鐵路司機技師論文

淺談查找控制電路絕緣的方法

單位：懷柔北機務(wù)段

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淺談查找控制電路絕緣的方法

懷柔北機務(wù)段南口運用車間周小強

摘要：本文主要淺談怎樣查找控制電路絕緣的方法關(guān)鍵詞：跨越式發(fā)展電傳動機控制電路絕緣引言：隨著鐵路跨越式發(fā)展的逐漸深入，鐵路開展了一系列的改革措施，如：“調(diào)圖提速、雙司機配備單司機值乘”等等，這就對機車質(zhì)量提出更高的要求，同時對機車乘務(wù)員的自檢自修能力及機車故障處理能車提出了嚴格的要求。

與此同時，對于運用車間機車乘務(wù)員日常的機車檢查及保養(yǎng)交接班工作提出了嚴峻的考驗。而對于南口運用車間來講，所擔(dān)當北京至大同間客車牽引任務(wù)，以DF4型內(nèi)燃機車為主，DF4型內(nèi)燃機車是采用電傳動的機車，所以各電機、電器的日常檢查和保養(yǎng)工作至關(guān)重要。電器的正常動作主要是電路的電流流通和電器間絕緣完成，所以要保證電路對地及相互間的絕緣符合規(guī)定值。因為機車的絕緣不好就有可能造成絕緣不良處所存在，而絕緣不良處所存在極易造成機車短路或者電器誤動作的故障發(fā)生使得機車不能正常運轉(zhuǎn)，更嚴重的還可以引起機車火災(zāi)。DF4機車共有五大電路，即：主電路、勵磁電路、控制電路、照明電路、輔助電路。在這五大電路里，控制電路最復(fù)雜，各個接觸器、繼電器互相聯(lián)系，不容易查找。在自己認真學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上，與自己實際工作中遇到問題和老師傅的講解下，總結(jié)出了一套快速查找控制電路絕緣性能的方法，現(xiàn)在我用文字敘述的形式給大家講下，希望與大家進行溝通交流一下，望大家給予指正。

查找思路是：“先切斷，再檢查，由簡到難，先線圈，后兩邊（兩室）”。

通過實踐，我把查找控制電路絕緣分為兩步走。第一步：準備工作

1、拔掉DYT、WJT、GDZ插頭，斷開1～7DZ，拔掉逆變器插頭，斷開電臺閘刀等等。

2、拆下2198號線，使控制電路與輔助電路斷開。3、拆下2060號線，使控制電路和勵磁電路斷開。

經(jīng)過以上工作，此時就把控制電路與其他的電路完全分開了。第二步：查找。由于控制電路中各接線安裝有一定規(guī)律，所以根據(jù)“由簡到難”，我又把控制電路分為4塊，第一塊為2103及2104號線，第二塊為2029及2039號線，第三塊為2019及2023號線，第四塊為201*和201*號線。

1、因為自停的負極線安裝到2103及2104線柱上，所以先拆下2103和2104號線。以防止由于自停線的原因而使絕緣不良。

2、2039與2029號線所連接的是LC、1ZJ、2ZJ、3ZJ、4ZJ線圈的負線。因為LC、2ZJ、3ZJ、4ZJ線圈前都有常開聯(lián)鎖，形不成回路。只有1ZJ線圈與X2/9相連。所以采取先線圈后兩邊的原則，先拆下X2/9，如果415號線不行，為各線圈有絕緣不良處所，逐一查找。如果772號線不行，為一室各線絕緣不好，應(yīng)去一室查找。如果704號線不行，為二室各線絕緣不好，應(yīng)去二室查找。3、2019和2023號線連接的是LLC、QC、QBC、RBC、FLC、GFC、YC線圈的電路。由于每條支路的線圈與兩個司機室接線都有常閉聯(lián)鎖連接。所以斷開常閉聯(lián)鎖就能斷開線圈與其它電器的聯(lián)系，先手動DJ吸合，斷開與方向轉(zhuǎn)換開關(guān)的聯(lián)系。因此我把此電路情況歸類為三種：

（1）、各常閉聯(lián)鎖以前的電路中只有一處絕緣不良處所。一人手搖2019號線，另一個人站在電器柜里手動與之相對應(yīng)的聯(lián)鎖支架，使常閉聯(lián)鎖斷開，當斷到某一個接觸器而絕緣良好時，則說明其常閉聯(lián)鎖以前的電路中有絕緣不良處所。例如：當斷開RBC常閉聯(lián)鎖時，2019號線絕緣良好，只說明3K至433號線之間有絕緣不良處所。然后拆開X2/17柱，分開兩端司機室3K，再逐一查找，一目了然。

