电力机车范文精选

本文作者：张道俊作者单位：郑州铁路局郑州供电段

原因分析

（1）测试期间，郑州客运站开闭所供电可靠，基础电压质量完全满足《铁路技术管理规程》的要求。

（2）从录波数据上看，交直交电力机车四象限脉冲变流器脉冲频率的数量、分布较为固定，脉冲宽度逐个可调。在大型枢纽，当多台机车整备、启动运行时，牵引供电系统感抗Lx存储的能量相对于单台机车运行成倍放大（图2），4台机车放大4倍，如图2所示。由于四象限脉冲变流器脉冲宽度调整策略未充分考虑系统阻抗的影响，引起变流器直流中间电压波动加大，最终造成网压低频振荡。

（3）整备、启动运行的机车越多直流中间电压波动越大，当机车数量超过临界值后，直流中间电压峰值将超过软保护电路限度值，之后波动受到抑制，但随后再次波动，最终形成连续的低频振荡；当机车数量超过临界值较多后，直流中间电压峰值将超过脉冲封锁保护电路限度值，之后波动停止，但脉冲封锁保护会延时开启，最终形成断续的低频振荡，网压低频振荡属于同型机车策略引起的强制振荡。若降低牵引供电系统阻抗，机车谐振的临界值可增大，但由于牵引供电系统阻抗相对固定，改善的余地有限。

（4）网压低频振荡主要因脉冲宽度调整策略不完善造成，低频振荡频率主要由振荡强度及四象限脉冲变流器保护策略决定。若振荡时间过长，会造成四象限脉冲变流器牵引封锁。接触网电压波动幅度超过31kV时，会引起过压保护动作跳闸。

本文作者：臧俊作者单位：郑州铁路安全监督管理办公室驻郑州机务段验收室

电阻元件材质不良：SS系列电力机车阻容保护电路装置配置8个电阻、4个电容，电阻分成2组，额定阻值为6.2Ω，电容的额定电压为1.7kV、额定电容为18μF、额定频率为50Hz。因进货渠道不同、生产厂家不同，以及与电容的匹配等问题，造成阻容保护电路电阻质量良莠不齐。有的电阻熔点过低，导致电阻过热时烧损、融化。

电阻位置设置不当：阻容电路的电阻一般安装在功率补偿柜上方，用石棉板隔热，位置紧密又无强迫通风，导致散热不良。当阻容电阻因各种原因导致发热而不能及时散热时，极易引起烧损。

SS系列机车与和谐系列机车混跑：目前，郑州机务段配属3种和谐型电力机车，其中，HXD1B型130台，HXD3型24台，HXD3C型48台；洛阳机务段配属2种和谐型电力机车，其中，HXD1C型135台，HXD3型135台。在郑州北站编组场的上到场、上发场、下到场、下发场4个场中，和谐型机车较为集中，造成郑州北站编组场接触网高次谐波增多，极易引起郑州地区SS系列机车阻容电路的电阻过热。

应对措施

1避免和谐系列机车与SS系列机车混跑

摘要:采用单相多电平级联H桥代替电力机车上传统的脉冲整流器，从而避免使用笨重、体积大的工频牵引变压器，可以实现车体轻量化。分析了单相多电平级联H桥变流器的拓扑结构与工作原理，理论分析及MATLAB/simulink仿真结果表明，多电平变流器可以输出稳定直流电压，并且每个功率器件承受的电压应力较小。

关键词:无牵引变压器;级联H桥;多电平变流器

铁路提速促进国民经济发展，车体轻量化是列车提速需要解决的其中一个技术难题。为实现电力机车避免使用笨重的牵引变压器［1］，则需变流器能够承担输入的高电压，但单个功率器件能够承担的电压应力仅为6500V，因此通过串联功率器件分压［2］。

1传统电力牵引传动系统

在传统的电力牵引传动系统中，受电弓将接触网单相25kV/50Hz交流电引入机车，利用工频牵引变压器将25kV的电压降低到机车能够接受的范围，经过整流器输出稳定直流电，再经过逆变器输出幅值与频率可调的交流电对电机调速。工频牵引变压器本体重量5360Kg，变压器总重量可达6120Kg，外形尺寸为长4150mm、宽2653mm、高724mm。笨重、体积大的工频变压器给电网和机车带来了很大负担。

2多电平变流器理论分析

1、现状分析

现有的配件管理模式为人工记账和人工核帐，日常配件的用、管、修仅仅采取人工记账，出入库也依靠人工记录，缺乏分析及统计功能，目前的配件管理模式主要存在以下几个方面的缺陷：

（1）同种机车因生产厂家不一致，可能出现配件不通用现象，如和谐2机车空调既有法维莱，也有国祥，两者相互因接口不一致，无法通用。目前，只能依靠工作者的经验来判断，存在着判断失误的风险，极易增加工作量。

