SS4改进型电力机车劈相机电路故障分析及处理

SS4改进型电力机车劈相机电路故障分析及处理

【摘要】SS4改进型电力机车是我国货运机车的主要车型之一，应用范围比较广泛。本文针对SS4改进型电力机车劈相机的电路故障进行了深入的分析，对故障形成原因进行了探讨，并在些基础上，对故障的排除提出了一些看法。

【关键词】SS4电力机车；劈相机电路故障；故障处理

SS4改进型电力机车是我国货运机车的主要车型之一，是在SS4型电力机车的基础上研制的一种机车，具有起动平稳、速度快、运送货物量大等优点。由于它的性能好，经济效益高而得到广泛的应用与好评。

劈相机是SS4改进型电力机车辅助系统的主要电机之一，它的性能的好坏直接影响到其它辅助电机的正常工作。异步电动机的许多故障现象都会在劈相机上发生，但劈相机又有其自己的特性。从劈相机的故障分析来看，主要是电路故障和电机机械故障，本文将主要针对SS4改进型电力机车劈相机的电路故障来进行分析与处理，而对劈相机有一个全面的了解能够快速准确地找到劈相机的故障并及时排除。

1.SS4改进型电力机车的劈相机特点

SS4型改进型电力机车采用了YPX2—280M—4型劈相机，其设计原理与SS3型电力机车的异步劈相机一样。但区别在于有目的的减少其容量，为确保辅助系统所需要的容量，藉助单相电网和工作电容的输出来补偿，不仅对劈相机本身，而且对辅助电路及各相关电器也带来了不少好处。由于劈相机的容量减少了，三相电流也跟着减少了，不仅减少了劈相机本身的体积和重量，与此同时也节省了昂贵的铜线和硅钢片等金属材料，而且使有关电器的工作电流减少，避免了SS4改进型电力机车在全制动工况时，劈相机的接触器严重超过负荷及由此带来的一些后患，从而使机车运行的可靠性进一步提高。

2.SS4改进型电力机车的劈相机工作原理

SS4改进型电力机车的劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。SS4改进型电力机车上所有的辅助电动机均由主变压器的辅助绕组a6-x6供给单相电源，经异步劈相机将单相电源劈成三相电源，再供给辅助电路的所有三相异步电动机使用。异步劈相机的结构与三相异步电动机不同，转子为鼠笼式，定子绕组按三相不对称规律嵌入在定子槽内，劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。劈相机的电负荷不是固定的，是随机车运行工况的改变而变动。

劈相机是SS4改进型电力机车中受力比较复杂的一种电机，它既要承受大功率电流的负荷，而且又要受到各种扭转力矩的影响，因此在实际工作中它的故障率比其它辅助电机要高一些。

3.SS4改进型电力机车劈相机电路故障分析及处理

3.1接触器故障分析及处理

接触器故障是导致劈相机不能正常运转的原因之一，具体表现为劈相机通电后转子不转，无任何反映，或是劈相机启动后发出嗡嗡的异响，转轴不转或是转动缓慢并且有发热现象。

若劈相机通电后转子不转基本就可以确认是劈相机接触器出现了损坏，可以拆下劈相机接触器201KM，检查其触点在通电情况下是否闭合良好，如无反应，说明接触器已经损坏，更换新的接触器后可以排除故障。劈相机启动后发出嗡嗡的异响，转轴不转或是转动缓慢并且有发热现象，此种情况下往往劈相机起动信号会显示不灭，是劈相机单相运转所致，基本可以确认是劈相机接触器或是起动电阻接触器发生不动作故障，在检查确认后更换接触器可以排除故障。若检查劈相机接触器及起动接触器后动作没有问题，则表明是电机内部故障，应对电机进行立即检修。

接触器是属于动作元器件，不断的闭合断开对于可靠性会产生影响。在机车运行中若劈相机接触器发生故障后果会十分严重，不能及时处理甚至会造成重大事故。因此，为了避免在机车运行中发生此类故障，在机车辅修时，应着重对劈相机接触器的可靠性进行检查，确保劈相机接触器闭合、断开动作完全可靠、灵活，没有卡住及接触不良、线圈过热等现象，只有防患于未然，才能确保机车运行过程的安全可靠无故障。

