A列1、3、4、6軸的速度信號，（但機車要走著或人工轉動速度傳感器）根據信號就可以分出那軸速度傳感器回路有故障 。
參考文獻
【關鍵詞】鐵路；電氣化；電力機車；無電區；調度
0 引言
隨著鐵路的快速發展，電氣化鐵路得到大力建設，新線電氣化鐵路不斷投入運營，非電氣化鐵路普遍改造成為電氣化鐵路，電力機車牽引的列車也日益增多，而電力機車進入無電區的事故卻時有發生。電力機車進入無電區所帶來的危害是巨大的，它不僅會對電氣化設備造成損害，而且對作業人員也會造成人身傷害。
1 電力機車進入無電區的含義及危害
1.1 電力機車進入無電區的含義
電氣化運營區段，尤其是復線電化區段，電力機車進入無電區是一種對檢修人員人身及設備安全構成極大威脅的事故。
所謂電力機車進入無電區，是指電力機車因錯進線路或其它違章操作通過絕緣錨段關節或分段絕緣器從有電區駛入已停電的電氣化線路的過程。
1.2 電力機車進入無電區的危害
電力機車進入無電區的危害主要表現在以下三個方面：
（1）威脅作業人員人身安全。電力機車帶電進入無電區會對正在進行接觸網檢修及裝卸作業人員的人身安全產生威脅，如果作業人員沒有做好相關安全防護措施，會對作業人員造成傷害，構成事故。
（2）損害電氣化鐵路設備。電力機車帶電進無電區，機車受電弓通過接觸網電分段時會產生電弧，巨大的短路電流會造成分段絕緣器絕緣接頭的燒損，損害接觸網隔離開關和接地線。
（3）影響行車安全，干擾運輸秩序。電力機車帶電進入無電區會造成接觸網跳閘，供電臂無電，使原本在有電供電臂下運行的電力機車因接觸網突然無電而降弓停車，此時，如果列車調度員扣車不及時，會造成電力機車進入跳閘的停電單元，造成電力機車二次進入無電區，產生次生危害，嚴重影響行車安全，干擾運輸秩序。
2 電力機車進入無電區原因分析
2.1 作業人員業務能力不強
（1）停電單元所包含的停電范圍沒有掌握。作業人員對接觸網停電行車限制卡沒有掌握，包括股道、道岔、區間線路、分相地點等。對個別車站道岔間渡線未掛網的情況沒有掌握。對一個或兩個停電單元停電會造成另外一個或幾個停電單元同時停電的特殊情況未掌握。作業人員對基本的技術資料不掌握，在作業過程中存在極大的安全風險，極易將電力機車放入無電（網）區。
（2）列車調度員在運行圖上的停電范圍標記錯誤。列車調度員鋪畫列車運行圖，并在圖上標記施工封鎖、接觸網停電等施工標注，由于標記錯誤，停電范圍被搞錯，在圖上停電單元和停電范圍不相符，接觸網停電后，列車調度員將電力機車放入無電區。
（3）涉及停電范圍的相關車站，調度員沒有布置到位。對接觸網停電作業，調度員在停電命令時，如果要“自接令時起，準許某單元接觸網停電”的命令時，要提前通知相關車站停電時間。但是調度員未提前布置相關車站，造成車站不知道接觸網準確停電時間，對電力機車的放行不能準確把控。在車站排列經上下行間渡線的列車進路時，若列車調度員停電命令，并通知供電調度員停電，會導致電力機車進入無電區。
（4）不滿足停電條件，調度員盲目停電。列車調度員在未確認停電范圍內的電力機車已全部出清，也未確認相關車站停留的電力機車已全部降弓的情況下，便通知供電調度員該停電單元接觸網停電，造成電力機車進入無電區。
（5）漏發調度命令。調度員在未發調度命令的情況下，盲目布置供電調度員接觸網停電，造成車站不知道接觸網已停電，車站的相關安全卡控措施無法提前做到位，導致車站將電力機車放入無電區。
（6）調度命令漏上受令處所。需電話下達給機務段包括機務折返所的停電命令而調度員未電話下達，或由車站轉交的命令而車站未轉交，造成機務段不知道車站站內接觸網停電，機務段在和車站未聯系徹底的情況下，盲目辦理電力機車出庫進路，造成電力機車進入無電區。
（7）接觸網故障停電，未及時扣停后續列車。接觸網停電后，由于調度員對停電范圍掌握不清，對即將進入無電區的電力機車沒有及時扣停，造成電力機車進入無電區。
（8）供電調度員停錯停電單元。本該停此停電單元，卻錯停了另外一個停電單元，造成接觸網突然斷電，列車調度員沒有及時扣停電力機車，導致電力機車進入無電區。
2.2 作業人員安全意識淡薄，違反相關規定
（1）機車屬性改變后未相關調度命令。機車屬性變更后，列車調度員沒有及時相關調度命令進行明確，同時在臨站預告或車機聯控時，車站又未認真核對機車屬性，造成車站值班員對機車屬性發生變化不清楚，將本是電力機車牽引的列車誤認為內燃機車放入無電區。