（2）、各常閉聯(lián)鎖以前電路中有兩處以上絕緣不良處所。一個人站在電器柜里手動各接觸器常閉聯(lián)鎖支架，另一個人手搖與之相對應(yīng)的常閉聯(lián)鎖以前的電路，每條支路逐一查找。直至查處所有絕緣不良處所，再逐一處理。例如：手按RBC常閉聯(lián)鎖，手搖X2/17，手按4ZJ常閉聯(lián)鎖，手搖X5/13等等。

（3）、如果常閉聯(lián)鎖以前的電路絕緣良好，則說明各接觸器線圈及接線有絕緣不良處所，應(yīng)逐個去拆線查找。

4、201*至201*所連接的是工況、方向轉(zhuǎn)換開關(guān)的線圈電路，如果絕緣不符合規(guī)定值，首先手動LJ，斷開與2019的聯(lián)系，其次將方向轉(zhuǎn)換開關(guān)搬至中立位，然后再用絕緣片將6C電空閥的兩對常閉聯(lián)鎖隔開，這樣就將方向轉(zhuǎn)換開關(guān)的線圈電路與兩司機室的電線分開了。如果這時絕緣良好，再通過將方向開關(guān)搬至前進位或者后退位來判斷出X3/3或者X3/2電路中的不良處所，如果此時絕緣仍不好，只能拆開X3/1或者X5/9的線來判斷工況轉(zhuǎn)換開關(guān)電路中的不良處所。

作為跨越世紀的鐵路職工，我們不應(yīng)墨守陳規(guī)，應(yīng)該開拓進取、敢于創(chuàng)新，應(yīng)該經(jīng)常進行互相交流經(jīng)驗體會，使自己的知識不積累，業(yè)務(wù)更加精湛，在實踐中不斷完善自己。為使大家都能夠更快、更準確的查找機車故障，提高機車故障處理能力，不斷提高機車質(zhì)量，更好的多拉快跑，為我們鐵路運輸安全生產(chǎn)實現(xiàn)跨越式發(fā)展出一份力，在此我向大家談了一點實際工作的小經(jīng)驗，希望大家多加指正。

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電力機車空氣管路系統(tǒng)防寒技術(shù)

發(fā)表日期：201*年1月30日【編輯錄入：辦公室】

防寒技術(shù)是確保機車低溫工作性能的關(guān)鍵。過去我國電力機車主要在華北及其以南地區(qū)運用，最低使用溫度一般不到一25℃，隨著國產(chǎn)電力機車進入東北地區(qū)和烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦等國外市場，這些地區(qū)冬季嚴寒的氣候給電力機車正常運用帶來了巨大挑戰(zhàn)。以哈爾濱地區(qū)為例，一月份平均氣溫為一19．6oC，極端最低氣溫可達一42．6oC。這些用戶都明確要求機車應(yīng)能滿足一4o℃(哈薩克斯坦招標機車要求為一5O℃)低溫下正常運行，而低溫下電力機車空氣管路系統(tǒng)因防寒措施不當易出現(xiàn)零部件性能下降、管路及閥件凍結(jié)等問題，將嚴重影響機車的正常運用。

