摘 要：一般情況下，SS4改進型電力機車的空轉系統(tǒng)故障只會在動態(tài)情況下出現(xiàn)，主要是由于速度傳感器內部光柵掃描故障以及傳感器線路接虛導致機車空轉。當機車出現(xiàn)空轉故障時，往往需要工作人員進行多次判斷才能明確故障位置，有時還會因為判斷失誤導致故障無法及時修復，進而給檢修工作人員增加工作量，還會浪費大量人力、物力資源。所以，相關單位需要深入研究SS4改進型電力機車防空轉系統(tǒng)的故障原因，進而采取有效措施，提高故障解決效率。

關鍵詞：SS4改進型電力機車；防空轉系統(tǒng)；故障分析；解決

中圖分類號：U269.6 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0060-02

SS4改進型電力機車最常出現(xiàn)的故障就是與速度相關的電流波動和防空轉誤保護，其中，機車內部故障頻率最高的元件就是頻率變換插件。基于此，文章主要對SS4改進型電力機車防空轉系統(tǒng)故障問題展開研究，首先分析了防空轉系統(tǒng)的故障原因，之后列舉了一些故障判斷方法，最后就一些案例進行了說明。

1 機車牽引電流與速度的關系

SS4改進型電力機車主要是采用轉向架獨立供電的方式進行工作，轉向架上的電機主要是由整流柜供電，當出現(xiàn)空轉故障時，機車就會以轉向架為單位進行減載消除空轉。機車行駛過程中各軸的速度主要是通過軸頭上的光電傳感器進行監(jiān)測，光電傳感器會在車軸轉動一周時產生200個方波脈沖，并將脈沖信號傳輸至頻率轉換插件，頻率轉換插件會將各軸對應的方波頻率信號成比例地變換成電壓信號，送入防空轉換插件。防空轉頻率轉換插件會根據(jù)各車軸的實際旋轉速度對機車進行防空轉保護。一旦防空轉頻率轉換插件出現(xiàn)故障，就會導致防空轉系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2 SS4改進型電力機車防空轉系統(tǒng)故障原因分析

SS4改進型電力機車防空轉系統(tǒng)主要是由兩部分構成的，一是電子柜插件部分，主要是由空轉控制部分和f/u轉換插件組成，第二部分是信號采集部分，主要包括光電速度傳感器、傳感器接線盒以及七芯屏蔽電纜。一般情況下，如果電力機車的輪對出現(xiàn)空轉現(xiàn)象之后，系統(tǒng)會自動判斷，并向出現(xiàn)空轉的轉向架采取相應的措施，進而實現(xiàn)控制效果。但防空轉系統(tǒng)存在故障時，該系統(tǒng)就會出現(xiàn)錯誤操作，例如在車輛沒有發(fā)生空轉問題時采取減載等控制措施，就會影響車輛的正常運行，有時還會導致機車坡停，危及車內人員和設備的安全。

SS4改進型大修機車同樣也會采用防空轉系統(tǒng)，系統(tǒng)內所使用的傳感器和七芯屏蔽電纜等設備型號都一樣，卻很少出現(xiàn)系統(tǒng)誤動作故障。通過對兩種車型進行比較后發(fā)現(xiàn)，這兩種車型的接線盒安轉位置有所區(qū)別，如圖1所示。根據(jù)圖1顯示的內容可以發(fā)現(xiàn)，大修機車的接線盒安裝在車體上，由于旁承的減振作用，車體與車軸之間會發(fā)生相互垂直運動，進而帶動接線盒與車體一同運動。而新造SS4改進型電力機車的接線盒是安裝在轉向架構架上，由于旁承的減振作用，車體會相對接線盒作垂直往復運動，連接兩者的七芯電纜就會在往復垂直運動下斷裂，進而導致接觸不良，出現(xiàn)防空轉系統(tǒng)誤動作的故障。

3 故障判斷檢查

3.1 光電速度傳感器的檢查

檢查光電速度傳感器時可以在廣電速度傳感試驗臺上進行，主要是檢查傳感器的高電平輸出、低電平輸出以及占空比等性能，同時檢查方軸的連接是否可靠。在機車運行過程中，可分別在頻率變換插件的測試孔上檢測對應軸上的光電傳感器的信號頻率和平均電壓。正常情況下，光電傳感器的信號頻率為1414Hz，速度在100km/h左右，平均電壓一般在6～9V之間，信號頻率和平均電壓都會保持相對穩(wěn)定。