（2）車站值班員未嚴格執行階段計劃。調度員在階段計劃中已注明列車為電力或內燃機車牽引（運行線用不同的顏色標記），而車站值班員未和調度員聯系，擅自更改機車屬性，本應為電力牽引的，用內燃機車連掛，亦或本應為內燃牽引的，用電力機車連掛，造成運行線的機車屬性與列車實際機車屬性不相符。
（3）停電后車站未執行相關安全卡控措施，盲目變更列車進路。接觸網停電后，車站對相關道岔未單操鎖閉、相關信號機未鈕封，為節約時間，在未核對機車屬性和臨線是否停電的情況下，盲目辦理變更列車進路，造成電力機車越過渡線道岔進入無電區。
關鍵詞：TSG15B型受電弓；滑板；弓頭懸掛
1 概述
神朔鐵路自2013年1月起陸續引進神華號HXD1型八軸大功率交流電力機車，該型電力機車由神華集團和南車株洲電力機車有限公司共同研制生產。神朔鐵路交流電力機車萬噸重載牽引模式采取“2+1或3+0”組合牽引模式運營，極大提高了運輸效率，為神朔鐵路完成每年運量任務提供了可靠的運力保障。本文針對交流電力機車安裝的TSG15B型受電弓的特點以及在機車運用、維護中所體現出的問題進行分析，并提出相應的改進措施，為以后TSG15B型受電弓安全穩定的運行和可控的維護保養奠定基礎。
2 TSG15B型受電弓簡介
2.1 裝車情況
TSG15B型受電弓是裝配于和諧系列大功率機車的干線受電弓，在HXD1、HXD1B、HXD1C、HXD1D、神華機車、HXD3、HXD3B、HXD3C等電力機車上都有成熟應用，目前已裝車7000余架，分布在國內各鐵路運行。
2.2 受電弓構成及原理
TSG15B型受電弓是由中車株機電力機車有限公司設計的單臂式氣囊受電弓。該受電弓由底架、下臂桿、上框架、平衡桿、弓頭懸掛、托架、滑板、氣囊、升弓鋼絲繩、阻尼器、快排閥和車內氣閥板等構成。
升弓過程為：電磁閥得電，壓縮空氣進入氣囊，氣囊膨脹驅動升弓鋼絲繩拉動下臂桿沿軸向上轉動，通過拉桿將上框架拉起；降弓過程為：電磁閥失電，升弓裝置排出氣囊壓縮空氣，受電弓靠自重降下，落于止擋。
受電弓在工作時，氣囊升弓裝置一直被供以壓縮空氣，弓頭采用懸掛裝置，具有一定的自由度。接觸網高度方面較小的差異通過弓頭懸掛裝置進行補償，較大的差異，通過鉸鏈系統進行補償，因此受電弓可隨接觸網的不同高度而保持接觸壓力基本恒定。
3 出現的故障和問題
TSG15B型受電弓潛在的一些問題均在機車運行中逐漸顯現，這些問題與受電弓的設計、維護理念有關。自2013年神朔鐵路配屬神華號HXD1型電力機車以來，該型受電弓先后出現過三種典型故障，下面就出現的三種典型故障分別說明。
3.1 止擋桿與滑板鋁制托架干涉
TSG15B型受電弓在使用中，弓頭框架自由運動，通過接觸網連接，弓頭被保持在正確位置。平衡桿由頂管和止擋桿組成，在升降弓時，平衡桿阻止弓頭的四處傾斜，通過平衡止擋桿控制使弓頭保持大致的水平位置。因此，平衡桿止擋桿在調整弓頭位置的過程中，會與滑板鋁制底架不斷觸碰摩擦。
神華號HXD1型電力機車在神朔鐵路配屬運用17個月的期間內，出現了因滑板氣道泄漏引起的自動降弓，入庫檢查發現滑板鋁制底架被過度磨損，滑板內氣道泄漏（如圖1所示）。
通過對現場情況進行分析，可以判定為止擋桿在對滑板起到支撐作用的同時，不斷地與滑板同一位置碰磨，最終造成滑板鋁制底架過度磨損。
3.2 滑板掉塊裂紋
TSG15B型受電弓弓頭懸掛支撐由兩個橡膠扭矩元件和兩個V型鏈接器構成。鏈接器被裝在扭矩條的末端，扭矩條將橡膠元件和鏈接器連接在一起。橡膠彈簧元件上方的調節板被安裝在弓頭托架，扭矩條被安裝在上框架的長橫管的免維護軸承上，這種結構允許弓頭盡可能地在上框架的頂管周圍沿垂直方向和水平方向自由運動。在工作期間，對于受迫頻率，懸掛彈簧表現出一個增加的剛度和較低的慣性阻尼，它的各向彈性允許進行誤差補償，并且吸收側向振動。
隨著機車運用時間的增長，該裝置中彈性元件會緩慢老化，彈性下降，導致弓頭高度相對降低。降弓時，在下臂桿與上框架未能完全降落的前提下滑板先落于底架止擋，導致下臂桿與上框架的重力作用在滑板上。最為重要的是運行中該彈性支撐裝置對滑板的緩沖作用大幅減小，滑板在通過接觸網導線的硬點時，造成滑板沖擊掉塊以及產生碰撞裂紋，使得滑板并未正常磨耗到限位極限卻被大量更換，造成極大的材料浪費。
3.3 滑板固定螺栓過熱