（2）配件现有良好及损坏配件统计复杂、困难，耗费大量人力物力。目前，配件管理人员采用周盘点的方式进行统计，存在着部分配件统计信息不准确的隐患。

（3）配件周转表由工作者进行登记，存放于车间班组中；而机车出入库登记由配件库管理人员进行登记，两者帐目分别存放。对配件的周转速度、周转周期无法进行有效统计，并且配件周转流水账只能通过两部门账本进行核对，耗费大量人力。

（4）目前互换配件出入库台账采用电子表格（MicroSoftExcel）记录，需要每天单独记录，并且极易由于误操作导致表格删除及损坏，以致台账丢失。

本文作者：周家春1曾连平2作者单位：1.武汉大学经济管理学院2.武昌南机务段

空气压缩机技术参数：目前采用的长交路轮乘方式，机车牵引区间较长。HXD3C型电力机车担当1次牵引任务，会经过气候、空气湿度完全不同的区域，空气压缩机在吸气时不可避免地将含有相当水分的空气吸入压缩机中。但通过合理选配螺杆泵温控阀的动作值，控制螺杆泵油气筒的温度，使压缩后空气的温度高于压缩空气出口压力在“压缩空气露点温度图表”中的对应温度，即可防止压缩空气中水分的析出，防止润滑油中进入水分，从而防止压缩机油乳化。HXD3C型电力机车上安装的螺杆泵式空气压缩机的额定排气压力为1000kPa，温度控制阀动作值为83℃。温度控制阀的动作值在设计、选值上应能保证螺杆泵油气筒内压缩空气的温度高于“压缩空气露点温度图表”中对应的74.5℃。也就是说，从理论设计角度看，对于HXD3C型电力机车空气压缩机，当吸气温度为30℃，相对湿度为90%时，压缩空气不应析出和凝结水分。

通风机对空气压缩机润滑油的影响：查看HXD3C型电力机车2台螺杆式空气压缩机组在机车上的安装位置，发现2个螺杆泵的正上方分别安装有1个车体通风机，车体通风机以4m/s的流量将室外的冷却空气直接吹扫到螺杆泵油气筒上。由于车体通风机安装在螺杆泵正上方，雨雪天气时，大量的雨、雪被通风机抽入，吹扫到螺杆泵上。螺杆泵将含有大量水分的空气吸入压缩机中，造成吸入空气的含水量增高。同时，由于大量冷空气直接吹扫到螺杆泵油气筒上，造成螺杆泵油气筒的温度升不起来。在添乘HXD3C型电力机车牵引的双管供风旅客列车时发现，空气压缩机平均间隔90s左右启动1次，压缩机处于“打打停停”状态。当车体外环境温度为5℃，空压机工作时，用点温计、红外测温枪测量螺杆泵附近空气温度仅为7℃，油气筒温度为72℃；风泵停止后，冷空气猛烈地吹扫，油气筒的温度很快降为55℃。事实证明，在雨雪、阴冷气温下，螺杆泵油气筒的温度升不起来，螺杆泵油气筒内压缩空气的实际温度低于其压力露点温度，从而造成压缩空气析出和凝结水分，空气压缩机润滑油乳化。

综上所述，认为HXD3C型电力机车空气压缩机润滑油乳化的主要原因有2个方面：①雨雪天气及梅雨季节时，车体通风机将大量的雨、雪吸入，吹扫到螺杆泵上，螺杆泵将含有大量水分的空气吸入压缩机中；②冷空气的吹扫导致螺杆泵油气筒的温度很难升高，螺杆泵油气筒内压缩空气的实际温度低于其压力露点温度。

对策：根据对空气压缩机润滑油乳化原因的分析，使螺杆泵油气筒保持一个相对较高且合理的温度，可以抑制空气压缩机润滑油乳化。从HXD3C型电力机车的实际情况来看，机车的确需要2台车体通风机，但从结构上看，车体通风机的安装位置不合理促成了空气压缩机润滑油的乳化。根据现车结构，车体通风机的安装位置难以改变，因此，在不改变现有通风机安装位置，又能有效防止机车在雨雪天气、梅雨季节运用过程中空气压缩机润滑油乳化问题，最简单有效的方法就是改变通风机的出风方向。根据上述思路，建议对原车体通风机的出风口进行改造，将原出风口的圆钢丝网（图1）改造成倾斜叶片（图2）。

效果：厂家在采纳上述建议后，通过对机车运用情况的跟踪，HXD3C型电力机车在雨雪天气、梅雨季节运用中空气压缩机润滑油乳化问题得到有效控制，因润滑油乳化而换油的频率仅为改造前的30%，有效地控制了HXD3C型电力机车雨雪天气、梅雨季节运用过程中空气压缩机润滑油惯性乳化问题。