1空氣管路系統(tǒng)防寒歷程

最初國產(chǎn)電力機車的防寒是在既有機車的基礎(chǔ)上進行防寒處理和改進，以滿足低溫運行要求，其型號主要有SS4改、SS9和SS9改。由于當時缺乏防寒經(jīng)驗，我們主要針對機車低溫下出現(xiàn)的問題，逐步摸索空氣管路系統(tǒng)防寒經(jīng)驗，最終使機車滿足一40℃低溫下正常工作要求。第一階段的防寒從首批赴東北地區(qū)運用的SS4改型機車設(shè)計制造階段開始實施。我們從確保部件的低溫性能人手，要求全部裝車產(chǎn)品滿足一4o℃低溫要求，關(guān)注的重點是壓縮機、干燥器及各閥的密封橡膠件等幾項關(guān)鍵部件。此外我們還參照西北地區(qū)電力機車的防寒經(jīng)驗，對空氣管路系統(tǒng)中影響行車安全的分配閥、中繼閥、管道濾塵器等幾個重要閥件加包電熱套，并借鑒高寒地區(qū)內(nèi)燃機車用布包裹管道防寒的經(jīng)驗，對安裝于機車底架上的鋼管加包防寒保溫材料。該批機車投入東北地區(qū)運用后在201*年冬季，空氣管路系統(tǒng)出現(xiàn)了一些問題，經(jīng)統(tǒng)計主要有以下幾類：壓縮機無法向總風(fēng)缸充風(fēng)；升弓管路系統(tǒng)工作不正常，導(dǎo)致機車升弓、合主斷困難；干燥器工作異常，如無法正常排污或內(nèi)部氣流通道堵塞；少量制動機閥件凍結(jié)卡滯等。針對以上問題，我們實施了第二階段的防寒，在原來基礎(chǔ)上擴大電熱套的應(yīng)用范圍，對空氣管路系統(tǒng)幾乎所有氣動閥件加包電熱套�？紤]到蓄電池的容量，這些電熱套分為兩類：第一類主要對確保受電弓、主斷正常工作的升弓管路系統(tǒng)各閥件進行加熱，由機車蓄電池提供DC110V電源；其余電熱套列為第二類，主要對風(fēng)源系統(tǒng)和制動機系統(tǒng)各閥件進行電加熱，由機車控制電路供電。實施以上防寒措施后，SS4改型機車低溫工作性能明顯提高，但SS9和SS9改型機車因其特殊的管路布置，仍存在低溫下壓縮機無法向總風(fēng)缸充風(fēng)的問題。針對該情況我們在201*年冬季對這兩型機車實施了第三階段防寒，即在兩壓縮機出風(fēng)管匯合處的三通閥及附近鋼管(均屬機車底架管路)、干燥器排污管共兩處地方纏繞自控溫電伴熱線，外包防寒保溫材料；并在螺桿壓縮機與干燥器進風(fēng)管之間增設(shè)一條備用管路；同時還將雙塔干燥器轉(zhuǎn)換周期縮短，以提高干燥效果；除此之外，還從SS90074機車開始，將螺桿壓縮機與活塞壓縮機位置對調(diào)，以縮短螺桿壓縮機至干燥器的管路長度。通過以上三個階段的防寒，電力機車因低溫而出現(xiàn)的故障大幅減少，基本上能滿足在冬季嚴寒氣候條件下正常運用。但以上防寒措施中也存在一些問題與不足，主要有以下幾點：(1)加熱保溫針對性不強。由于過去我們對管路系統(tǒng)易凍部位調(diào)查分析不夠，從確保安全角度出發(fā)，采取了對幾乎所有氣動閥件加包電熱套，對大部分管路包加防寒材料的措施。實際上這是一種治標措施，效果并不理想。因為該措施不能清除管路系統(tǒng)凍結(jié)的真正元兇冷凝水，反而使機車制造和運行成本增加，電氣線路的故障隱患點增多，而且閥件包加電熱套后還增加了檢修維護的難度。(2)電熱套缺乏自動調(diào)溫能力。環(huán)境溫度稍高時，部分閥件可能因加熱溫度過高而加速內(nèi)部橡膠件老化；當環(huán)境溫度降低時，另一部分閥件又可能因加熱功率不足而起不到防凍的效果。

2空氣管路系統(tǒng)防寒技術(shù)分析2．1防寒設(shè)計原則

空氣管路系統(tǒng)防寒設(shè)計原則是在滿足機車低溫下正常運用的基礎(chǔ)上，還具備安全可靠、經(jīng)濟實用、操作維護方便等優(yōu)點。也就是說，一方面要確保防寒效果顯著，～方面又要使防寒措施簡單實用，具有可靠性、針對性和一定的免維護性。既防止因擴大圍加熱保溫而造成資源浪費，又避免因防寒措施不當而導(dǎo)致機車故障。