2016年7月6日，HXD17118機車在運行中受電弓滑板固定螺栓處發紅；2016年7月11日，HXD17022、7110、7009、7096、7024、7092機車分別在運行中出現受電弓滑板固定螺栓處發紅現象。機車入庫后，檢查滑板固定螺栓緊固情況，拆下滑板后發現，滑板與托架接觸面電腐蝕現象嚴重（如圖2所示）。
TSG15B型受電弓的弓頭是由滑板與弓角組成的一個框架結構，這種設計保證弓頭結構精巧，部件盡可能少，易維護。托架采用碳鋼材質，表面鍍鋅，滑板底架為鋁合金材質。滑板兩端與托架分別通過固定螺栓連接，滑板與托架的接觸面作為滑板-托架的唯一導電途徑。因神華號HXD1型電力機車在滿載運行時，原邊電流可達到384A，如此大電流通過長期暴露于室外的托架與滑板接觸面，經過一段時間，碳鋼會失去鍍鋅層的保護，銹蝕加重，導致接觸電阻增大，從而導致受電弓在運行中出現滑板固定螺栓過熱、發紅的現象。
4 解決措施
4.1 平衡桿加PVC軟編織管
根據技術人員提供的改造方案，在平衡桿止擋桿上加裝PVC編織管，取兩段長200mm的PVC編織管套在止擋桿上，并保證PVC編織管邊緣與止擋桿對齊。平衡桿止擋桿套上PVC編織管后，可以在止醺擻牖板接觸時起到緩沖的作用，進而降低二者之間的碰觸摩擦強度。
4.2 定期調整彈性支撐裝置
根據技術人員的設計要求，滑板上表面至頂管中心距離為la。在滑板受垂直向下70N作用力時la為73±6mm，在滑板不受到垂直向下作用力時la為80±5mm。止擋桿至滑板底部距離為lb，在沒有接觸壓力的情況下：10≤lb≤30mm，在有接觸壓力的情況下：4≤lb≤24mm。在受電弓升起1500mm高度時，止擋桿與弓頭碳滑板距離必須在要求范圍內，且止擋桿與弓頭碳滑板兩邊距離應基本相等，相差不超過5mm。
由于長時間的使用，橡膠出現老化疲勞，橡膠彈簧元件下陷，導致滑板上表面至頂管中心距、止擋桿至滑板底部距離減小，引起滑板在運行中的掉塊和止擋桿與滑板之間的碰觸摩擦。
經過反復研究結合技術人員提供的方案，按照神朔鐵路制定的HXD1型電力機車修制，定為C2及以上修程時，對橡膠彈簧元件進行調整。通過改變鎖住橡膠彈簧元件調節板的螺母位置來升高和下降弓頭高度，從而減少滑板掉塊以及止擋桿與滑板之間的碰觸摩擦。
4.3 改變滑板-上框架的導電途徑
TSG15B型受電弓的導電路徑為：滑板――托架――上框架――下臂桿――底座――車頂母線，除滑板與托架是直接的面接觸外，其它均由軟編織導線連接。
過研究及反復試驗，最終確定對滑板――托架――上框架的導電途徑進行更改。根據現場滑板安裝情況，確定在滑板兩端距端部190mm處增加導流線固定螺栓。另購置一根采用國家標準的定制導流線，其導線截面積為50mm2，單絲直徑為0.1mm，兩端螺孔中心距為260mm，端部螺孔直徑為10.5mm。導流線一端采用直角型接線端子。
在滑板更換作業過程中，在安裝完滑板固定螺栓及風管后，需要將定制導流線一端連接于滑板新增的螺栓，另一端連接于上框架預留孔，將托架――上框架之間的導流線拆下，兩端分別連接到滑板、上框架預留孔處。安裝后的導流途徑變為滑板――上框架，將托架短路，避免了機車受流造成托架局部過熱。
5 結束語
結合現場情況，技術人員分別通過平衡桿止擋桿加PVC軟編織管、定期調整彈性支撐裝置和改變滑板至上框架的導電途徑，解決了平衡桿止擋桿與滑板鋁制托架干涉、滑板掉塊及裂紋、滑板固定螺栓過熱發紅的問題。綜合故障情況，TSG15B型受電弓故障均出現在弓頭及弓頭懸掛上，造成運用成本及維護費用增加。因此針對這種弓頭及弓頭懸掛方面的故障，技術人員通過采用價格低廉的材料和簡單有效的方式制訂了相應的改造措施，效果良好。但弓頭設計仍為TSG15B型受電弓的薄弱環節，需要通過不斷地探索研究、發現問題、解決問題，從而使該系列受電弓的弓頭及懸掛的設計及維護保養日漸成熟，提高機車運行的安全性。
參考文獻
[1]榮林.神華八軸交流電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2014.
[2]南車株洲電力機車有限公司，朔黃鐵路發展有限責任公司，中國神華能源股份有限公司神朔鐵路分公司.神華重載運輸大功率交流傳動電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2015.
