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1、HXD21000型電力機車主斷路器無法閉合的故障原因分析及及檢查處理
摘要：文章從HXD21000型電力機車的主斷路器的工作原理及閉合工作過程及機車保護裝置入手，對機車主斷路器無法閉合的故障原因進行了分析，并提出了檢查處理的方法。
關(guān)鍵詞：HXD21000型電力機車，主斷路器，無法閉合，故障原因分析，檢查處理的方法。
1.問題的提出
大功率、交流傳動HXD21000型貨運電力機車是由HXD2型系列機車發(fā)展而成，遵循“繼承性、成熟性、自主性、可靠性”原則，采用標準化、模塊化設(shè)計，該型機車單軸功率1200kW，最高運用速度120km/h，能承受風(fēng)、沙、雨、雪、煤塵
2、和偶有的沙塵暴等氣候條件，使機車的適用范圍非常廣泛，現(xiàn)已成為我國鐵路主型牽引動力。呼和浩特鐵路局包西機務(wù)段配屬該型機車69臺，擔當包頭～榆林、烏海西～湖東、包頭～豐臺間貨物列車的牽引任務(wù)，其自投入運用以來，多次發(fā)生機車主斷路器無法閉合的故障，給鐵路運輸生產(chǎn)帶來不利的影響，為迅速排除機車主斷路器無法閉合的故障，確保鐵路運輸生產(chǎn)安全、正點，特編寫本文，供同行學(xué)習(xí)、交流。
2.HXD21000型電力機車主斷路器的作用和工作原理
HXD21000型電力機車主斷路器采用22CBDL 型真空斷路器。它是機車與接觸網(wǎng)之間電氣連通、分斷的總開關(guān)，是機車上最重要的保護設(shè)備，當機車發(fā)生各種嚴重故障時能迅
3、速、可靠、安全地切斷機車總電源，從而保護電力機車。
1—傳動桿；2—下絕緣子；3—下部端子；4—上絕緣子；5—真空開關(guān)管；6—上端子；7—彈簧；
8—壓緊環(huán)；9—柔性分流器；10—彈簧；11—活塞；12—空氣連接器；13—電氣連接器
圖 22CBDL 型真空斷路器結(jié)構(gòu)
HXD21000型電力機車主斷路器工作原理：
壓縮空氣經(jīng)過調(diào)壓閥進入儲氣缸，然后供給轉(zhuǎn)換閥并與壓力開關(guān)連接。
壓縮空氣壓力通過調(diào)壓閥調(diào)節(jié)到483 kPa。
斷路器的壓力開關(guān)與電磁閥連接，所以，當壓力下降低于345kPa — 358kPa范圍時，斷路器自動斷開。當壓力上升必須超過390kPa — 420kPa范
4、圍時，斷路器才能閉合。
為了確保斷路器主觸頭閉合，電磁閥必須一直處于得電狀態(tài)，這使得轉(zhuǎn)換閥動作，與此同時，空氣供應(yīng)通過轉(zhuǎn)換閥進入氣缸。
當斷路器活塞移動時，輔助觸頭裝配的凸輪板也隨之運動，使輔助觸頭的4個觸頭正常閉合，4個觸頭正常斷開。
2.1主斷閉合過程：
主斷板鍵置“合”位→斷路器收到命令，電磁閥閉合，轉(zhuǎn)換閥打開→壓縮空氣通過轉(zhuǎn)換閥進入氣缸，活塞開始動作→活塞首先壓縮回復(fù)彈簧直到主觸頭連接，使電路閉合→活塞繼續(xù)驅(qū)動，壓縮回復(fù)彈簧并超過彈簧力，當超過的力消失為零停止前，真空斷路器閉合→電流從動觸頭通過柔性分流裝置傳到下接線端的銅鉻合金鑄件上→主變壓器。
2.2主斷分斷過程：
5、
主斷板鍵置“分”位→斷路器收到斷開指令，電磁閥斷開，帶動轉(zhuǎn)換閥閉合→活塞中的氣體排出→彈簧回復(fù)的壓力使活塞回到底部位置，使主觸頭分開→斷路器分斷。
3. 主斷路器無法閉合的故障原因分析
通過一年來對發(fā)生主斷路器無法閉合的故障機車的檢查資料的統(tǒng)計和分析，HXD21000型電力機車主斷路器無法閉合的故障原因，除主斷路器發(fā)生故障外，下列兩個方面，也是發(fā)生主斷路器無法閉合的重要原因：
3.1 沒有滿足主斷路器的閉合條件，主要包括：
3.1.1 空氣管路發(fā)生泄漏，造成壓縮空氣壓力低，達不到主斷路器的動作值；
3.1.2 司控器手柄沒有置于“0”位；
3.1.3 主斷板鍵開關(guān)置“合”
6、位的停留時間短，沒有達到1s以上。
3.2 保護設(shè)備發(fā)生保護作用，一般是以下幾個原因：
3.2.1 原邊過流，原邊過流繼電器發(fā)生動作；
3.2.2 主變壓器溫度開關(guān)動作或溫度高于115℃，主變壓器超溫；
3.2.3 主變壓器壓力開關(guān)動作，主變壓器超壓；
3.2.4 受電弓隔離閥動作；
3.2.5 主斷閉合時，受電弓壓力開關(guān)斷開；
3.2.6 機車發(fā)生緊急制動；
3.2.7 2個ACU同時故障（或隔離）；
3.2.8 MPU與TCU通訊中斷；
4. 檢查處理方法
4.1 檢查受電弓是否發(fā)生自動降弓現(xiàn)象，確認受電弓隔離閥、受電弓壓力開關(guān)處于正常狀態(tài)。
4.2 檢查控制
7、管路有無漏泄的發(fā)生，對漏泄處所進行緊固，控制管路風(fēng)壓應(yīng)高于600kPa。
4.3 檢查微機柜上斷路器是否跳閘，斷路器應(yīng)位于“合”位。
4.4 檢查操縱臺電控緊急按鈕是否在正常位，否則進行恢復(fù)。
4.5 檢查原邊過流繼電器、主變壓力釋放閥沒有動作，變壓器次邊無短路故障，可從顯示屏未解決故障內(nèi)查找有無相關(guān)故障。
4.6 檢查牽引變流器及輔助變流器正常，每節(jié)機車至少保證有一個牽引控制單元及一個輔助控制單元正常工作。
4.7 檢查司控器調(diào)速手柄在零位。
4.8 如完成以上檢查和操作后仍無法閉合主斷，可能機車MPU與TCU通訊中斷,整車進行斷電，再上電重復(fù)操作。
4.9 一節(jié)主斷故障無法閉合后，如車頂及主回路無故障，可將故障節(jié)的受電弓隔離，升另一節(jié)的受電弓，閉合另一節(jié)的主斷，運行至前方車站或回段后再做處理。
五、結(jié)語
電力機車是鐵路企業(yè)運營生產(chǎn)的牽引動力，HXD21000型電力機車作為國產(chǎn)新型大功率機車，在鐵路運營生產(chǎn)中，必然成為主型貨運牽引動力。多拉快跑、安全正點是是鐵路企業(yè)生產(chǎn)的生命線，掌握好新技術(shù)，使用好新設(shè)備，是時代對鐵路企業(yè)的要求，是國家經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的需要,也是每個鐵路員工的職責。
HXD21000型電力機車主斷路器無法閉合的故障原因及及處理方法