3.2电器元件误动作

劈相机电器元件误动作主要有辅机过流保护误动作以及起动继电器误动作。

辅机过流保护误动作表现形式为劈相机起动后，机车的信号显示屏上劈相机起动信号显示不灭，过流保护延时不能提前动作，劈相机停止工作。产生此种故障的原因一般为辅机保护插件出现问题，可通过拔出辅机保护插件，按下劈相机接触器手动按钮来进行故障检验，如果劈相机能够正常起动，则说明劈相机过流保护出现故障，更换保护插件后即可排除故障。

起动继电器误动作分为提前误动作与晚动作或不动作。劈相机起动后，起动信号显示为“显示-熄灭-再显示”，劈相机在某一转速下“爬行”或降速至停转，辅机保护动作，那么基本可以判定为起动继电器提前误动作，起动继电器在劈相机转速没有达到额定转速的0.9倍就将起动电阻切除，导致故障现象的发生；起动继电器晚动作或是不动作的故障表现形式为劈相机起动后剧烈抖动、电磁噪音大且起动信号显示不灭，起动电阻迟甩或甩不开导致发红或烧断。此种故障现象发生时应立即切断电源，及时检查及排除起动继电器是否误动作，避免出现劈相机被烧坏的严重后果。

3.3劈相机接线错误

从SS4改进型电力机车的辅助电路图可以看到，劈相机电动第一相U1端子与机车202母线相连，劈相机的电动第二相V1端是与机车201母线相连的。发电相WL端子与203母线相连，起动电阻接在U相与W相之间。如果劈相机任意两根线互换，这都会使劈相机反转。如果劈相机反转，则表明有两根线接反，就应判断为劈相机接线错误，应立即打开劈相机接线盒检查。但有一种特殊情况：当三相接线相互反接时，劈相机转向与正常转向一致，即：劈相机电动第一相V1端子接机车201母线，劈相机电动第二相V1端子接203母线，劈相机发电相W1端子接机车202母线，V相作为发电相与起动电阻连接，由于起动电阻与V相绕组不匹配，劈相机起动困难，且由于V相绕组匝数最少，即使劈相机启动起来，由于三相电压严重不对称，使负载电机启动困难，这时劈相机带不动负载，对此检修人员也应打开劈相机接线盒，认真检查劈相机联线，并加以更正。

3.4起动电阻值变大问题

起动电阻值变大会导致劈相机的起动转矩变小，使劈相机在低网压下的起动变得困难甚至不能起动。其形成原因为电阻的制造公差较大或者每次起动时间较长，使劈相机起动电阻发烫或烧红，产生氧化反应导致有效截面积变小，长期积累劈相机起动电阻值会逐渐变大。对于此种故障，可以用兆欧表测量劈相机起动电阻值，如果大于0.79Ω，则应及时更换新的劈相机起动电阻。

3.5网压过低和输入电压严重不对称

网压过低在劈相机上的故障表现为劈相机起动时间长，易引起过流保护，噪音大等，通过检查电压表，观察劈相机输入电压可判定，如果低于270V即可判定故障为网压过低，网压过低时应立即停止劈相机起动。

输入电压不对称的故障表现形式为劈相机噪音大且发热严重，可通过检查电机的三相电压来进行判定，低网压下电压不对称度大于10%，高网压下电压不对称度大于7%，即可判定输入电压严重不对称。输入电压不对称会导致电机的谐波增大，损耗增加，长时间处于此种用电环境下，对于劈相机的正常运转会构成较大影响。

4.结束语

除上述电路故障外，SS4改进型电力机车劈相机还有其它一些故障，故障形成原因也是多种多样具有复杂性，但无论是何种故障，只有对劈相机的特点以及工作原理充分理解与掌握，就不难通过分析找出故障原因，从而采取合理的处理方法排除故障。[科]