摘要:隨著我國微電子控制與電子電力技術的進步與發展，使得電力機車行業也獲得更廣闊的發展空間與技術支持。對于電力機車的教學的重要地位與價值也日益凸顯。在電力機車的教學中，應該在任務型的教學理念的引導下，通過學生對電力機車的應急故障處理等實踐課程的參與，全面提升學生的綜合素養。利用3D交互技術與計算機的仿真軟件等技術手段，結合任務型教學理念，來探討電力機車教學的突破策略。
關鍵詞:任務型教學理念;電力機車;應急故障處理
0引言
任務教學法指的是圍繞任務展開的教學活動，通過學員的親身參與、體驗、交流、互動、合作等方式，來充分發揮學員的認知能力，達到增強技能應用水平的教學目的。電力機車的任務教學法是要根據現場的實際工作任務作為教學的課題，從而讓電力機車乘務及檢修學員掌握基本的操作知識與規范操作流程。
1任務型教學理念分析
任務型教學法指的是將學習的專業理論知識與現場實際的工作任務以及具體的操作流程相結合，盡可能為學員搭建一個具有真實性操作的工作環境，在完成工作任務的過程中，主要掌握工作方法、工具、環境等，主要目的是圍繞大量的工作任務，最終使學員取得一定的成績，學會如何真正的工作［1］。關于電力機車的工作學習任務的設置，首先應該要圍繞某個典型的工作任務開展出若干個小任務，減小學員的任務壓力與難度;其次要進行精心的教學設計，將工作任務轉變成為學習任務，增強學員的學習意識與積極性。
2電力機車的故障類型及處理措施
所謂的電力機車發生故障，指的是電力機車的系統構造處于非正常狀態，致使設備功能的紊亂，并超出允許范圍的狀態，主要包括參數性的故障(過熱、共振)與結構性的故障(磨損、裂紋，松動)等類型。
2.1對基本零部件的應用
磨損處理定期對基礎的制動裝置的單元安裝情況檢驗，檢查是否具有裂紋、牢固性與破損的情況。并且要著重檢測螺栓緊固與否，以確保閘瓦的距離保持4—8cm，磨損均勻。其次要對基礎的制動裝置采取加固措施，比如說采用平墊—彈墊—帶槽螺母緊固—開口銷的錯哦時，以免制動器脫落。
2.2設計缺陷故障處理措施
首先要采取抗干擾處理，在電力機車運行的過程中，免受外界的干擾，比如說安裝抗干擾電容與接頭等部件，形成抗干擾回路。其次要優化制動系統的設計方案，對電力機車的軟硬件優化，提高制動系統的穩定性。
3交互式的教學模式應用
3.1以學員為導向
從傳播學的層面上來講，教學設計實質上是對信息的傳播或傳遞，接受者與傳播者的關系不只是單向的與接收的關系，更是相互輔助、相互依附的關系。而整個傳播與接受的過程更不是靜態的，而是動態的。傳播與接受都具有主動性與創造性。因此要鼓勵學員真正參與帶電力機車的教學活動中來，將電力機車的逆變電路、相空調壓、控制電源、晶閘管觸發電路、三極管的放大開關電路、集成電路等專業課的理論知識與實際工作結合起來［2］。
3.2結合計算機仿真技術與三維交互技術
通過對電力機車的零部件與工作環境的方針模擬，從而加深學員對于電力機車架構的認識，產生直觀形象的視覺沖擊［3］。通過三維交互技術，對電力機車的風路控制系統與電路部分采用3D與VR設備，具體的操作是將設計人員的模型或者是CAD圖紙導入平臺，由平臺自動生成3D產品文檔。實現對電力機車在正常與非正常狀態下的程序模擬，有利于電氣機車的零部件的檢修、組裝、拆解等動畫演示，從而讓學生感受到實際場景的真實感與現場感。
3.3培養學生的自主學習與動手實踐能力
教師應該鼓勵學員勤動手、動腦、動眼，全身心投入到工作任務的實踐中來。比如說對于電力機車的整體結構與駕駛室的結構的實踐，通過再現模擬真實的電力機車的駕駛室狀況，讓學生在親身體驗中熟悉電力機車的駕駛室的各項功能與操作設施［4］。然后為后續駕駛整備控制訓練奠定基礎。通過對電力機車的駕駛整備控制、電路保護控制、駕駛操作技能、整流電源調試、電力機車的高低壓試驗等五個任務分段訓練，從而讓學生逐步掌握各個任務階段的技能與操作流程。
4結語
理論源于實踐，也在實踐中不斷升華。從某種意義上講，知識起源于感官，技能的掌握始于施加。因此對于電力汽車的教學法，我們要靈活運用任務教學法，結合3D交互技術與計算機的仿真軟件來為學員提供一個逼真的工作環境，在實踐中積累經驗，提升技能水平。
參考文獻:
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【關鍵詞】電力機車；防空轉系統；誤動作；改進；SS4改型
1 問題的提出
