關(guān)于HXD1型機(jī)車蓄電池虧電及控制回路改造方案設(shè)計

王曉棟

摘要：對HXD1型（新八軸）電力機(jī)車110V蓄電池控制回路原理進(jìn)行分析以及機(jī)車線上運用及整備作業(yè)中發(fā)生蓄電池虧電的故障進(jìn)行歸納研究。在原有的蓄電池控制回路中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，保證機(jī)車線上安全運行，提高庫內(nèi)作業(yè)意外虧電應(yīng)急處理能力。具體介紹改進(jìn)方案。

Abstract： This paper analyzes the principle of 110V battery control circuit of HXD1 （new eight axle） electric locomotive， and sums up and studies the failure of battery power loss in locomotive line operation and servicing operation. Technical improvement is made in the original battery control circuit to ensure the safe operation of the locomotive line and improve the emergency handling capacity for unexpected power loss of the operation in the depot. Introduce the improvement plan in detail.

關(guān)鍵詞：電力機(jī)車;重連;控制回路;蓄電池;虧電。

Key words： electric locomotive;reconnect;control loop;battery;loss of electricity

0? 引言

太中銀線路配屬HXD1型（新八軸）交流電力機(jī)車，在機(jī)車線路運行中有接觸網(wǎng)長時間停電、控制回路故障、線上機(jī)車運行存在隱患;又如當(dāng)機(jī)車做各級修程（C1-C3）、行修（查找故障）、整備場進(jìn)行整備作業(yè)、或者其他單位調(diào)試合蓄電池，機(jī)車蓄電池用電量增加，出現(xiàn)機(jī)車虧電問題，導(dǎo)致機(jī)車無法正常上線，需要庫內(nèi)進(jìn)行蓄電池充電，增加檢修成本工時。在冬季天氣惡劣狀態(tài)，蓄電池虧電問題更加凸出。通過對原理圖進(jìn)行分析，110V蓄電池重聯(lián)控制方式并不是那么的完善，存在一定的不足，當(dāng)單節(jié)蓄電池虧電（蓄電池電壓低于77V）時，另一節(jié)正常良好的蓄電池不能及時給與虧電節(jié)蓄電池這節(jié)的控制回路供電，引發(fā)機(jī)車故障：嚴(yán)重會導(dǎo)致不能正常升弓，主斷不能閉合。當(dāng)單節(jié)控制回路部分繼電器卡合時，單節(jié)控制回路無法工作，無法保證機(jī)車線上安全運行。所以，蓄電池控制回路改進(jìn)迫在眉睫。

1? 蓄電池控制回路控制回路原理介紹

當(dāng)兩節(jié)蓄電池開關(guān)閉合后，蓄電池給控制回路供電，機(jī)車正常升弓合主斷，接觸網(wǎng)25kV電壓通過變壓器進(jìn)行變壓，再通過四象限整流模塊進(jìn)行整流，將交流電整流成中間直流電壓，而中間直流電壓通過輔助逆變器逆變成交流電通過蓄電池充電開關(guān)（32-Q01）給充電機(jī)供電，充電機(jī)一方面給蓄電池充電，另一方面給控制回路供電。（值得注意的是：輔助逆變器需蓄電池控制電壓保證正常工作，當(dāng)?shù)陀?7V時，輔助逆變器停止工作，不能正常的將中間直流電逆變給充電機(jī)充電，最終加劇蓄電池虧電）。兩節(jié)控制回路可以通過32-K03應(yīng)急供電繼電器進(jìn)行傳遞、實現(xiàn)兩節(jié)蓄電池供電重連。具體可參見圖1原理示意圖。

2? 原車蓄電池應(yīng)急供電

當(dāng)DXM36模塊接受到如下條件：升弓合主斷狀態(tài)下①充電機(jī)故障;②蓄電池低于88V;③充電機(jī)電源32Q01斷開;④蓄電池開關(guān)32Q82斷開，DXM36模塊：A36_07常開觸點動作閉合。具體見圖2電路圖一：線號：320183.01→DXM36模塊A36_07節(jié)點→32-K03常閉觸點→32-K03線圈→線號：320171.885;32-K03繼電器吸合，常閉觸點斷開，32-K03線圈通過32-K03-R01電阻構(gòu)成得電回路。這個時侯，32-K03常開接點閉合（應(yīng)急供電回路接通），通過320.161.01接線→重連線→另一節(jié)320.161.01接線二極管→另一節(jié)控制回路得電。