2．2低溫對機車空氣管路系統(tǒng)的影響我國東北地區(qū)以及哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦等地的最冷時期出現(xiàn)在每年l2月至次年1月，此時日最低氣溫一般為一5一一35℃，相對濕度60％一80％。這種嚴寒的氣候?qū)�機車空氣管路系統(tǒng)的影響主要有兩方面。一方面是低溫下各零部件自身性能下降或喪失，如潤滑油脂粘度增大甚至固化、橡膠件變脆且易老化龜裂、鋼材韌性下降而脆性增大、電子元器件工作異常等。針對這類問題，關(guān)鍵在于對機車外購零部件及原材料進行把關(guān)，確保選用的產(chǎn)品在一40℃甚至更低溫度下能正常工作。另一方面是壓縮空氣中的冷凝水在管道內(nèi)結(jié)冰，造成管路系統(tǒng)凍結(jié)。這是因為空氣壓縮后，單位體內(nèi)的水蒸氣分壓力增大，露點升高，當其隨環(huán)境溫度降至0oC以下，就有可能析出冷凝水并結(jié)冰圖1表示的是壓縮空氣飽和含濕量與絕對壓力和溫度的關(guān)系。

從圖中可以看出，低溫狀態(tài)下空氣飽和含濕量一般較低(0．750．9MPa壓縮空氣在0℃以下的飽和含濕量小于lg／kg)，隨著溫度升高，該值呈近似指數(shù)級增長；在溫度不高(40℃以下)時，飽和含濕量與壓力呈近似反比關(guān)系。例如在環(huán)境溫度一20℃，相對濕度60％時，大氣含濕量約為0．5g／kg，對應(yīng)露點一25℃；當壓縮至900kPa后，壓縮空氣的露點將升高至4℃左右，降至環(huán)溫后每含有1kg干空氣的濕空氣中將有約0．45g水析出并結(jié)冰。2．3干燥指標的選定

防治管路系統(tǒng)凍結(jié)的關(guān)鍵在于對壓縮空氣進行干燥處理，除去其中水份，使其壓力露點低于環(huán)境溫度。為確保空氣管路系統(tǒng)低溫下正常工作，我們應(yīng)正確選定干燥器的干燥指標。根據(jù)世界各國經(jīng)驗，為防止管路系統(tǒng)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，空氣管路系統(tǒng)使用的壓縮空氣相對濕度應(yīng)低于35％，當然這是指壓縮空氣在壓力狀態(tài)和環(huán)境溫度下的相對濕度值。實際上由于在干燥器出風(fēng)口處的壓縮空氣溫度有可能高于環(huán)溫15℃(螺桿壓縮機供風(fēng))甚至更多(活塞壓縮機供風(fēng))，在其降溫過程中，相對濕度必然上升，所以干燥器出風(fēng)口處干燥指標應(yīng)低于35％方能滿足要求。究竟低多少合適呢?我們可假定機車由螺桿壓縮機供風(fēng)，此時干燥器出風(fēng)口處的壓縮空氣與環(huán)境的溫差為15℃(忽略總風(fēng)冷卻管、干燥簡的散熱以及吸附過程中的發(fā)熱)。從圖1可看出，該溫差將導(dǎo)致空氣飽和含濕量下降為原來的1／4～1／2，即壓縮空氣充分冷卻后相對濕度將為高溫狀態(tài)下的2～4倍。所以為確保壓縮空氣相對濕度始終低于35％，干燥器出風(fēng)口處干燥指標宜選定為不大于8％。此外，雙塔干燥器的干燥效果與轉(zhuǎn)換周期有一定關(guān)系，一般而言縮短轉(zhuǎn)換周期可提高干燥效果，但會因為轉(zhuǎn)換閥件的工作頻率增高而縮短使用壽命。由于高溫和低溫環(huán)境下干燥劑的吸附效果都會明顯下降，所以此時應(yīng)適當縮短干燥器轉(zhuǎn)換周期，并增大再生孑L徑，以確保干燥效果。2．4防治管路系統(tǒng)凍結(jié)的重點部位