蘇家屯機務段自2001年9月至今共配屬SS4改型電力機車122臺，在近5年的運行中機車空轉故障是困擾廣大乘務員動態故障，平均每月因空轉提票30余件，因為空轉故障只有在動態情況下會發生，且因為速度傳感器內部光柵掃描故障、傳感器線路虛接造成的機車空轉，現象時有時無，往往需多次添乘才能斷定故障處所，有時還會因判斷錯誤造成延誤、擴大修程，給檢修車間人力、物力的帶來很大損失。5年間，由于速度傳感器故障及車體連線破損多次造成機破、臨修，嚴重影響了機車正常運用。
2 防空轉系統工作原理及誤動作原因
SS4改型電力機車配置的是株洲電力機車研究所研制的TPZ―15型及TPZ―27型電子柜。TPZ―15型電子柜A組及TPZ―27型電子柜A、B組均對機車實施閉環準恒速控制，機車粘著力大小完全受電子柜微機防空轉板的控制。該插件板將機車四個軸的轉速信號變換成電平信號，在機車惰行時，將四個軸電平信號補償到誤差〈0.5%，處理出Δv、dv/dt、d2v/dt2等信號。當四個軸電平信號差達到動作值時插件板立即斷定為機車發生空轉削減牽引電機電流，向主臺故障顯示屏發出空轉顯示信號并自動撒砂增加機車粘著力，當空轉被強烈抑制后，牽引電流以約2kA/S的速度快速恢復，回升到原始給定值85%左右，再以20A/S的速度自行緩慢上升，尋找下一個粘著極限值。空轉根據現象可分為真空轉和假空轉，真空轉即機車牽引力大于粘著力，此時輪對轉數較高易擦傷鋼軌。假空轉是因為速度傳感器及連線故障斷路造成該軸速度反饋信號不正確，電子柜判斷為輪對空轉降低牽引電流。此外，當速度傳感器、傳感器接線盒、傳感器車體線15V電源出現短路故障時，會造成電子柜電源板短路保護，輸出信號中斷，主臺故障顯示屏顯示電子柜預備，此時無論電子柜A組或B組都會造成機車牽引無流。當機車出現空轉故障TPZ―15型電子柜可將A、B組轉換開關扳置B組，對機車實施開環控制維持運行。而TPZ―27型電子柜A、B組均對機車實施閉環準恒速控制，當機車出現空轉故障只有將機車速度提高到40km/h以上，惰行30秒利用電子柜自動切除功能切除故障的傳感器。當機車牽引噸數較高、運行速度較低時，若出現假空轉，隨著電子柜給定值的降低，就會發生機車途停事故。
3 改進及處理
針對機車頻頻發生空轉故障，蘇家屯機務段于2005年初對SS4改型電力機車防空轉系統進行了改進，每節車加裝了兩個速度傳感器故障切除開關，1、2軸速度傳感器故障位；3、4軸速度傳感器故障位。當機車正常運行時，故障切除開關置于正常位，各軸速度信號通過開關正常位觸點輸入電子柜；當出現空轉或因速度傳感器、傳感器接線盒、傳感器車體線15V電源出現短路故障時，將故障轉換開關置于切除位，中斷故障軸位電壓及速度信號的同時，將并接的等頻率速度反饋信號輸入電子柜，維持機車運行。
改造前接線方式如圖：
改造后接線方式如圖：
1位―速度傳感器故障切除開關Ⅰ；2軸速度傳感器故障位；
速度傳感器故障切除開關Ⅱ；4軸速度傳感器故障位；
2位―速度傳感器故障切除開關Ⅰ；1軸速度傳感器故障位；
速度傳感器故障切除開關Ⅱ；3軸速度傳感器故障位。
一年以來改造后的機車假空轉故障的提票準確率達到95%以上。當機車出現假空轉現象時，乘務員可以通過電子柜微機防空轉板上的故障指示來判斷故障傳感器，將速度傳感器故障切除開關搬置對應的切除位置，切除故障的速度傳感器及連線，在發生空轉故障的第一時間準確排除故障。
關鍵詞：HXD3型電力機車；機車檢修；構架探傷
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.045
1 概述
構架是電力機車轉向架的主體結構部件，是承載車體和傳遞力的基體，通過構架實現了轉向架各部件之間的定位、連接以及相互之間的力的傳遞運動關系。機車在運用時，構架除了承受來自車體及車上設備重量的垂向負載外，還會承受機車垂向振動產生的垂向載荷、由于機車牽引或制動時所產生的牽引力及制動力，承受機車在通過曲線時的橫向力和離心力等，是一個復雜交變載荷作用下的重要受力部件。因此，構架強度和剛度是保證機車安全運行的基本條件。
磁粉探傷適用于鋼鐵等鐵磁性材料的表面及近表面缺陷的檢測，非常適用于機車構架各個受力支撐座焊縫疲勞裂紋的檢測。在HXD3/3C型電力機車C5修中要求對構架主要受力部件進行磁粉探傷檢查[1]，包括抗蛇形減振器座焊縫、二系彈簧座焊縫、軸箱拉桿底座焊縫、一系彈簧座焊縫、一系垂向減振器座焊縫、電機吊座焊縫、牽引銷安裝座焊縫、牽引銷、二系垂向減振器座焊縫、制動器吊座焊縫、電機吊座母材、軸箱拉桿底座母材，重點檢查這些部件與構架連接處的焊縫及其熱影響區。