原車蓄電池應(yīng)急供電存在不足之處：

①應(yīng)急供電全靠32-k03繼電器的常開觸點的閉合進(jìn)行應(yīng)急充電，當(dāng)繼電器出現(xiàn)卡合故障或常開觸點放電氧化導(dǎo)電性變差時，不能正常應(yīng)急供電。

②當(dāng)機(jī)車在靜止?fàn)顟B(tài)下（如：庫內(nèi)作業(yè)及線上長時間停電）、單節(jié)機(jī)車蓄電池低于77V另一節(jié)機(jī)車蓄電池正常時，不能正常升弓合主斷。

③機(jī)車蓄電池開關(guān)32Q82不能自持，這時需要升弓合主斷時，應(yīng)急供電不能啟動。

3? 其他蓄電池控制回路故障

比較凸出問題：32-K02繼電器卡合故障，當(dāng)該繼電器卡合時，蓄電池110V+電不能供給接線（線號：320183.01），而320183.01接線主要給機(jī)車控制供電（比如：21-F01受電弓、主斷;28-F01制動系統(tǒng)電源等），當(dāng)出現(xiàn)此故障時，蓄電池不能將110V+全部供給控制回路，只能供給320.181.01接線，而320.181.01接線主要給機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、無線電臺供電。具體見圖3電路圖二。

4? 機(jī)車進(jìn)技改措施

技改措施的原理（具體見電路圖二中加粗標(biāo)紅部分）：

①在32-K02繼電器器旁添加一個“32-K02短接”開關(guān)。

②32-K03繼電器另一組備用觸點并聯(lián)使用，保證兩組觸點有一組觸點閉合正常，應(yīng)急供電就能正常使用。

③在32-K03繼電器旁添加一個“32-K03（重連應(yīng)急）”開關(guān)。

改進(jìn)措施實施方案：

①需要的材料：直徑2.5mm黑皮線若干、西門子5SJ52型63A整定值開關(guān)兩個、線鼻子若干。

②步驟：將低壓控制柜中最下方=32-Q10開關(guān)右側(cè)空白白色面板拆除，留出安裝兩個開關(guān)的位置;安裝“32-K02短接”開關(guān)和“32-K03（重連應(yīng)急）”開關(guān);根據(jù)電路圖將直徑2.5mm的黑皮線布線。

5? 改進(jìn)后的注意事項

①在正常情況下，“32-K02短接”開關(guān)、“32-K03（重連應(yīng)急）”開關(guān)在關(guān)閉位。

②庫內(nèi)檢修及整備作業(yè)人員不得隨意將“32-K02短接”開關(guān)、“32-K03（重連應(yīng)急）”開關(guān)開啟。

③加強(qiáng)乘務(wù)員的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)應(yīng)急處理故障能力，當(dāng)線上應(yīng)急處置完畢后，需要及時向檢修部門反饋，進(jìn)行蓄電池控制回路故障的處理。

6? 結(jié)語

通過對機(jī)車蓄電池回路原理的分析以及日常故障進(jìn)行解析，我們提出技術(shù)方案進(jìn)行技術(shù)改造，在保留原車自帶蓄電池應(yīng)急供電方案上的基礎(chǔ)上，加裝 “32-K03（重連應(yīng)急）”開關(guān)以及啟用32-K03繼電器備用觸點，完善了應(yīng)急供電回路，同時對32-K02繼電器進(jìn)行改善，保證蓄電池控制回路供電，提高了機(jī)車無論是運行線上還是庫內(nèi)作業(yè)蓄電池虧電及控制回路的應(yīng)急故障處置能力。面對電力型機(jī)車的更新?lián)Q代，我們要跟上時代的步伐，致力于預(yù)防和解決機(jī)車使用過程中出現(xiàn)的故障。

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