降低SS4改電力機(jī)車蓄電池虧電故障率

彭劍波

摘? ?要：筆者所在公司根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，對(duì)SS4G機(jī)車進(jìn)行進(jìn)行了改造，并加裝了一些設(shè)備，在無形之中加大了機(jī)車蓄電池的負(fù)荷，繼而導(dǎo)致了多起蓄電池虧電事情的發(fā)生。文中，主要就如何降低SS4改電力機(jī)車蓄電池虧電故障率進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：蓄電池;虧電;電力機(jī)車

1 概況

中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司鐵路電力運(yùn)輸分公司共有14臺(tái)SS4改電力機(jī)車在神朔線擔(dān)當(dāng)運(yùn)輸任務(wù)，神朔線正線全長(zhǎng)266公里，近幾年來，隨著運(yùn)量的增加，原來的機(jī)車運(yùn)行編組模式已經(jīng)無法滿足運(yùn)量要求，分公司對(duì)所支配的14臺(tái)SS4G機(jī)車進(jìn)行無線同步控制改造，重車運(yùn)行編組模式為“2+2”萬噸無線同步控制，空車運(yùn)行編組為4+0運(yùn)行模式，機(jī)車除加裝萬噸無線同步控系統(tǒng)和正常的防寒設(shè)備外，還加裝了視頻監(jiān)控、無線傳輸、調(diào)監(jiān)等安保設(shè)備，這些設(shè)備都是靠機(jī)車蓄電池輸出電壓工作的，無形中加大了機(jī)車蓄電池的負(fù)荷，導(dǎo)致多起蓄電池虧電事情的發(fā)生，尤其是每年的10月15日到下一年的4月15日防寒期階段，機(jī)車運(yùn)行環(huán)溫最低能達(dá)到-30℃，極寒的溫度和蓄電池超負(fù)荷輸出，機(jī)車蓄電池虧電更加頻繁化，從2018年10月15日截止2018年12月25日，共發(fā)生蓄電池虧電12起，有的甚至前腳剛換的蓄電池，運(yùn)行途中隔個(gè)天窗點(diǎn)蓄電池就虧電了，導(dǎo)致二次入庫處理，甚至導(dǎo)致全車無電而申請(qǐng)救援，嚴(yán)重影響了機(jī)車的正常周轉(zhuǎn)，也極大的制約了分公司正常的運(yùn)輸生產(chǎn)。

2 選題理由

機(jī)車蓄電池作為機(jī)車低壓部分的動(dòng)力源，蓄電池虧電會(huì)導(dǎo)致蓄電池電壓低于各電器和電子元件工作電壓時(shí)，各電器和電子元件將處于失電狀態(tài)，無法正常工作，導(dǎo)致機(jī)車控制系統(tǒng)故障，極大的增加了行車事故的發(fā)生。

機(jī)車蓄電池虧電時(shí)，機(jī)車將不再擔(dān)當(dāng)正常的運(yùn)輸任務(wù)，須返段檢修，入段檢修到出庫時(shí)間平均在8個(gè)小時(shí)。從朱蓋塔到神池南擔(dān)當(dāng)一趟重車牽引任務(wù)，平均需要4小時(shí)30分，蓄電池虧電導(dǎo)致機(jī)車入段嚴(yán)重影響了分公司運(yùn)輸生產(chǎn)。

蓄電池反復(fù)虧電，縮短了蓄電池的使用壽命，更換蓄電池導(dǎo)致機(jī)車維護(hù)成本增加。

調(diào)查（1）

從2018年分公司機(jī)車蓄電池虧電故障分布來分析，虧電井噴期是在機(jī)車防寒階段，查找防寒工作范圍，為了機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)各閥類正常工作，防治從壓縮機(jī)經(jīng)干燥塔的壓縮空氣在各閥受冷凝水，造成結(jié)冰，影響各閥的正常工作，減少行車事故的發(fā)生，于是加裝了防寒加熱套（加裝防寒電熱套的閥件有中繼閥、分配閥、緊急閥、總風(fēng)遮斷閥、濾塵器、47逆止閥），分公司加裝的GZLFPRQ系列電加熱套，利用電阻通電受熱的原理給各閥加熱，因各閥件內(nèi)部構(gòu)造都有橡膠密封元件，加熱溫度不易過高，因此采用蓄電池來供電，無形中增加了蓄電池放電端的負(fù)載，蓄電池的電量消耗速度加快。

