祝維磊

摘要：本文以DF4DD型內(nèi)燃機(jī)車電氣故障為主要研究對(duì)象，主要通過電氣系統(tǒng)檢測儀的使用情況進(jìn)行判斷，提出了檢測儀中門限值的修正措施，并且根據(jù)電氣電路在內(nèi)燃機(jī)車中的實(shí)用性進(jìn)行檢驗(yàn)排查，極大提高了DF4DD內(nèi)燃機(jī)車的電氣系統(tǒng)故障檢測效率，以此對(duì)其診斷策略進(jìn)行了優(yōu)化，保證了內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)行質(zhì)量。

Abstract： This article DF4DD type diesel locomotive electrical fault as the main research object， mainly through the usage of electrical system detector for judgment， detector threshold method in correction measures are put forward， and according to the practical test in electric circuit in diesel locomotive， greatly improve the efficiency of DF4DD diesel locomotive electric system fault detection， this diagnosis strategy is optimized to its， ensuring the quality of the operation of the diesel locomotive.

關(guān)鍵詞：DF4DD內(nèi)燃機(jī)車;電氣故障;檢測;診斷策略

Key words： DF4DD diesel locomotive;electrical failure;detection;diagnostic strategy

中圖分類號(hào)：U260.13+8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）07-0162-02

0 ?引言

內(nèi)燃機(jī)車上的電氣系統(tǒng)故障率高低通常會(huì)影響到內(nèi)燃機(jī)車整體的運(yùn)行性能及狀態(tài)。機(jī)車上的電氣各個(gè)零部件不但要受到濕度、溫度、振動(dòng)、灰塵顆粒等外部環(huán)境因素的顯著影響，而且亦要承受來自長時(shí)間高壓強(qiáng)流的電力損耗[1]。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)：內(nèi)燃機(jī)車亦或是電力機(jī)車在其運(yùn)行過程中電氣系統(tǒng)的故障率較高，而電氣系統(tǒng)的勵(lì)磁電路故障是最常見的內(nèi)燃機(jī)車電力故障，勵(lì)磁電路故障會(huì)引起內(nèi)燃機(jī)機(jī)體受到破損，對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)行威脅較大。而如何檢驗(yàn)內(nèi)燃機(jī)車的電氣系統(tǒng)故障，目前主要是通過內(nèi)燃機(jī)車的電器檢測系統(tǒng)來排查其電氣故障，此類電氣檢測設(shè)備可以對(duì)處于任何地點(diǎn)的內(nèi)燃機(jī)車多部位電氣故障的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行常規(guī)定點(diǎn)檢測，以此對(duì)電氣系統(tǒng)故障中的電路破損狀態(tài)進(jìn)行判斷識(shí)別，進(jìn)一步優(yōu)化與改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)車的檢修工作。

1 ?內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)的檢測

內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)檢測儀可以檢測出機(jī)車電氣系統(tǒng)的主要及輔助電路以及控制電路等8個(gè)關(guān)鍵電氣電路故障，見表1。

①檢測LCQ電氣電路狀態(tài)。即對(duì)勵(lì)磁機(jī)接觸的接觸線圈保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行常規(guī)檢測，因?yàn)樵趦?nèi)燃機(jī)車的電氣電路中，由于電路內(nèi)部的聯(lián)鎖保護(hù)接觸點(diǎn)經(jīng)常性的吸合與斷開，進(jìn)一步會(huì)發(fā)生電路頂桿發(fā)生彎曲變形，如內(nèi)燃機(jī)車中的牽引電機(jī)接觸器正聯(lián)鎖連接不良所導(dǎo)致的電氣故障[2]。對(duì)于此類電氣故障，在電氣檢測過程中應(yīng)該保證內(nèi)燃機(jī)車的總風(fēng)缸壓力大于500kPa以上，以確保接觸器聯(lián)鎖處于閉合可靠狀態(tài)。

②檢測1YC、2YC的接觸保護(hù)電阻。即對(duì)空壓機(jī)的接觸器保護(hù)觸頭電阻進(jìn)行檢測，在其電氣電路的檢測中，第一應(yīng)該及時(shí)斷開其電機(jī)保險(xiǎn)裝置，以避免形成并聯(lián)電路;第二如內(nèi)燃機(jī)裝置有空壓機(jī)降壓啟動(dòng)設(shè)備，應(yīng)完全確保YRC完全吸合后方可進(jìn)行監(jiān)測工作。

③檢測RD、2RD的發(fā)電機(jī)電子狀態(tài)。即對(duì)測速發(fā)電機(jī)的電子狀態(tài)進(jìn)行常規(guī)檢測，由于在內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生電氣電路參數(shù)偏大的現(xiàn)象，糾其主要原因：首先應(yīng)為碳刷到限，其次為電機(jī)換向裝置上未清理干凈，附著有大量塵土顆粒。