3.2 頻率變換插件檢查

頻率變換插件中的01A、03A、05A、07A測試孔分別對應1、2、3、4軸上的速度負電壓信號，比例為（100km/h）∶（-5V），電壓應穩(wěn)定。有偏差時可進行輪徑補償，使偏差在0.5%以內。

3.3 防空轉插件檢查

防空轉插件05AB測試孔為各軸速度差信號，比例為（1km/h）∶（10V），速度差應小于1km/h。06AB測試孔為機車速度電壓信號，比例為（100km/h）∶（5V）。機車速度和速度差都應相對穩(wěn)定。

3.4 特性控制插件

特性控制插件05B測試孔為機車速度負電壓信號，比例為（100km/h）∶（-5V）。進行檢測時為減小測量時對電路的影響，應使用輸入阻抗較高的數(shù)字萬用表。

4 SS4改進型電力機車防空轉系統(tǒng)故障案例分析

4.1 防空轉誤動作

防空轉系統(tǒng)做出的各種誤動作主要是機車個輪對軸的速度誤差過大導致的，如果其中一個軸由于回路問題導致傳感器檢測不到該軸的速度，而其他軸有速度，則系統(tǒng)就會判斷該軸為空轉軸，進而使防空轉系統(tǒng)采取防空轉措施，導致該輪對上的轉向架減載。如果出現(xiàn)防空轉系統(tǒng)誤動作減載情況時，可以將防空轉插件上的運行、故障轉換開關轉換到故障位，并將自動減載電路切除后維持機車正常運行。

4.2 機車隨機發(fā)生的電流波動

機車隨機發(fā)生的電流波動主要是由于機車速度信號不穩(wěn)而引起恒流或準恒流調節(jié)突然停止而導致誤動作出現(xiàn)形成的。這種故障往往是許多元器件故障導致的，其故障原因非常多。例如光電速度傳感器的脈沖信號不穩(wěn)定時，可能是光電速度傳感器的方軸松動或線路接觸不良，此外，頻率變換插件、防空轉插件、特性控制插件等元器件虛焊或插頭不良也會導致機車出現(xiàn)隨機電流波動。

在機車運行中發(fā)生此種故障時，可以先試著分別甩掉故障節(jié)1、2、3軸傳感器信號線（因為4軸速度信號是其它軸的補償基準，所以，不應甩下4軸信號線）。甩下某一信號線后，機車速度在25km/h以下時準恒速環(huán)節(jié)不起作用，同時空轉燈會亮，防空轉環(huán)節(jié)會進行減載，同時會進行撒砂。此時應將自動撒砂切除，并將防空轉插件上的開關扳到故障位。如電流波動故障現(xiàn)象消除，則被甩軸位的光電速度傳感器、頻率變換插件相應回路或聯(lián)線故障；如甩下各傳感器都無效，應為防空轉插件或特性控制插件有故障，可以將電子柜N101插頭拔下（注意操縱節(jié)在拔下N101插頭后，整臺車都會沒有準恒速調節(jié)性能并且司機室的相應電壓、電流表沒有指示，需靠監(jiān)視后節(jié)車電壓、電流表運行）。在沒有條件處理時，可將兩節(jié)車的電子柜轉換為B組方式運行。

4.3 電流500A以上時空轉指示燈亮

機車電流在500A以上時，會引起空轉燈亮和并采取控制措施，這種故障主要是頻率變換插件檢測出各軸的速度信號過大導致的。在實際工作是，可將司機控制器手柄和換向手柄撥回“0”位，進行輪徑補償。如補償后還不能排除故障，可將自動控制電路切除后，繼續(xù)運行。

5 結 語

當SS4改進型電力機車防空轉系統(tǒng)出現(xiàn)誤動作故障時，乘務員可以根據(jù)電子柜防空轉系統(tǒng)故障指示器的指示判斷故障原因。必要時可將傳感器故障切除開關撥置對應的切除位置，切除故障的速度傳感器及連線之后，防空轉系統(tǒng)的故障可以第一時間消除，之后再進一步對防空轉系統(tǒng)進行檢修。

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收稿日期：2018-5-22