2 構架探傷與分析
我公司在HXD3、HXD3C型電力機車C5修檢修工作中，已經完成了相當數量的機車檢修任務，積累了大量的檢修數據和經驗。考慮到兩種機車構架在圖紙設計與選材上基本相同，而機車的運用特點不同，因此將兩種機車的構架檢修作對比分析。本文統計了2016年檢修的部分機車構架的探傷情況，其中HXD3型198臺，HXD3C型96臺，對于該批機車構架，按相應的C5修要求進行了探傷檢查，各個位置缺陷發生率如圖1所示。可以看出，進入C5修的構架的主要受力部件出現了較多的缺陷。
其中，抗蛇形減振器座焊縫、二系彈簧座焊縫、牽引銷、軸箱拉桿底座母材等幾處位置缺陷發生率較低。針對探傷中檢出缺陷較多的部件及焊縫，對發生缺陷率較高的幾個部位做進一步的統計分析。統計情況見圖2。
2.1 電機吊座焊縫
電機吊座為鑄造件，與構架橫梁蓋板和端梁組焊在一起。驅動電機懸掛裝置的吊桿安裝在電機吊座上，電機吊座承受來自牽引電機工作時傳遞來的縱向和橫向振動。C5修以來，電機吊座發現的缺陷多數為焊縫處裂紋，該裂紋多出現在焊縫坡口位置，經打磨加工缺陷后發現該位置坡口容易存在焊接未融合缺陷。從圖2可以看出，對于兩類型機車，構架中間軸位的吊座焊縫缺陷發生率高于兩端，且HXD3C型機車高于HXD3型機車。
2.2 一系彈簧座焊縫
一系彈簧座焊接在構架側梁下蓋板表面，在轉向架組裝時用于定位構架和一系彈簧。機車運行時，一系彈簧上部的機車重量通過一系彈簧座傳遞到一系彈簧。該部件發生的缺陷多數在彈簧座與構架蓋板焊縫及熱影響區位置，且裂紋尺寸較大，沿周向分布。另外，從圖1中可以看出，HXD3C型機車的該位置缺陷發生率高達50%，且明顯高于HXD3型機車。從圖2中可以看出，一系彈簧座焊縫缺陷在三個軸位上的分布是相近的，與位置分布情況無明顯關聯。
2.3 軸箱拉桿底座焊縫
HXD3、HXD3C型機車構架軸箱拉桿底座焊縫處缺陷發生率約為25%該部位主要承受來自軸箱拉桿的牽引力和制動力，端軸的軸箱拉桿座焊有二系垂向減振器安裝座，同時受到來自二系垂向減振器傳遞來的垂向載荷。端部的軸箱拉桿底座上連接來自兩側的兩個軸箱拉桿，非端部軸箱拉桿底座上連接另外一個軸箱拉U，從圖2也可以看出，位于機車端部的軸箱拉桿底座焊縫探傷缺陷率相較于機車明顯低于非端部位置的底座焊縫。
2.4 制動器吊座
制動器吊座是構架與制動單元的連接件，分為四個支座，其中兩個焊接在構架衡量下蓋板，兩個吊環焊在構架側梁立板上，四個支座與制動器通過螺栓連接。在機車運用時承受來自制動時所產生的頻繁交替拉壓應力，吊座與構架焊接根部容易產生應力集中，從而產生疲勞裂紋。從圖1可以看出該位置的焊縫發生缺陷的概率較高，達到40%左右。針對制動器吊座的軸位分布不同（見圖2），可以看出，對于HXD3、HXD3C兩種車型，齒側吊座焊縫出現裂紋的概率高于非齒側，不同軸位的吊座發生裂紋概率相差不大。
3 結論
構架上的主要受力部件焊縫及熱影響區是C5修探傷的重點部位，通過大量的檢修實踐表明，構架上發生的破壞現象，也主要出現在焊縫及熱影響區，且大多是疲勞裂紋。經以上檢修數據分析，可以看出，HXD3、HXD3C型電力機車轉向架構架在進入C5修時，主要受力部件的探傷缺陷發生率較高，且兩種車型主要受力部件在位置分布與缺陷發生率之間存在一定的規律性。為該型機車轉向架構架檢修工藝制定、現場作業和檢修質量管控提供一定的指導，同時，為研究構架相關部件的焊接工藝制定、焊接缺陷的預防提供參考。
關鍵詞：整流柜；元件；故障；措施
中圖分類號：TM6文獻標識碼： A
Type SS7D electric locomotive rectifier cabinet components breakdown and failure analysis
Pick to: this paper introduces the structure characteristics and main function of rectifier cabinet, and combined with field maintenance experience, detailing the rectifying device breakdown of common faults, and its maintenance measures.