④檢測CF的發(fā)電機(jī)測速狀態(tài)。即對(duì)測速發(fā)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行常規(guī)檢測，此類電氣故障主要為測速發(fā)電機(jī)的電樞繞組短路或勵(lì)磁繞組斷開等，在檢測過程中應(yīng)確保發(fā)電機(jī)完全關(guān)閉，作為內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)中的較為重要的部件，檢測故障時(shí)應(yīng)做到避免短路現(xiàn)象發(fā)生、不可使用電阻進(jìn)行制動(dòng)行為、不可以帶電進(jìn)行作業(yè)。

⑤檢測LC的輸出電路狀態(tài)。即對(duì)勵(lì)磁機(jī)的輸出電路狀態(tài)進(jìn)行常規(guī)檢測。勵(lì)磁機(jī)的輸出電路故障主要發(fā)生在接觸裝置的保護(hù)觸頭上的閉合螺絲松動(dòng)，從而影響內(nèi)燃機(jī)車的正常運(yùn)行工作。

⑥檢測FL勵(lì)磁電路狀態(tài)。即對(duì)主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電氣電路進(jìn)行常規(guī)故障排查與檢測，其主要的電氣故障檢測方向?yàn)閯?lì)磁刷碳與主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組電阻值的保護(hù)閉合接觸狀態(tài)，保護(hù)閉合接觸面不夠以及碳刷卡死等故障最為常見。檢測亦有一定的難度，主要為工作環(huán)境較差及裝置復(fù)雜，檢查較為困難。

2 ?門限值的調(diào)整和檢測方法的改進(jìn)

2.1 常用電氣系統(tǒng)的檢測門限值

本文以保護(hù)觸頭的接觸電阻為例，當(dāng)保護(hù)觸頭閉合，接觸電阻即存在于保護(hù)觸頭的接觸面間：一部分接觸電阻為觸點(diǎn)接觸而形成，當(dāng)高強(qiáng)度的電流流經(jīng)保護(hù)觸點(diǎn)時(shí)，其橫截面積大幅度縮減，換句話說，保護(hù)觸頭在觸點(diǎn)接觸的這部分電阻顯著增大，此類機(jī)制形成的電阻一般稱為保護(hù)觸點(diǎn)接觸的收縮電阻[3];另一部分的電阻源自于保護(hù)觸點(diǎn)本身，在內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)行過程中必然會(huì)受到周邊環(huán)境的滲透影響，因此會(huì)有許多環(huán)境中的水汽、有機(jī)物質(zhì)以及灰塵顆粒不可避免的附著在保護(hù)出頭的表面，并會(huì)逐漸發(fā)生各類化學(xué)氧化作用，形成的表面氰化物致使保護(hù)觸頭電阻增加，此類機(jī)制形成的觸點(diǎn)電阻一般被稱為觸頭氧化接觸電阻或氰膜電阻。保護(hù)觸點(diǎn)接觸的收縮電阻與觸頭氧化接觸電阻總稱為保護(hù)觸頭接觸電阻。保護(hù)觸頭間存在有較大電阻對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的正常運(yùn)行工作危害較大，可以引起電氣電路的參數(shù)變化，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)車的電氣故障發(fā)生。由于保護(hù)觸頭自身的電阻逐漸增加，會(huì)導(dǎo)致其抽頭使用壽命急劇降低，而且由于電氣設(shè)施內(nèi)部的機(jī)械運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致保護(hù)觸頭溫度升高，還會(huì)進(jìn)一步使得保護(hù)觸頭接觸面發(fā)生熔融現(xiàn)象，從而發(fā)生保護(hù)觸頭熔焊現(xiàn)象，顯著影響保護(hù)觸頭周邊的零部件，對(duì)其可造成一定損害。因此必須要定期的對(duì)其保護(hù)觸頭周邊的電阻值進(jìn)行系統(tǒng)記錄監(jiān)測。門限參考值是該電路處于正常狀態(tài)時(shí)電阻最大值，將實(shí)際測量值與該值進(jìn)行比較，小于參考值為正常，大于參考值為故障狀態(tài)[4]。綜上所述，在對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的電氣故障檢測中對(duì)門限參考值的選擇顯得十分關(guān)鍵，參考值較大則會(huì)漏檢部分設(shè)備故障，參考值較大則會(huì)造成各類資源的極大浪費(fèi)，必須要由專業(yè)人員進(jìn)行反復(fù)論證。

