電力機車范文精選

本文作者：張道俊作者單位：鄭州鐵路局鄭州供電段

原因分析

（1）測試期間，鄭州客運站開閉所供電可靠，基礎電壓質量完全滿足《鐵路技術管理規程》的要求。

（2）從錄波數據上看，交直交電力機車四象限脈沖變流器脈沖頻率的數量、分布較為固定，脈沖寬度逐個可調。在大型樞紐，當多臺機車整備、啟動運行時，牽引供電系統感抗Lx存儲的能量相對于單臺機車運行成倍放大（圖2），4臺機車放大4倍，如圖2所示。由于四象限脈沖變流器脈沖寬度調整策略未充分考慮系統阻抗的影響，引起變流器直流中間電壓波動加大，最終造成網壓低頻振蕩。

（3）整備、啟動運行的機車越多直流中間電壓波動越大，當機車數量超過臨界值后，直流中間電壓峰值將超過軟保護電路限度值，之后波動受到抑制，但隨后再次波動，最終形成連續的低頻振蕩；當機車數量超過臨界值較多后，直流中間電壓峰值將超過脈沖封鎖保護電路限度值，之后波動停止，但脈沖封鎖保護會延時開啟，最終形成斷續的低頻振蕩，網壓低頻振蕩屬于同型機車策略引起的強制振蕩。若降低牽引供電系統阻抗，機車諧振的臨界值可增大，但由于牽引供電系統阻抗相對固定，改善的余地有限。

（4）網壓低頻振蕩主要因脈沖寬度調整策略不完善造成，低頻振蕩頻率主要由振蕩強度及四象限脈沖變流器保護策略決定。若振蕩時間過長，會造成四象限脈沖變流器牽引封鎖。接觸網電壓波動幅度超過31kV時，會引起過壓保護動作跳閘。

本文作者：臧俊作者單位：鄭州鐵路安全監督管理辦公室駐鄭州機務段驗收室

電阻元件材質不良：SS系列電力機車阻容保護電路裝置配置8個電阻、4個電容，電阻分成2組，額定阻值為6.2Ω，電容的額定電壓為1.7kV、額定電容為18μF、額定頻率為50Hz。因進貨渠道不同、生產廠家不同，以及與電容的匹配等問題，造成阻容保護電路電阻質量良莠不齊。有的電阻熔點過低，導致電阻過熱時燒損、融化。

電阻位置設置不當：阻容電路的電阻一般安裝在功率補償柜上方，用石棉板隔熱，位置緊密又無強迫通風，導致散熱不良。當阻容電阻因各種原因導致發熱而不能及時散熱時，極易引起燒損。

SS系列機車與和諧系列機車混跑：目前，鄭州機務段配屬3種和諧型電力機車，其中，HXD1B型130臺，HXD3型24臺，HXD3C型48臺；洛陽機務段配屬2種和諧型電力機車，其中，HXD1C型135臺，HXD3型135臺。在鄭州北站編組場的上到場、上發場、下到場、下發場4個場中，和諧型機車較為集中，造成鄭州北站編組場接觸網高次諧波增多，極易引起鄭州地區SS系列機車阻容電路的電阻過熱。

應對措施

1避免和諧系列機車與SS系列機車混跑

摘要:采用單相多電平級聯H橋代替電力機車上傳統的脈沖整流器，從而避免使用笨重、體積大的工頻牽引變壓器，可以實現車體輕量化。分析了單相多電平級聯H橋變流器的拓撲結構與工作原理，理論分析及MATLAB/simulink仿真結果表明，多電平變流器可以輸出穩定直流電壓，并且每個功率器件承受的電壓應力較小。

關鍵詞:無牽引變壓器;級聯H橋;多電平變流器

鐵路提速促進國民經濟發展，車體輕量化是列車提速需要解決的其中一個技術難題。為實現電力機車避免使用笨重的牽引變壓器［1］，則需變流器能夠承擔輸入的高電壓，但單個功率器件能夠承擔的電壓應力僅為6500V，因此通過串聯功率器件分壓［2］。

1傳統電力牽引傳動系統

在傳統的電力牽引傳動系統中，受電弓將接觸網單相25kV/50Hz交流電引入機車，利用工頻牽引變壓器將25kV的電壓降低到機車能夠接受的范圍，經過整流器輸出穩定直流電，再經過逆變器輸出幅值與頻率可調的交流電對電機調速。工頻牽引變壓器本體重量5360Kg，變壓器總重量可達6120Kg，外形尺寸為長4150mm、寬2653mm、高724mm。笨重、體積大的工頻變壓器給電網和機車帶來了很大負擔。

2多電平變流器理論分析

1、現狀分析

現有的配件管理模式為人工記賬和人工核帳，日常配件的用、管、修僅僅采取人工記賬，出入庫也依靠人工記錄，缺乏分析及統計功能，目前的配件管理模式主要存在以下幾個方面的缺陷：

（1）同種機車因生產廠家不一致，可能出現配件不通用現象，如和諧2機車空調既有法維萊，也有國祥，兩者相互因接口不一致，無法通用。目前，只能依靠工作者的經驗來判斷，存在著判斷失誤的風險，極易增加工作量。

