淺談和諧型電力機(jī)車質(zhì)量分析和優(yōu)化

劉必瑩

摘 要：電力機(jī)車具有起動快、速度快、污染小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域。電力機(jī)車的檢修，而動態(tài)控制質(zhì)量是保證電力機(jī)車安全運(yùn)行的基本前提。本文研究了電力機(jī)車牽引電機(jī)、變壓器、控制模塊等電氣部件的運(yùn)行維護(hù)、質(zhì)量管理體系等方面的研究。

關(guān)鍵詞：電力機(jī)車;機(jī)車維護(hù);機(jī)車保養(yǎng);鐵路運(yùn)輸;牽引電動機(jī);變壓器

電力機(jī)車以其起動快、速度快、對環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域。其維修質(zhì)量和動態(tài)管理的好壞，直接關(guān)系到電力機(jī)車的性能和壽命。對機(jī)車牽引設(shè)備及變壓器的質(zhì)量進(jìn)行有效把控，有助于解決機(jī)車電力機(jī)車零部件的變形、磨損、老化等問題，提高機(jī)車的使用壽命，基于此，本文提出了動態(tài)質(zhì)量管理的方法，從電機(jī)、變壓器等電氣元件的維修保養(yǎng)、電力機(jī)車的質(zhì)量管理體系等方面對電力機(jī)車的質(zhì)量進(jìn)行研究。

1電力機(jī)車概述

電機(jī)車，又稱電力火車，是從接觸網(wǎng)（供電網(wǎng)）或供電線路中取電，然后再用發(fā)動機(jī)來驅(qū)動車輛的列車，電力機(jī)車所需要的電力由電氣化鐵路的供電系統(tǒng)提供，而內(nèi)燃機(jī)車和燃?xì)鈾C(jī)車用自己的能量來產(chǎn)生電力和設(shè)備，不屬于電力機(jī)車的范疇。

2電力機(jī)車優(yōu)缺點(diǎn)

2.1主要優(yōu)點(diǎn)

1、電力機(jī)車其優(yōu)點(diǎn)是：高性能、高速、重載、負(fù)載小、牽引加速度大、維修周期短、維修費(fèi)用低、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、易實(shí)現(xiàn)多機(jī)車牽引、連續(xù)再生制動、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。在京廣、京滬、京九線電氣化升級后，采用電力機(jī)車可提高列車的運(yùn)行速度和可持續(xù)性，提高鐵路的運(yùn)輸能力和可持續(xù)性，電力機(jī)車大面積投入使用，有效地縮短了列車運(yùn)行時間[1]。

2、就性能而言，電力機(jī)車無需裝載重型發(fā)動機(jī)及像蒸汽機(jī)車、柴油機(jī)車等運(yùn)用的燃料。因而，電力機(jī)車在加速、延誤、最高速度等方面都優(yōu)于蒸汽機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車，能大大減輕自身重量，能進(jìn)一步縮短行車時間，是高鐵和火車的首選。

2.2主要缺點(diǎn)

基于電氣化鐵路的電力機(jī)車，大量的網(wǎng)架設(shè)備在有人進(jìn)入鐵路或故意爬上車頂時，都會產(chǎn)生安全隱患，造成觸電事故。城市居民區(qū)內(nèi)電氣化鐵路若發(fā)生高壓電網(wǎng)意外坍塌，也極易發(fā)生觸電事故。所以，電力機(jī)車到現(xiàn)在為止仍無法完全替代內(nèi)燃機(jī)車[2]。

3電力機(jī)車電氣部分的質(zhì)量把控

3.1牽引電動機(jī)

電力機(jī)車牽引電動機(jī)的故障有多種類型，如發(fā)電、啟動、高溫、異常雜音、冒煙以及電壓缺相等，以上故障類型嚴(yán)重影響了電力機(jī)車的效率。在電力機(jī)車的故障類型中，其啟動故障主要是指在接通電源之后牽引電動機(jī)卻無法正常運(yùn)行，造成這一現(xiàn)象的主要原因有電容器、電機(jī)內(nèi)部短路、電阻盒故障等;牽引電動機(jī)的發(fā)電故障產(chǎn)生的原因主要包括接線、電極性和磁繞組等;電動機(jī)產(chǎn)生高溫甚至冒煙的原因主要是由于電壓不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的，在此影響下就會使電機(jī)的溫度升高，嚴(yán)重者甚至?xí)盁熒踔翢龤?牽引電動機(jī)產(chǎn)生異響的原因是由于電機(jī)定子短路或內(nèi)部接線錯誤導(dǎo)致的，不過電動機(jī)異響并不會影響其正常運(yùn)行;牽引機(jī)的電壓缺相故障是由接線缺相導(dǎo)致的，嚴(yán)重情況下，該故障會使機(jī)車運(yùn)行出現(xiàn)較大故障。鑒于電力機(jī)車的特異性，在電力機(jī)車電機(jī)檢測時，檢修人員需要利用專業(yè)檢測設(shè)備并結(jié)合望聞問切之法進(jìn)行故障排查。同時還要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，開展日常巡檢活動，以便最大程度的排除安全隱患，為機(jī)車運(yùn)行安全提供保障[3]。

