DF4D型內(nèi)燃機車電器可靠性提升改造
——風泵接觸器（YC）的改造

李 強

（西山煤電（集團）有限責任公司鐵路公司， 山西 太原 030002）

引言

接觸器是用來控制電路的自動切換電器，其特點是能開閉較大電流，可頻繁操作，并能遠程控制。電磁接觸器的工作原理是：當電磁接觸器的線圈得電后，產(chǎn)生電磁力吸引銜鐵動作，同時通過傳動裝置使主觸頭閉合，輔助觸頭中的常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合；如果線圈失電，在彈簧的作用下，使銜鐵和各觸頭回到原來位置。

1 現(xiàn)有設備的概況及觸頭燒損的原因分析

DF4D機車采用的風泵接觸器是由西安沙爾特寶生產(chǎn)的電器，型號為S156g，主要技術規(guī)格為：主觸頭額定電流250 A，主觸頭額定電壓直流110 V，控制線圈電源電壓直流110 V，功率≦22 kW，共有三組主觸頭。該接觸器用于控制機車空氣壓縮機（或稱風泵）的啟動、斷開。

在使用中我們經(jīng)常遇到主觸頭燒損、粘連，增加了機車維護成本；并且造成風泵不能正常工作，極大地影響行車安全。為了減少此類故障的發(fā)生，我們對接觸器主觸頭燒損的原因進行了分析，經(jīng)過反復試驗、對比，找到了原因，現(xiàn)簡要論述如下：

1）主觸頭極性裝反，造成觸頭燒損。該接觸器采用磁吹式滅弧方式，正常狀態(tài)下，滅弧能力較好，如果極性裝反，就會造成主觸頭在動作過程中電弧增大，容易燒損主觸頭。

2）長時間動作磨損，主觸頭動作行程不一致，容易燒損某一觸頭。接觸器動作過程中，執(zhí)行機構中觸頭凸輪與觸頭滾輪接觸，長時間使用，凸輪磨損，造成三組主觸頭動作行程不一致，造成某一觸頭燒損。

3）接觸器吸附灰塵，造成觸頭燒損。接觸器長時間暴露在空氣中，本身會吸附鐵性粉末。尤其是在鐵芯和銜鐵間聚集，銜鐵吸合不到位，動靜觸頭接觸壓力不夠，觸頭過熱燒損。

2 解決問題的措施

針對上述情況我們采取如下措施：

1）加強維修人員素質(zhì)，按標作業(yè)，避免主觸頭極性裝反的事情發(fā)生。

2）更換磨損的主觸頭凸輪，盡量保證主觸頭動作行程一致。

3）安排人員經(jīng)常吹掃電氣柜，保持各接觸器清潔。

采取上述措施后，效果有所改善，但不明顯。其中在更換主觸頭凸輪，由于是人工更換，經(jīng)常會造成凸輪損壞，效果不佳。對此我們不斷摸索，反復探討，提出使用單組觸頭的接觸器替換原來的三組觸頭串聯(lián)的接觸器。

建議1：使用DF4型內(nèi)燃機車風泵接觸器。這種接觸器屬于老式產(chǎn)品，依然還是電控形式，體積大、質(zhì)量重，且含有壓力空氣控制部分，結構復雜，在原有基礎上改造難度大。該方案一提出，大多數(shù)認為此方法不合適。

建議2：重新調(diào)研市場，尋找合適的接觸器，基本需求仍然是電磁接觸器，主要改動是三組聯(lián)動改為一組動作。

3 問題的實質(zhì)解決

我們找到風泵接觸器控制的電機，電機其主要技術數(shù)據(jù)為額定功率22 kW，額定電壓110 V，額定電流240A，結合原接觸器（S156g）、風泵電機兩者的技術數(shù)據(jù)，大家網(wǎng)上搜索、資料查詢、國鐵機車電器使用狀況的了解。經(jīng)過比較我們試用了西安開天的QCC2-400型電磁接觸器,現(xiàn)將該接觸器結構及使用等情況描述如下：