調(diào)查（2）

根據(jù)神朔機(jī)務(wù)段段修規(guī)程，在機(jī)車小修修程時(shí)對(duì)機(jī)車上的蓄電池要進(jìn)行換修，分公司14臺(tái)機(jī)車共有2臺(tái)機(jī)車換裝了2016年生產(chǎn)的200Ah額定容量的蓄電池，有12臺(tái)機(jī)車仍使用170Ah額定容量的蓄電池，其中2016年的蓄電池裝車有6臺(tái)，在機(jī)車相同的運(yùn)輸環(huán)境和制度下，截止2018年12月25日，加裝2016年生產(chǎn)的200Ah額定容量的蓄電池虧電發(fā)生0臺(tái)次，虧電率為0%，2016年生產(chǎn)的170Ah額定容量的蓄電池虧電4臺(tái)次，虧電率為66.7%。

調(diào)查（3）

蓄電池的使用壽命隨著機(jī)車的運(yùn)用時(shí)間的增加而縮短，嚴(yán)重影響了蓄電池正常的使用，通過對(duì)虧電蓄電池的分析，與蓄電池的使用壽命有直接關(guān)系。生產(chǎn)日期越早的蓄電池發(fā)生虧電的概率就越大，2016年生產(chǎn)的170Ah額定容量的蓄電池虧電導(dǎo)致的故障率為66.7%，2013年和2014年生產(chǎn)的分別為4臺(tái)和2臺(tái)，2013年和2014年生產(chǎn)的170Ah額定容量的蓄電池全部虧電，虧電導(dǎo)致的蓄電池故障率為100%。

調(diào)查（4）

線路上正常運(yùn)行時(shí)，通過二極管、晶閘管組成的整流裝置（一些車安裝的高頻整流器）來給蓄電池充電，當(dāng)蓄電池充電回路故障時(shí)，蓄電池處于持續(xù)放電狀態(tài)，電池容量和電壓會(huì)持續(xù)下降，最終導(dǎo)致當(dāng)電壓低于各電器和電子元件工作電壓時(shí)，各電器和電子元件將處于失電狀態(tài)，無法正常工作，導(dǎo)致機(jī)車控制系統(tǒng)故障。

3 課題目標(biāo)

攻關(guān)目標(biāo)：使SS4改機(jī)車因蓄電池虧電引起的機(jī)車故障比去年減少80%以上，消除蓄電池虧電引起的機(jī)破和臨修，確保機(jī)車運(yùn)用質(zhì)量。

1.要因確認(rèn)

針對(duì)因果圖中找出的15條末端因素，我們通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，逐一對(duì)其進(jìn)行了論證。

2.制定對(duì)策

針對(duì)調(diào)查分析確認(rèn)出的8條主要原因，制定出對(duì)策措施，明確具體負(fù)責(zé)人和完成時(shí)間，見下表。

對(duì)策確定后，QC小組成員即分工負(fù)責(zé)，狠抓落實(shí)，各項(xiàng)對(duì)策的具體實(shí)施如下：

實(shí)施1：發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，積極制定相關(guān)制度，加大監(jiān)督落實(shí)力度

結(jié)合對(duì)策和分公司及機(jī)務(wù)段相關(guān)管理制度，組織分公司相關(guān)部室開展調(diào)研，修改和制定了《天窗點(diǎn)乘務(wù)員作業(yè)和登記制度》、《分公司段備機(jī)車打溫制度》、《蓄電池維護(hù)檢修作業(yè)辦法》、《蓄電池入段驗(yàn)收制度》等，將具體環(huán)節(jié)責(zé)任落實(shí)到人，同時(shí)增加監(jiān)督復(fù)核和互控環(huán)節(jié)，真正讓制度發(fā)揮作用，能落到實(shí)處。

實(shí)施2：將原閥加熱裝置線路進(jìn)行技改，QC小組成員通過仔細(xì)研究閥加熱供電電路，計(jì)劃通過改造原閥加熱裝置供電線路實(shí)現(xiàn)蓄電池負(fù)載的減少。

原閥加熱裝置供電方式：自電源柜下方端子685（110v正端線）、400線（110V負(fù)端線）引線經(jīng)走廊地板下方到制動(dòng)屏柜內(nèi)左側(cè)作為電源線。

技改方案閥加熱供電方式：

技改方案（圖1）為機(jī)車升弓，電壓為高壓時(shí)，通過變壓器輔助繞組零壓變壓器281TC將380V電壓變?yōu)?10V電壓，經(jīng)過290U整流后215號(hào)線得電，加裝450KM接觸器吸合使685線得電，避免了供電線路直接與蓄電池進(jìn)行連接，在蓄電池不充電的情況下，負(fù)載繼續(xù)耗取蓄電池電壓，造成蓄電池虧電。

