现场检修 铁道机车车辆工人 第１１期２０１１年１１月 文章编号：１００７—６０４２（２０１１）１１—００１１—０６ ＨＸＤ 型机车主断路器故障的查找和对策 程恒良 （上海铁路局杭州机务段乔司整备车间 浙江杭州 ３１１１０１） 摘要：分析了ＨＸＤ 型机车主断路器的结构及典型故障，提出了相应的对策。 关键词：ＨＸＤ 型机车；主断路器；故障；对策 中图分类号：Ｕ２６４．３ ５ 文献标识码：Ｂ １ ＨＸＤ 型机车主断路器简介 ＨＸＤ 型电力机车采用的赛雪龙ＢＶＡＣ Ｎ９９型真空断路器是单断点交流 断路器。采用真空管（ＶＳＴ）及电空控制，用于机车主电路电源的开断、接通以 及过载和短路保护…。该真空断路器的上面是高压部分，中间是与地隔离的 绝缘部分，下面是电空机械装置和低压部分，如图１所示。 真空管ＶＳＴ 压力接触器机构ＢＲ 触 ８ｆ 、。 彝／ 连接 ＼、 昀Ｌ— 丽 ＼ 唧 ｌＩ ｌＵｌ 、｛；……呐 水甲面 底板 快速开断机构Ｒｇ＼，—一一 ／ 圈 ，＿ －— Ｉ—一一硼Ｈ ｕ －－’ ｌ＇Ｉ、 『 ； ７１Ｔｌ 二连 接器ＬＶ 辅助触点 Ｉ； 甥 图１ ＢＶＡＣ Ｎ９９真空断路器的剖面图 现场检修 铁道机车车辆工人 第１１期２０１１年１１月 （１）高压回路。机车顶上的高压回路装有可以开、断交流电弧的真空 开关管，灭弧室通过密封与大气隔离；两个主触头安装在真空管内部，一个 是静触头，另一个为动触头，动触头的操作由电空机械装置和合闸过程中的 导向装置同时来完成； （２）支持绝缘子。安装在底板上的支持绝缘子提供绝缘，通过绝缘子 中心，绝缘导杆连接电空机械装置和动触头；Ｏ形密封圈紧靠着顶板以保证 主断路器和车顶的密封； （３）电空机械装置和低压部分。此装置安装在机车内部的底板上，用 来操作动触头；低压（ＬＶ）电路包括控制单元（ＣＭＤＥ）和辅助联锁（Ｃａｕｘ）， 在标准模式中，共有６个辅助联锁，其中５个供客户使用，１个供控制单元 用。辅助联锁系统用于判断真空开关管主接触器是分还是合。 ２ ＨＸＤ 型机车主断路器的故障查找方法 ＨＸＤ 型机车主断路器故障主要分为线路故障和主断路器自身故障两 种，因此在查找故障时，先要确定是线路故障还是主断路器自身故障。 ２．１线路查找 以主断路器合不上为例，ＨＸＤ 型电力机车的主断路器同受电弓一样 是由电气控制的风动机构，因此在查找故障时，必须从风、电两方面人手。 ２．１．１风路 主断路器风路结构比较简单，问题也较少，在实际应用中，总风缸或辅 助风缸压力大于６５０ ｋＰａ，信号４７０闭合，主断路器供风塞门Ｕ９４在开启位， 就可以合主断路器。当总风缸无风时，辅助压缩机泵风一次仅够升弓，必须 继续泵风才能合主断路器。有些机车的主断路器合上之后，由于管路有部 分漏泄，在总风压力没有建立起来时，主断路器会自动断开，此时可以继续 使用辅助压缩机泵风，等总风建立后，主断路器就会正常。信号４７０线号在 ＴＣＭＳ微机显示屏的检修状态里会显示。 ２・１・２电路 图２所示为主断路器闭合 时的电路图，由图可见，如果要 ＳＢ４４ 广——］ ！ 广一 ４５４ ＳＡ１０３卜— ＳＡ１０４卜＿—— ＱＦ１ 使主断路器ＱＦ１得电闭合，必 须满足以下条件：①开关ＳＢ４３ 图２主断路器闭合电路 １２一 现场检修 铁道机车车辆工人 第１１期２０１１年１１月 （４４）闭合，发出５１６或６１６合主断路器信号；②ＴＣＭＳ接收到５１６（６１６）信号 后，发出４５３信号；③紧急按钮ＳＡ１０３和ＳＡ１０４必须位于正常弹起位。 在实际工作中，由于主断路器开关（ＳＢ４３，ＳＢ４４）和紧急按钮（ＳＡ１０３， ＳＡ１０４）故障而造成主断路器合不上的情况并不多见，且较易判断。需要注 意的是，紧急按钮是旋转复位的，有时候不小心会触碰该按钮，此时在Ｔｃ— ＭＳ故障显示屏上显示紧急开关动作的故障提示，只要注意观察就会发现。 下面重点研究在什么情况下ＴＣＭＳ会发出４５３信号。根据东芝公司提 供的ＴＣＭＳ逻辑控制图，总结平时工作中的相关经验，得出结论，在满足以 下条件时，ＴＣＭＳ才会发出４５３合主断路器信号： （１）两端换向手柄处于零位（满足信号５０３和６０３）； （２）ｃＩ试验开关在正常位（信号４３４无）； （３）升前弓或后弓，且网压大于１７．５ ｋＶ； （４）ＱＳ１０处于闭合位，Ｑｓ１１处于正常位（信号４２５满足，４３２无）； （５）ｃＩ １～６传输正常（满足信号５８０～５８２，６８０～６８２）； （６）半自动过分相装置正常（信号５２３、６２３无），自动过分相装置ＥＶ３３ 正常（信号４９７满足，信号４９８、４９９无）； （７）主断路器分反馈信号４３１正常（无）； （８）ＰＤＵＩ、２（Ｉ、ＩＩ端主断路器控制器）无故障（信号４４８、４４９无）； （９）ＴＣＭＳ自身无故障（微机正常绿灯亮）； （１０）主断路器控制回路中串联的状态显示模块的一对插脚状态正常。 