HXD21000型电力机车主断路器无法闭合的故障原因及及处理方法

HXD21000型电力机车主断路器无法闭合的故障原因分析及及检查处理

摘要：文章从HXD21000型电力机车的主断路器的工作原理及闭合工作过程及机车保护装置入手，对机车主断路器无法闭合的故障原因进行了分析，并提出了检查处理的方法。

关键词：HXD21000型电力机车，主断路器，无法闭合，故障原因分析，检查处理的方法。

1.问题的提出

大功率、交流传动HXD21000型货运电力机车是由HXD2型系列机车发展而成，遵循“继承性、成熟性、自主性、可靠性”原则，采用标准化、模块化设计，该型机车单轴功率1200kW，最高运用速度120km/h，能承受风、沙、雨、雪、煤尘和偶有的沙尘暴等气候条件，使机车的适用范围非常广泛，现已成为我国铁路主型牵引动力。呼和浩特铁路局包西机务段配属该型机车69台，担当包头～榆林、乌海西～湖东、包头～丰台间货物列车的牵引任务，其自投入运用以来，多次发生机车主断路器无法闭合的故障，给铁路运输生产带来不利的影响，为迅速排除机车主断路器无法闭合的故障，确保铁路运输生产安全、正点，特编写本文，供同行学习、交流。

2.HXD21000型电力机车主断路器的作用和工作原理

HXD21000型电力机车主断路器采用22CBDL 型真空断路器。它是机车与接触网之间电气连通、分断的总开关，是机车上最重要的保护设备，当机车发生各种严重故障时能迅速、可靠、安全地切断机车总电源，从而保护电力机车。

1—传动杆；2—下绝缘子；3—下部端子；4—上绝缘子；5—真空开关管；6—上端子；7—弹簧；

8—压紧环；9—柔性分流器；10—弹簧；11—活塞；12—空气连接器；13—电气连接器

图22CBDL 型真空断路器结构

HXD21000型电力机车主断路器工作原理：

压缩空气经过调压阀进入储气缸，然后供给转换阀并与压力开关连接。

压缩空气压力通过调压阀调节到483 kPa。

断路器的压力开关与电磁阀连接，所以，当压力下降低于345kPa — 358kPa范围时，断路器自动断开。当压力上升必须超过390kPa — 420kPa范围时，断路器才能闭合。

为了确保断路器主触头闭合，电磁阀必须一直处于得电状态，这使得转换阀动作，与此同时，空气供应通过转换阀进入气缸。

当断路器活塞移动时，辅助触头装配的凸轮板也随之运动，使辅助触头的4个触头正常闭合，4个触头正常断开。

2.1主断闭合过程：

主断板键置“合”位→断路器收到命令，电磁阀闭合，转换阀打开→压缩空气通过转换阀进入气缸，活塞开始动作→活塞首先压缩回复弹簧直到主触头连接，使电路闭合→活塞继续驱动，压缩回复弹簧并超过弹簧力，当超过的力消失为零停止前，真空断路器闭合→电流从动触头通过柔性分流装置传到下接线端的铜铬合金铸件上→主变压器。

2.2主断分断过程：

主断板键置“分”位→断路器收到断开指令，电磁阀断开，带动转换阀闭合→活塞中的气体排出→弹簧回复的压力使活塞回到底部位置，使主触头分开→断路器分断。

3. 主断路器无法闭合的故障原因分析

通过一年来对发生主断路器无法闭合的故障机车的检查资料的统计和分析，HXD21000型电力机车主断路器无法闭合的故障原因，除主断路器发生故障外，下列两个方面，也是发生主断路器无法闭合的重要原因：

3.1 没有满足主断路器的闭合条件，主要包括：

3.1.1 空气管路发生泄漏，造成压缩空气压力低，达不到主断路器的动作值；

3.1.2 司控器手柄没有置于“0”位；

3.1.3 主断板键开关置“合”位的停留时间短，没有达到1s以上。

3.2 保护设备发生保护作用，一般是以下几个原因：

3.2.1 原边过流，原边过流继电器发生动作；

3.2.2 主变压器温度开关动作或温度高于115℃，主变压器超温；

3.2.3 主变压器压力开关动作，主变压器超压；

3.2.4 受电弓隔离阀动作；

3.2.5 主断闭合时，受电弓压力开关断开；

3.2.6 机车发生紧急制动；

3.2.7 2个ACU同时故障（或隔离）；

3.2.8 MPU与TCU通讯中断；

4. 检查处理方法

4.1 检查受电弓是否发生自动降弓现象，确认受电弓隔离阀、受电弓压力开关处于正常状态。

4.2 检查控制管路有无漏泄的发生，对漏泄处所进行紧固，控制管路风压应高于600kPa。

4.3 检查微机柜上断路器是否跳闸，断路器应位于“合”位。

4.4 检查操纵台电控紧急按钮是否在正常位，否则进行恢复。

4.5 检查原边过流继电器、主变压力释放阀没有动作，变压器次边无短路故障，可从显示屏未解决故障内查找有无相关故障。

4.6 检查牵引变流器及辅助变流器正常，每节机车至少保证有一个牵引控制单元及一个

辅助控制单元正常工作。

4.7 检查司控器调速手柄在零位。

4.8 如完成以上检查和操作后仍无法闭合主断，可能机车MPU与TCU通讯中断,整车进行断电，再上电重复操作。

4.9 一节主断故障无法闭合后，如车顶及主回路无故障，可将故障节的受电弓隔离，升另一节的受电弓，闭合另一节的主断，运行至前方车站或回段后再做处理。

五、结语

电力机车是铁路企业运营生产的牵引动力，HXD21000型电力机车作为国产新型大功率机车，在铁路运营生产中，必然成为主型货运牵引动力。多拉快跑、安全正点是是铁路企业生产的生命线，掌握好新技术，使用好新设备，是时代对铁路企业的要求，是国家经济发展和社会进步的需要,也是每个铁路员工的职责。