2.2 門限值的調(diào)整

門限值的調(diào)整見表2。調(diào)整原因如下：

①在對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的電氣系統(tǒng)檢測中可以發(fā)現(xiàn)，九成以上的保護(hù)觸頭故障處發(fā)生在接觸器的正聯(lián)鎖處，主要原因在于聯(lián)鎖架裝置較為開放，在裝置運(yùn)行過程中保護(hù)觸點(diǎn)容易附著大量的油污與灰塵，從而導(dǎo)致表面接觸電阻較大。隨后對(duì)報(bào)廢后的保護(hù)觸點(diǎn)檢測可以得出接觸器并沒有達(dá)到相應(yīng)的報(bào)廢程度。因此本文對(duì)此電氣電路調(diào)整了門閥值后，內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)行情況十分良好。②在對(duì)測速發(fā)電機(jī)的檢測中，其電阻值多在300mΩ以下，與日常門限值的均值相差較大，必須要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。③發(fā)電機(jī)輸出電路的門限值為過去門限值的近3倍，此電氣電路的電阻值較大，主要分布在空氣自動(dòng)開關(guān)上。對(duì)調(diào)整門限值的內(nèi)燃機(jī)車跟蹤檢查后，幾乎沒有弧面現(xiàn)象的出現(xiàn)，并不會(huì)造成內(nèi)燃機(jī)車在運(yùn)行中的無電壓無電流現(xiàn)象，運(yùn)行狀況良好。④經(jīng)專業(yè)人員對(duì)其電氣系統(tǒng)的檢查可以發(fā)現(xiàn)，一般內(nèi)燃機(jī)車會(huì)出現(xiàn)碳刷卡死的電氣故障，經(jīng)處理后參數(shù)一般小于1000mΩ。

2.3 檢測方法的改進(jìn)

①在8個(gè)電氣電路的檢測中，較為重要的為LCQ、CF、LC、FL此4類電氣電路。因此在工業(yè)測量人員對(duì)其測量過程中，如何有效的優(yōu)化門限參考閾值成為重中之重，即在首次測量優(yōu)良的前提下，應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行二次運(yùn)行檢測，對(duì)于測量數(shù)據(jù)超限的測試數(shù)據(jù)必須進(jìn)行歸一化處理工作，可以最大限度的提升該電氣電路的故障判別有效性[5]。②合理的優(yōu)化電氣系統(tǒng)的檢測順序，按1、3、2、6、7、4、5、8的檢測次序，合理安裝好送電位置，轉(zhuǎn)變送電方式，達(dá)到降低電氣系統(tǒng)的檢測時(shí)間，從而提高效率。③在電氣系統(tǒng)檢測中應(yīng)實(shí)行應(yīng)答制度，即有人作業(yè)時(shí)不檢測、線路卡不到位不檢測、應(yīng)答不正確不測量等。

3 ?實(shí)例分析

本文此次探討的電氣故障為內(nèi)燃機(jī)車接地故障，2020年10月14日某內(nèi)燃機(jī)車在運(yùn)行過程中發(fā)生線路接地，放置車間檢修檢查。當(dāng)甩掉X7/17上3號(hào)線時(shí)恢復(fù)正常，以此可以推測接地點(diǎn)應(yīng)在X7/17上3號(hào)線的前端接地，為控制電路接地。而將故障開關(guān)調(diào)到中立位依然有接地現(xiàn)象發(fā)生，隨即切斷總控開關(guān)1K，但其電氣故障仍沒有排除。因此可判斷接地點(diǎn)應(yīng)在1K之前。

為了查找內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)上有無接地故障，可以通過試燈的變化來判別內(nèi)燃機(jī)車的電氣電路接地類型：①正負(fù)試燈亮度相同，如負(fù)燈滅，則說明內(nèi)燃機(jī)車的電氣電路的負(fù)端有接地現(xiàn)象;②如負(fù)燈亮、正燈滅，則表明有已接通的電源用電器正端接地;③如負(fù)燈比正燈暗，則表明未接通電源的用電器前端接地。

對(duì)于一般內(nèi)燃機(jī)車電氣電路故障，一是要判定電源正、負(fù)端是否有電流通過，如有電，則可以推斷其導(dǎo)線是否斷開，再判斷電空閥線圈是否燒損。還可以通過故障內(nèi)燃機(jī)車的電氣電路故障現(xiàn)象區(qū)分是啟機(jī)回路故障還是走車回路故障。對(duì)于機(jī)車接地故障，通過接地試燈的指示，區(qū)分是正端接地或負(fù)端接地，然后進(jìn)一步判斷是否為照明電路、輔助電路、控制電路、主電路、勵(lì)磁回路等電路的接地。

4 ?結(jié)論

內(nèi)燃機(jī)車的電氣電路系統(tǒng)故障是十分常見的現(xiàn)象，因此需要對(duì)電氣檢測中的門限值、檢測方法等要進(jìn)行合理的優(yōu)化改善，既要保證內(nèi)燃機(jī)車正常運(yùn)行，又要充分地利用各類資源提高其電氣故障的排查效率，使得電氣故障的檢測排查真正的起到預(yù)防與解決電氣故障的實(shí)際作用。

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