在满足以上全部条件时ＴＣＭＳ才发出合主断路器信号４５３，反之，任何 一条不满足，主断路器都闭合不了。因此，在处理故障时，可以先观察一下， 在合主断路器开关时ＴＣＭＳ有没有发出４５３信号，如果没有４５３信号发出， 可以根据以上所列条件一一查找。如果发出４５３信号后，主断路器仍然没 有闭合，此时可将主断路器ＱＦ１上的接线插头拔下，测量２ 脚在合主断路 器时有没有１１０Ｖ左右的电压，如有基本可以判定主断路器本身有问题，需 要更换主断路器；如没有则需检查相关插头和插座有无缩针、变形、虚接和 烧损等现象，如图３～图５所示。测量ＱＦ１接线插头的２ 脚电压时最好使 用试灯确认，以防虚电压。 ２．１．３对主断路器外部线路故障采取的对策 一１ ３— 现场检修 铁道机车车辆工人 第１１期２０１１年１１月 断。电磁阀和辅助触指都可以通过打开车内低压控制部分进行目视和测量 检查，查找较简单。 例如，ＨＸＤ ００４１机车 在运行途中发生了主断路器 合不上的故障。经打开车内 电空机械装置和低压部分检 查发现是电源块烧损，分析 是由于主断路器控制板的 ＣＤＥＶＢ板上的ＦＥＴ模块在 安装时没有紧固（见图６）， 图６主断路器控制单元 造成ＦＥＴ模块烧损；该模块 烧损后，主断路器的动作线圈无法得电，主断路器不动作。对于主断路器自 身故障可采取的对策有： （１）每次机车小辅修时打开车内电空机械装置和低压部分，检查主断 路器控制单元、电磁阀、辅助触指的外观状态，并测量辅助触指和电磁阀的 通路情况，把故障消灭在检修库内； （２）检查车内电空机械装置和低压部分所有螺丝安装的紧固状态。 ３ ＨＸＤ 型机车主断路器典型故障处理过程 （１）机车主断路器漏风 ２０１１年２月２２日，ＨＸＤ ４０１机车因主断路器漏风，无法投入正常运 用，扣库检修。检查时，让主断路器保持在闭合状态下，打开主断路器下方 密封盖，发现主断路器漏风是从正常的传动风缸排风口排出的，排除了管系 漏风的可能性。由于在风压足够的情况下，主断路器能够正常关闭，故排除 保持线圈故障，怀疑是主断路器进风电磁阀故障导致。接下去再判断是电 路故障还是风路故障：人为切断电磁阀电源线路，漏风现象消失，故排除电 磁阀风路犯卡漏风故障。由于在主断路器闭合状态下，保持线圈得电，而进 风电磁阀不得电，因为电磁阀得、失电是由主断路器内部的控制板控制的， 与外部线路无关，故初步判断为主控板故障。更换主控板后，故障消失。 （２）机车无故障现象，主断路器合不上 故障现象：ＨＸＤ ２８３机车由高家营开出过分相后，主断路器不能闭合， 】５一 现场检修 铁道机车车辆工人第１１期２０１１年１１月 司机立即进行人工闭合仍闭合不 了，应急处理无效后请求救援。处 理过程：更换机车Ⅱ端司机室的状 态模块。 （５－８） 原因分析：机车要完成合主断 路器的操作，必须经ＴＣＭＳ判断前 述条件要全部满足才输出４５３信 ＮＴｒａｃｔｉｏｎ ｍｏｔｏｒ ｆａｎ Ｎｏ１Ｉ＇１０ＶＰＳＵ－ＯＮ ｏ ＰＳＵ０ ＥＲＡＴＥ 毒点 ｌ ￡ 謇 号；如条件不满足，则没有４５３信号 输出，ＴＣＭＳ记录相关的故障信息 并显示。由于该机车４５３信号输出 重壹§召 ＡＥ４ 瞽 基 Ｎｏ２ＰｓｕＯＰＥＲＡＴＥ 正常，但主断路器无法闭合，同时 机车没有任何故障信息，故初步判 断为４５３线后面的电路存在问题。 通过对该段电路的耐压测试，发现 主断路器控制回路中还串联着状 态显示模块的一对插脚（见图７虚 【ｘ】Ａ ００Ｅ 辩ＰＤ Ｐａｎｔｏｇｒａｐｈ 线框内），但图纸上并没有标注出 来，经分析，认为故障的原因是插 图７状态显示模块插脚 脚的连接铜排断裂，使得该电路出现瞬间断路。 ４结束语 ＨＸＤ 型机车自２０１０年６月配属杭州机务段运用至２０１０年年底７个 月时间内，共发生主断路器外部线路造成的故障５起，主断路器控制板故障 ３起，电磁阀和辅助触指故障４起。２０１１年采用以上对策后，到目前为止只 发生１起主断路器控制板故障，故障率明显减少，节约了成本，缩短了库停 时间，保证了机车的行车安全。 参考文献： ［１］中国北车集团大连机车车辆有限公司．ＨＸＤ３交流传动电力机车运用保养说明书［Ｚ］． 大连：中国北车集团大连机车车辆有限公司，２００７．口 收稿Ｅｌ期：２０１１—０４—２６ ｌ６～