3.2主變壓器

在電力機(jī)車的電氣組成部分，主變壓器在其中的作用尤為重要，它對電力機(jī)車的牽引質(zhì)量起著決定作用，是驅(qū)動電力機(jī)車的主要動力。主變壓器主要有初級、次級線圈和鐵芯組成。其重量輕，阻抗高，并能夠通過設(shè)置油流繼電器和溫度繼電器實(shí)現(xiàn)主變壓器的溫壓保護(hù)。如果主變壓器出現(xiàn)故障，那么電力機(jī)車的牽引質(zhì)量勢必會受到影響，因此從說在電力機(jī)車的質(zhì)量管控中，對主變壓器的管理尤為重要。

3.3電力機(jī)車的控制單元

電力機(jī)車的監(jiān)控系統(tǒng)由其控制單元組成，通常情況下，牽引力控制單元就是牽引變流器的控制單元TCU。它能夠與牽引控制系統(tǒng)銜接，對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，以達(dá)到控制牽引力的作用。在電力機(jī)車中，控制單元對機(jī)車的正常運(yùn)行起著主控作用。因此，在電力機(jī)車的質(zhì)量管控中，對電力機(jī)車控制單元的維護(hù)具有重要意義。在電力機(jī)車的故障劃分中，可以分為三個等級，為了方便記憶，人們將其劃分為ABC三類，其中A代表嚴(yán)重，B代表中等，C為輕微。其中，電力列車的輕微故障可以忽略不計，但是前兩種故障對機(jī)車的運(yùn)行則會造成極大影響，因此需要相關(guān)人員在機(jī)車發(fā)出故障信號時進(jìn)行積極應(yīng)對。

4電力機(jī)車質(zhì)量管理系統(tǒng)

在電力機(jī)車運(yùn)行中，經(jīng)常會遇到狂風(fēng)暴雪、泥石流、滑坡等不可控的自然現(xiàn)象，這對電力機(jī)車的運(yùn)行安全會產(chǎn)生極大影響。而在電力機(jī)車上增設(shè)質(zhì)量管理系統(tǒng)，則有利于對電力機(jī)車質(zhì)量進(jìn)行電子化、信息化的管理，有利于幫助相關(guān)人員做好防護(hù)準(zhǔn)備，最大程度的保障行車安全。

就現(xiàn)階段來說，有較大一部分學(xué)者對電力機(jī)車的質(zhì)量管理體系展開了深入研究，并從理論和實(shí)踐方面提出了解決電力機(jī)車質(zhì)量管理智能化、獨(dú)立性不足等問題的方案。由此可見，在電力機(jī)車內(nèi)部置入質(zhì)量管理體系，對實(shí)現(xiàn)電力機(jī)車的實(shí)時監(jiān)督具有重要作用，對提高機(jī)車運(yùn)行安全具有重要意義。

5電力機(jī)車的維護(hù)與保養(yǎng)

前面已經(jīng)提到，在電力機(jī)車運(yùn)行中，最常見的牽引機(jī)故障包括異響、發(fā)電、啟動、高溫、缺相等問題，而變壓器油中，則存在氣泡、絕緣物質(zhì)等，甚至還存在固體顆粒和水分，除此之外，電器設(shè)備內(nèi)部的金屬器件也容易產(chǎn)生接觸不良、電路短路等問題。對于此，要想從根本上解決故障問題，提高電力機(jī)車質(zhì)量，就需要維修人員對機(jī)車維修管理規(guī)范有深入的了解，同時對列車的構(gòu)造、組成等也要有進(jìn)一步的認(rèn)識，只有這樣，才能對故障問題進(jìn)行徹底解決。具體來說，在聲音、溫度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面，需要學(xué)會使用中醫(yī)的那套望聞問切的四種“療法”，要保證變壓器油的清潔，保證各部件運(yùn)行的靈活有效性，同時還要對金屬零件和連接線的完整性進(jìn)行核查，嚴(yán)格按照電力機(jī)車的使用手冊進(jìn)行控制單元的使用或維修，減少電力機(jī)車控制單元的故障，保障行車安全。

6結(jié)語

維護(hù)保養(yǎng)及動力運(yùn)行質(zhì)量是影響電力機(jī)車運(yùn)行效率的重要因素。電力機(jī)車檢修人員在檢修機(jī)車時，應(yīng)注意禁止帶電作業(yè)，切斷電源，并保護(hù)好有效的高壓保護(hù)裝置及緊固件。根據(jù)電力機(jī)車操作規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行控制單元的使用和維護(hù)，減少電力機(jī)車控制單元的故障，保證行車安全;運(yùn)用新技術(shù)，完善電力機(jī)車質(zhì)量控制系統(tǒng)，提高電力機(jī)車應(yīng)對極端自然現(xiàn)象的能力;確保電力機(jī)車監(jiān)控預(yù)警的有效性，從而保證行車安全。

參考文獻(xiàn)

[1]范瑾，任廣慧.質(zhì)量安全風(fēng)險管理在機(jī)車車輛監(jiān)造工作過程中的應(yīng)用[J].設(shè)備監(jiān)理，2018（2）：54-57.

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[3]祁榮靜，文思靜，肖連新.牽引電機(jī)轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量控制與改進(jìn)[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2018，41（4）：68-69，89.