（2）配件現有良好及損壞配件統計復雜、困難，耗費大量人力物力。目前，配件管理人員采用周盤點的方式進行統計，存在著部分配件統計信息不準確的隱患。

（3）配件周轉表由工作者進行登記，存放于車間班組中；而機車出入庫登記由配件庫管理人員進行登記，兩者帳目分別存放。對配件的周轉速度、周轉周期無法進行有效統計，并且配件周轉流水賬只能通過兩部門賬本進行核對，耗費大量人力。

（4）目前互換配件出入庫臺賬采用電子表格（MicroSoftExcel）記錄，需要每天單獨記錄，并且極易由于誤操作導致表格刪除及損壞，以致臺賬丟失。

本文作者：周家春1曾連平2作者單位：1.武漢大學經濟管理學院2.武昌南機務段

空氣壓縮機技術參數：目前采用的長交路輪乘方式，機車牽引區間較長。HXD3C型電力機車擔當1次牽引任務，會經過氣候、空氣濕度完全不同的區域，空氣壓縮機在吸氣時不可避免地將含有相當水分的空氣吸入壓縮機中。但通過合理選配螺桿泵溫控閥的動作值，控制螺桿泵油氣筒的溫度，使壓縮后空氣的溫度高于壓縮空氣出口壓力在“壓縮空氣露點溫度圖表”中的對應溫度，即可防止壓縮空氣中水分的析出，防止潤滑油中進入水分，從而防止壓縮機油乳化。HXD3C型電力機車上安裝的螺桿泵式空氣壓縮機的額定排氣壓力為1000kPa，溫度控制閥動作值為83℃。溫度控制閥的動作值在設計、選值上應能保證螺桿泵油氣筒內壓縮空氣的溫度高于“壓縮空氣露點溫度圖表”中對應的74.5℃。也就是說，從理論設計角度看，對于HXD3C型電力機車空氣壓縮機，當吸氣溫度為30℃，相對濕度為90%時，壓縮空氣不應析出和凝結水分。

通風機對空氣壓縮機潤滑油的影響：查看HXD3C型電力機車2臺螺桿式空氣壓縮機組在機車上的安裝位置，發現2個螺桿泵的正上方分別安裝有1個車體通風機，車體通風機以4m/s的流量將室外的冷卻空氣直接吹掃到螺桿泵油氣筒上。由于車體通風機安裝在螺桿泵正上方，雨雪天氣時，大量的雨、雪被通風機抽入，吹掃到螺桿泵上。螺桿泵將含有大量水分的空氣吸入壓縮機中，造成吸入空氣的含水量增高。同時，由于大量冷空氣直接吹掃到螺桿泵油氣筒上，造成螺桿泵油氣筒的溫度升不起來。在添乘HXD3C型電力機車牽引的雙管供風旅客列車時發現，空氣壓縮機平均間隔90s左右啟動1次，壓縮機處于“打打停停”狀態。當車體外環境溫度為5℃，空壓機工作時，用點溫計、紅外測溫槍測量螺桿泵附近空氣溫度僅為7℃，油氣筒溫度為72℃；風泵停止后，冷空氣猛烈地吹掃，油氣筒的溫度很快降為55℃。事實證明，在雨雪、陰冷氣溫下，螺桿泵油氣筒的溫度升不起來，螺桿泵油氣筒內壓縮空氣的實際溫度低于其壓力露點溫度，從而造成壓縮空氣析出和凝結水分，空氣壓縮機潤滑油乳化。

綜上所述，認為HXD3C型電力機車空氣壓縮機潤滑油乳化的主要原因有2個方面：①雨雪天氣及梅雨季節時，車體通風機將大量的雨、雪吸入，吹掃到螺桿泵上，螺桿泵將含有大量水分的空氣吸入壓縮機中；②冷空氣的吹掃導致螺桿泵油氣筒的溫度很難升高，螺桿泵油氣筒內壓縮空氣的實際溫度低于其壓力露點溫度。

對策：根據對空氣壓縮機潤滑油乳化原因的分析，使螺桿泵油氣筒保持一個相對較高且合理的溫度，可以抑制空氣壓縮機潤滑油乳化。從HXD3C型電力機車的實際情況來看，機車的確需要2臺車體通風機，但從結構上看，車體通風機的安裝位置不合理促成了空氣壓縮機潤滑油的乳化。根據現車結構，車體通風機的安裝位置難以改變，因此，在不改變現有通風機安裝位置，又能有效防止機車在雨雪天氣、梅雨季節運用過程中空氣壓縮機潤滑油乳化問題，最簡單有效的方法就是改變通風機的出風方向。根據上述思路，建議對原車體通風機的出風口進行改造，將原出風口的圓鋼絲網（圖1）改造成傾斜葉片（圖2）。

效果：廠家在采納上述建議后，通過對機車運用情況的跟蹤，HXD3C型電力機車在雨雪天氣、梅雨季節運用中空氣壓縮機潤滑油乳化問題得到有效控制，因潤滑油乳化而換油的頻率僅為改造前的30%，有效地控制了HXD3C型電力機車雨雪天氣、梅雨季節運用過程中空氣壓縮機潤滑油慣性乳化問題。