實(shí)施3：QC小組對(duì)分公司全部SS4G電力機(jī)車蓄電池的生產(chǎn)日期和安裝型號(hào)進(jìn)行了普查，對(duì)蓄電池虧電問題進(jìn)行分類研究，同時(shí)邀請(qǐng)湖南豐日電源電氣股份有限公司進(jìn)行技術(shù)支持，共同解決蓄電池虧電、檢修和維護(hù)等方面的不足，編制分公司《蓄電池維護(hù)檢修作業(yè)辦法》，對(duì)于裝車蓄電池根據(jù)充放電試驗(yàn)做裝車前的檢驗(yàn)。

實(shí)施4：QC小組對(duì)天窗點(diǎn)后機(jī)車蓄電池發(fā)生虧電情況統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)因天窗點(diǎn)造成機(jī)車蓄電池虧電情況居多，線路天窗點(diǎn)時(shí)，線路接觸網(wǎng)處于停電狀態(tài)，機(jī)車蓄電池得不到外界電源的充電，機(jī)車各安保設(shè)備處于工作狀態(tài)，導(dǎo)致機(jī)車蓄電池處于持續(xù)的放電狀態(tài)，最終導(dǎo)致機(jī)車蓄電池虧電。QC小組將這一情況及時(shí)向向機(jī)務(wù)段運(yùn)轉(zhuǎn)部門和生產(chǎn)技術(shù)室反饋，經(jīng)機(jī)務(wù)段和調(diào)度協(xié)調(diào)，冬季天窗點(diǎn)停電時(shí)間進(jìn)行壓縮，停電次數(shù)適當(dāng)進(jìn)行增加，由原有的4～5小時(shí)縮短到現(xiàn)有的3～4小時(shí)（特殊情況除外）。

5 效果檢查與總結(jié)

1.機(jī)車質(zhì)量方面

采取以上對(duì)策和措施后，分公司機(jī)車整體蓄電池質(zhì)量狀態(tài)明顯提高，虧電現(xiàn)象下降明顯，2019年1月到2019年11月，分公司因蓄電池虧電造成的臨修共2件，分公司從2019年10月15日到2019年11月25日，除修程機(jī)車更換不良蓄電池外，正常運(yùn)用因蓄電池虧電造成的臨修僅1件，2018年10月15日-2018年11月25日因蓄電池造成的機(jī)車臨修達(dá)到8件，分公司因蓄電池虧電造成的臨修相比去年同期下降7件，機(jī)破臨修率同比下降了87.5%，機(jī)車質(zhì)量和運(yùn)行安全得到了極大的提高。

2.制度落實(shí)方面

結(jié)合此次分公司QC活動(dòng)，分公司共建立了《天窗點(diǎn)乘務(wù)員作業(yè)和登記制度》、《分公司段備機(jī)車打溫制度》、《蓄電池維護(hù)檢修作業(yè)辦法》、《蓄電池入段驗(yàn)收制度》共4項(xiàng)制度，通過制度的實(shí)行，規(guī)范了蓄電池的相關(guān)制度，并提高了相關(guān)人員的工作水平，從2019年1月到2019年11月，分公司檢修人員和物資部門共檢查出19塊存在故障隱患的蓄電池，新購蓄電池進(jìn)行充放電試驗(yàn)驗(yàn)收達(dá)到100%，隨著制定相關(guān)運(yùn)行途中蓄電池巡視檢查制度，規(guī)范乘務(wù)員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)防充電回路引起的蓄電池虧電共6件，進(jìn)一步減少了蓄電池虧電隱患的發(fā)生，及時(shí)保證了機(jī)車的安全運(yùn)行和正常周轉(zhuǎn)。

3.技術(shù)效益

通過對(duì)蓄電池虧電的研究，提高了分公司技術(shù)管理人員處理蓄電池故障的能力，同時(shí)在QC活動(dòng)的推動(dòng)下，進(jìn)一步拓展了QC小組成員的知識(shí)面。通過小組集體的努力，得出蓄電池虧電的防范措施，在指導(dǎo)行車和日常檢修中提供了技術(shù)指導(dǎo)意見，并得到聯(lián)運(yùn)單位和機(jī)務(wù)段的認(rèn)可，從技術(shù)角度為行車安全提供了安全保障。

4.經(jīng)濟(jì)效益

通過以上措施和對(duì)策，分公司蓄電池的虧電現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)，機(jī)車質(zhì)量得到極大的提升，縮短了機(jī)車庫內(nèi)停留時(shí)間和降低了機(jī)車檢修率，SS4改機(jī)車因蓄電池虧電引起的機(jī)車故障比去年減少87.5%，達(dá)到目標(biāo)值80%以上，檢修率下降5.6%，為運(yùn)輸任務(wù)做好基礎(chǔ)，提升了機(jī)車運(yùn)用率，機(jī)車運(yùn)用提升3.2%。每年可減少機(jī)車檢修費(fèi)用估算約15萬元。

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責(zé)編/馬銘陽