結構描述：該接觸器主觸頭采用雙段點橋式結構，觸頭形式為指狀，并且在接通、分斷過程中伴隨有研磨，分斷（接觸）線和工作線分開，有效地保護工作線。滅弧系統(tǒng)采用電磁吹弧和滅弧柵片兩部分組成，具有滅弧性能好、分段能力強、可靠性高和電壽命長等特點。磁路線圈部分裝有過電壓抑制器，可吸收線圈的自感應電動勢，對控制電路的相關電器有一定的保護作用，并帶有工作指示燈，顯示接觸器的工作狀態(tài)；

經(jīng)查該接觸器滿足下列標準：鐵路應用機車車輛電氣設備、機車車輛用直流接觸器、軌道交通機車車輛設備沖擊和振動試驗。

該接觸器的工作原理：當控制線圈通電后，線圈中因有電流通過而產(chǎn)生磁場，銜鐵在磁場的作用下，克服返回彈簧的反作用力及其他外力，向檔鐵運動，從而通過聯(lián)動塊帶動動觸頭運動，與靜觸頭接觸，使電路接通；而當控制線圈斷電時，線圈中的電流消失，磁場消失，聯(lián)動塊在返回彈簧的反作用力下復位，帶動動觸頭與靜觸頭分離，使電路切斷。

該接觸器的特點為：接觸器線圈的兩端并接有過電壓抑制器，接線時應按標識極性接線，否則將損壞過電壓抑制器引起接觸器功能實效，主觸頭接線時沒有極性之分。

改造后的接觸器有應急操作的功能，能夠在緊急情況下快速處理，并維持運行到段。機車在運行中，如果牽引發(fā)電機勵磁接觸器（LC）無法正常吸合時故障應急操作的步驟為：第一，把司機控制器手柄回“零”位，斷開機車控制開關，保證勵磁機勵磁接觸器（LLC）斷開，確認機車勵磁電路無電；第二，從滅弧罩上取下應急鑰匙，插入應急孔中，用力將應急鑰匙向里插入，頂死銜鐵，同時將應急鑰匙旋轉(zhuǎn)90°即可；第三，分斷時，也要把司機控制器手柄回“零”位，斷開機車控制開關，保證勵磁機勵磁接觸器（LLC）斷開，確認機車勵磁電路無電，用力將應急鑰匙向里壓入0.5mm，同時將應急鑰匙旋轉(zhuǎn)90°，放松使應急鑰匙彈出，維持運行。機車到達目的地后，及時維修。另外，我們將該接觸器的輔助聯(lián)鎖同時更換為防護等級為IP60的QKW5型速動開關，具有速動、自凈和密封的特點，在較惡劣環(huán)境中接點可靠性高。

4 改造的程序

選定機車電氣柜安裝位置，一般我們在原有YC的位置即可；記錄各接觸器安裝接線并確認線號；拆除機車配件，并妥善保管；清理電氣柜雜物，保證接觸器環(huán)境良好；安裝接觸器并按照線號接線，要求布線規(guī)范，線號明確，并牢固綁扎；通電試驗，檢查接觸器安裝狀態(tài)及接線狀態(tài)。啟動柴油機，做空壓機泵風試驗；停機，檢查接觸器狀態(tài)，尤其是主觸頭。

5 結語

通過一段時間的使用，新的改造措施效果明顯。原車的YC接觸器每次輔修期（3個月）至少更換一次主觸頭，整體配件更換時間為6—9個月。新式的接觸器更換時間為2017年的3月份，至今仍在使用，目測狀態(tài)良好，預計還能使用較長的時間。這樣的改造不僅節(jié)約了設備的維修的成本，無形之中也減少了機故時間，保證了運輸效率，同時也提高了安全環(huán)境，取得了非常好的效果。