Key words: rectifier cabinet; Components; Fault; measures
0引言
SS7D型電力機車整流柜型號為TGZ 20-2820/1030，全車總共56只整流元件，其中主晶閘管12只/柜，主整流管8只/柜，列車供電晶閘管2只/柜，列車供電整流管2只/柜，他勵晶閘管2只/柜，他勵整流管2只/柜。
每臺機車由兩個整流裝置組成。兩個整流裝置的電路結構組成完全相同，只有出線、線號不同。主要功能給機車提供：整流及相控調壓；勵磁電源；他勵無級磁場削弱；加饋制動；列車供電。
若列車在運行中整流元件擊穿或燒損將會影響機車的運行，也存在安全隱患，本文從它的工作原理、組裝過程、質量卡控等方面對元件擊穿的原因進行探討，并提出個人見解。
1工作原理
機車整流電路采用不等分三段半控橋，低速用加饋電阻制動，他勵無級磁場削弱。
不等分三段橋每段橋的電壓為：2Ua1b1=2Ub1x1=Ua3x3=675.6V。
整流電路功能工作方式為：
首先開放第一段橋V7、V8、V9、V10，V7、V8以整流管狀態工作，通過調節V9、V10的觸發相位，使該段橋的整流電壓從0～1/2Ud平滑變化，在V7、V8、V9、V10滿開放前，V1、V2處于大電流續流工況，V3、V4、V5、V6各橋臂元件承受的反向電壓即變壓器的繞組的峰值電壓。
當V9、V10滿開放時，開通第二段橋V1、V2、V3、V4半控橋，控制V3、V4觸發相位直至V3、V4滿開放，整流電壓從1/2Ud～3/4Ud平滑變化。
當V3、V4滿開放后，開通第三段橋V1、V2、V5、V6組成的半控橋，通過控制V5、V6的觸發相位至V5、V6滿開放，整流電壓從3/4Ud～Ud平滑變化。
2整流元件擊穿的原因
元件擊穿的原因有：熱擊穿、電流擊穿、電壓擊穿等。
①針對熱擊穿，元件在機車運行過程中，整流元件管芯溫度會上升，需要對整流元件進行散熱處理，當散熱效果不良時，元件管芯的溫度會達到甚至超過硅片結溫的技術要求，從而使元件過熱燒損。元件的熱擊穿也可稱為干燒。
②元件大電流擊穿。元件大電流擊穿的現象表現為元件硅片上出現大面積的燒損，并且表面凹凸不平，燒損面很粗糙。元件大電流擊穿主要原因為，元件在導通使用時，機車主回路瞬間經過大電流，該電流值遠遠超過元件的正向平均電流，硅片上瞬間產生大量的熱，遠遠超過元件硅片結溫設定值，硅片過熱大面積燒損。
其次，元件硅片面與管殼接觸部位出現氧化現象，硅元件的正向壓降增大，硅片上的產生的功率變大，產生的熱量增大，當正向壓降增大到一定的值時偶爾出現超過較元件額定正向電流的電流流過時，硅片上積累大量的熱導致大面積燒損。
再次，當硅片的電流上升率低時，元件在導通的時間內，硅片上的電流開通面積跟不上硅片上電流的擴散速度時，在導通的硅片面積范圍內，單位時間內流過有限導通面積硅片的載流子密度過大，產生大量的熱量，在元件門極附近出現硅片燒損。
③電壓擊穿在實際意義上來說可以歸納到大電流擊穿。電壓擊穿的現象為硅片遠離門極表面上出現光滑的小孔，或在硅片邊沿倒角面上出現黑斑，這些有時能人的肉眼觀察不到，需用放大鏡來觀察才能發現。
④元件的反向重復峰值電壓下降。當整流元件在承受電路的反向電壓時，由于元件特性曲線中反向重復峰值電壓小于電路中的峰值電壓，造成元件反向重復峰值電流急劇增大，造成元件雪崩擊穿。所以在元件測試時，需對元件的反向重復峰值電壓和反向重復峰值電流進行嚴格卡控。
3元件組裝過程中存在的問題及難點
3.1 組裝過程中存在的問題。
3.1.1未能完全做到無塵的工作環境，解體過程中雖然可以做好硅管芯取下后需放置在柔軟干凈白布或絲綢上，避免利物劃傷硅管芯陰陽極與散熱器的接觸面，但是大氣中的灰塵仍然可以附著的管芯和散熱器表面。
3.1.2由于整流元件的緊固件有特定技術緊固力矩要求，緊固力矩選擇若不當，當緊固螺柱和螺母出現裂紋現象時，元件在經過一段時間的運用之后，由于各方面應力的作用，會導致元件的緊固力矩變小，元件管芯與散熱器的壓力不夠，在接觸面容易氧化而導致元件的正向壓降大幅度變大，元件容易疲勞擊穿。
3.1.3銹蝕的螺柱及螺母經過電鍍之后，容易變脆，在元件使用過程中，在蝶形彈簧和彈簧鋼壓板的彈力作用下，很容易造成螺柱斷裂或緊固螺母蹦出，進而造成回路斷路或主回路接地。
3.2 檢修過程中存在的問題
3.2.1絕緣套管的檢修：
檢修理由：絕緣套管過熱或者出現裂損，絕緣套管的絕緣性能下降，容易造成主回路接地故障；絕緣套管的清潔度達不到技術要求，則會影響元件的反向重復峰值電流，造成整流裝置的整流效果不理想。
3.2.2 接線板的檢修理由：
圖二：接線板
a.接線板表面變形后，元件在壓裝時，散熱器和接線板的接觸不良，元件整體的正向壓降發生變化。
b.接線板出現銹蝕后，除銹整體鍍鉻后，如果在接線板和散熱器接觸面不進行鏡面拋光，接觸面存在銅金屬以外的金屬離子或接觸面存在刮痕，同樣會使元件的正向壓降增大。
檢修難點：