根據(jù)對機車低溫下故障情況的統(tǒng)計，我們將下面三個部位作為重點來做好管路系統(tǒng)凍結(jié)的防治工作。2．4．1干燥器干燥器低溫下易出現(xiàn)內(nèi)部氣流通道堵塞或無法正常排污等故障。這是因為干燥器內(nèi)部一些管路、閥件處在高濕度甚至有冷凝水析出的情況下工作，水份殘留在內(nèi)壁，日積月累可能導(dǎo)致排污管和濾清簡冰凍堵塞，排污閥和進氣閥等部件動作卡位。針對這類問題，我們可在安裝設(shè)計中盡量避免排污管大角度折彎，并在該管外包自控溫電伴熱線和防寒管材；同時對排污閥和進氣閥等部位采用加熱板或電熱套進行加熱保溫。過去為確保干燥器故障后能維持機車運行，通常設(shè)有干燥器短接塞門，以將其隔離而直接導(dǎo)通壓縮機與總風(fēng)缸。該做法對防寒工作十分不利，因為導(dǎo)通短接塞門將導(dǎo)致大量未經(jīng)處理的飽和高濕度壓縮空氣直接進入后續(xù)管路，低溫下極易引發(fā)凍結(jié)故障，在實際運用中應(yīng)盡量避免。若干燥器的可靠性很高，則可考慮在設(shè)計中取消短接塞門。2．4．2總風(fēng)冷卻管路

壓縮機至干燥器之間的總風(fēng)冷卻管路凍結(jié)堵塞問題曾經(jīng)在電力機車上多次出現(xiàn)。其主要原因是該段管路位于干燥器之前，內(nèi)部的壓縮空氣未經(jīng)干燥處理，富含水份，低溫下易導(dǎo)致該段管路上的止回閥凍結(jié)卡位或鋼管內(nèi)部完全冰封堵死。止回閥是通過閥芯在閥體內(nèi)上下移動實現(xiàn)氣體單向流動的，閥芯表面附著的冷凝水結(jié)冰后，容易使閥芯凍結(jié)在閥體上不能動作，導(dǎo)致壓縮空氣流動受阻。要解決該問題可考慮在止回閥外部加裝效果良好的加熱裝置，使其溫度升至冰點以上。如果壓縮機自帶止回閥(目前裝車的螺桿壓縮機都屬該情況)，則總風(fēng)冷卻管上的止回閥多余，可予以取消總風(fēng)冷卻管內(nèi)部完全冰封堵死的情況主要出現(xiàn)在SS9型機車上，且一般位于距干燥器較近的底架管路低凹處以及穿越車底地板處。這是因為SS9型機車壓縮機與干燥器總體布置距離較遠，總風(fēng)冷卻管較長，且多布置于車底，使得高溫壓縮空氣與外界的熱交換比較充分，冷凝水有足夠時間冷卻并結(jié)冰。相比之下SS4改型機車因為壓縮機與干燥器的距離較近，總風(fēng)冷卻管較短，而極少出現(xiàn)這種情況。這說明要避免總風(fēng)冷卻管凍結(jié)堵塞，應(yīng)盡量將干燥器與壓縮機布置在一塊，以縮短該段管路長度，若條件允許還可在該段鋼管外纏繞自控溫電伴熱線，外包防寒保溫材料。2．4．3升弓管路系統(tǒng)

以前電力機車升弓管路系統(tǒng)出現(xiàn)凍結(jié)故障的情況比較嚴重，這是因為機車庫停后重新升弓合主斷時，有時需要輔助壓縮機提供壓縮空氣，而輔助壓縮機提供的壓縮空氣一般未進行有效的干燥處理，其中肯定會有凝結(jié)水隨溫度下降而析出，并容易在隨后管路中的止回閥、調(diào)壓閥等處集結(jié)成冰使其動作失靈，導(dǎo)致機車故障。針對這類問題首先可考慮減少易故障部件，如：受電弓一般自帶調(diào)壓閥，設(shè)置在管路中的受電弓調(diào)壓閥可考慮取消；其次，可在輔助壓縮機出口設(shè)置冷卻風(fēng)缸，以盡快降低壓縮空氣溫度，并通過分水濾氣器或小型干燥器及時處理掉已析出的冷凝水，防止其進入后部件；再次，可對易故障閥件采取有效的加熱措施，防止其凍結(jié)；最后，在嚴寒氣候下還應(yīng)盡量少用輔助壓縮機打風(fēng)，以避免產(chǎn)生水汽而影響后續(xù)管路系統(tǒng)。3結(jié)論

電力機車空氣管路系統(tǒng)的防寒工作經(jīng)過幾年的摸索，目前已積累了一定的設(shè)計經(jīng)驗。為確保機車能夠在高寒地區(qū)更好的運用，建議從優(yōu)化機車整體布置、提高干燥器干燥效果與可靠性、增加升弓管路除水措施等方面考慮機車防寒，并通過進行相關(guān)低溫試驗驗證，進一步提高空氣管路系統(tǒng)在低溫下工可靠性。

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