a.鋼件表面的鍍鉻處理。
b.接觸板和散熱器接觸面得拋光度的技術要求未掌握，缺少該部分的資料。
3.2.3散熱器的檢修。觀察散熱器的表面狀態良好，無裂損變形；散熱器片間間隙均勻；散熱器表面不許有銹蝕現象，散熱器與接觸板、散熱器與元件管芯接觸面不許有氧化和刮痕。有銹蝕者需進行除銹后進行鍍鉻處理；鍍鉻后在散熱器與接觸板、散熱器與元件管芯接觸面進行鏡面拋光。
圖三：散熱器與接線板、散熱器與管芯接觸部位的銹蝕及刮痕
檢修理由：散熱器表面銹蝕，對散熱器的散熱效果影響很大；在風冷散熱器中，散熱片越光滑，散熱效果越好；散熱器的兩個接觸面如果出現銹蝕或者刮痕，長時間使用會使元件正向壓降產生變化，影響元件的使用壽命，元件的質量不可控。
檢修難點：散熱器表面的鍍鉻處理和接觸面的鏡面拋光技術欠缺。
3.2.5圓形定位鋼片和定位鋼珠的檢查。定位鋼片和定位鋼珠狀態須良好，定位鋼片中心鋼珠槽不得有變形現象。
檢修理由：定位鋼珠中心鋼珠槽如果出現變形，會影響元件壓裝時的管芯、散熱器、接觸板接觸部位的同心同軸度。
3.3 元件管芯的檢修。
3.3.1觀察元件陰陽極接觸面不許有氧化、刮痕及過熱現象。出現氧化和刮痕現象者須進行鏡面拋光。
圖四：元件管芯
檢修理由：元件陰陽極接觸面存在氧化和刮痕現象，在使用中會影響到元件的正向壓降的變化。
檢修難點：在對接觸面進行鏡面拋光或者研磨時，須精確掌握拋光或者研磨掉的厚度，以免元件管芯管殼過薄而在壓裝時使管殼變形。
3.3.2檢查晶閘管元件門極引線連接牢固，絕緣完好，插套狀態良好。陰極引線焊接牢固，有脫焊者需進行補銅焊處理。同時門極引線和陰極引線接線口周圍不許有灰塵雜質。
檢修理由：當門極引線和陰極引線周圍存在灰塵雜質時，門極脈沖容易通過灰塵雜質直接連接到陰極，造成元件弱觸發而造成元件擊穿；陰極引線脫焊會造成元件不觸發或弱觸發。
3.4元件的壓裝存在的問題
3.4.1組裝工作臺必須處于水平面，具有較高的平整度和光潔度，否則會造成元件的組裝壓力分布不均勻，甚至出現管芯壓扁或硅片裂損現象。
3.4.2緊固螺栓下部螺母如果一次性戴到螺柱冒頭2～3扣的位置，在緊固時，很可能造成另一端的緊固螺母緊固力矩達到標準后螺柱不冒頭，緊固效果不理想。
3.4.3在水平面上首先對元件組裝施加規定的組裝壓力，可以確保在緊固過程中壓力能均勻分布到整個接觸面。
3.4.5手工進行壓裝時，須嚴格按照緊固順序和要求進行緊固，否則，在緊固過程中緊固不當，壓壞管芯或當撤除組裝壓力后，雖然各個緊固螺栓的緊固力矩達到要求，但是由于彈簧鋼板和蝶形彈簧的作用，很可能造成元件接觸面的壓力分布不均勻。
3.4.6元件在組裝時最重要的一點是散熱器、管芯、接線板接觸面須保證同心同軸。
檢修難點：
①與散熱器、管芯上一道的檢修工序有關系。配件是否已經處理到配件平躺時接觸面能處于水平面。
②怎么樣才能保證元件管芯與散熱器、散熱器與接線板圓形區域接觸面同心同軸？
③在壓裝完畢后通過什么方式的測試手段來檢測元件是否壓裝良好？因為接觸面熱阻的變化和元件正向壓降的變化需要經過一定的時間現象才能體現出來，而這在現場檢修中明顯不符合實際。
④缺少壓裝設備和工裝。在寫有自動壓裝程序的壓裝機上，每個型號的元件都有各自的壓裝膜板。
3.5元件的配組存在的問題及注意事項
3.5.1考慮到整流柜母線銅排和母線間接觸電阻的影響，按整流柜電流走向方向和不同大橋依次粗選元件正向壓降相差0.01V、0.02V、0.03V的元件進行配組。
3.5.2將同一橋臂并聯元件的特性曲線進行比較。同一橋臂并聯元件配組的要求是在正向伏安特性元件導通區域內，在不同的電壓點，相應的電流點曲線的斜率盡量一致。這樣就可以保證整流元件在工作中，元件導通時在不同的正向電壓和不同溫度下，兩個并聯元件的正向特性曲線漂移量一致，保證了并聯元件的均流系數不會下降而造成元件的不均流造成元件擊穿現象。
4針對元件擊穿故障分析，制定以下質量卡控重點
4.1根據歷年來的整流柜故障現象，第一段橋元件擊穿的幾率是最多的，特別是晶閘管元件。因為第一段橋在機車運用中，它們受到大電流沖擊的次數最多。所以在檢修時，第一段橋的晶閘管V9、V10的元件特性、參數應該嚴格卡控。
4.2由于在第一段橋滿開放的時候，第二段橋的元件承受的反向峰值電壓為變壓器繞組的反向峰值電壓。所以第二段橋元件的反向峰值壓降應該嚴格卡控。
4.3在整流裝置中，由于各半控橋臂都是由元件并聯組成，同樣的在以往的機車故障中，并聯橋臂的晶閘管元件擊穿的故障最多。出現故障的原因有多種，有可能是機車主回路方面的原因，也有可能使整流裝置本身的原因，所以元件在進行大修配組時，為保證機車整流柜的檢修質量，還應該對元件進行測試。
5結束語
通過以上的研討和分析，在以后的整流元件檢修組裝過程中，可做一些簡單的借鑒，既可以減少一些元件擊穿故障，同時可以提高一些整流元件的檢修質量，保證列車運行的安全。
參考文獻：
楊永林 主編韶山7D型電力機車中國鐵道出版社
