hxd2C型电力机车主断路器隔离故障原因分析及处理措施

1问题的提出HXD2型电力机车在大秦线运行过程中经常发生主接触器故障，当主接触器故障时会导致机车对应单轴电机隔离或切一节车。

仅2013年共发生主接触器故障129件，占电机隔离故障的18.8%，其中机破4件，影响运输32小时，干扰了大秦线的正常运输秩序。

HXD2型电力机车主接触器发生故障主要是因为控制命令与反馈信号不一致，即主接触器无法正常闭合或是无法正常打开。

本文重点讨论主接触器自身原因导致的故障。

2主接触器故障造成的影响从安全角度讲，主接触器故障直接造成机车牵引力的部分丧失，严重影响列车的安全行车。

HXD2型电力机车担当牵引任务的两万吨列车长度近2400米，单元万吨列车长度近1200米，列车充、排风时间长，为了适应大秦线线路起伏坡道多，坡度大，连续上、下坡道长的特点，列车平稳操纵的关键之处就在于充分、合理的利用机车牵引力及再生电制动力，结合坡道特点进行合理化操控，即在上坡道前充分发挥机车牵引力提前抢速闯坡，而在下坡道时充分利用机车再生电制动力控制速度，减少空气制动的使用。

在机车发生主接触器故障后，机车对应电机丧失牵引、制动力，在长大上坡道容易因牵引力不足而造成途停，在长大下坡道容易因再生电制动力不足而被迫使用空气制动，甚至会由于再生电制动力不足无法保障机车空气制动缓解后的充风飏时间而造成机车超速乃至放，严重影响列车的行车安全。

3机车主接触器控制原理分析当机车判断主接触器工作正常时，主断路器会在机车主断路器闭合后接受牵引控制单元TCU的指令向主接触器发送闭合命令，控制电磁阀1得电动作打开气路，控制风缸2内的活塞在压缩空气的作用下通过联结杆7推动主接触器的动触头3与主接触器静触头2接触闭合，同时联结杆7带动凸轮块6使辅助触头5闭合，向牵引控制单元TCU反馈接触器状态。

为了实现机车牵引力的最大利用，HXD2型机车使用的轴控技术，及每一轴高压回路单独控制，相应的每一轴都有一个主接触器，机车牵引控制单元TCU通过判断主接触器控制命令与反馈信号的状态是否一致确定主接触器是否处于正常的工作状态，当主接触器的控制命令与反馈信号相互不一致，且持续0.3秒钟，相应的轴隔离或相应的单节车隔离。

HXD2B型机车主断路器故障分析及预防措施作者：梁信栋来源：《科技资讯》2014年第27期摘要：采用真空断路器可以彻底避免空气断路器闭合时拉弧造成灭弧室瓷瓶爆炸，非电性电阻瓷瓶爆炸，隔离开关轴折断、主阀卡位、漏风、控制线圈烧损等惯性故障，减少机车线上故障率，保证铁路运输安全。

同时采用真空主断路器可延长主断路器的检修周期，减少维修工作量，降低检修成本，提高机车运行的安全系数。

关键词：HXD2B型电力机车主断路器故障分析预防措施中图分类号：U269.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0064-01在现有的和谐电力机车发展阶段中，真空主断路器有着不可替代的地位。

它是机车高压电器设备中尤为重要的一员，被放置于机车车顶中部，单项交流25 kV高压电源是机车正常运行的必要条件，而真空主断路器就是准确闭合和断开电流的设备。

下面以HXD2B型电力机车采用的22CB型真空断路器为例进行分析，避雷器、电抗器及相应的35KS或36KS型号的接地开关都可与该断路器进行直接装配。

22CB型真空断路器的特点在于充分利用了真空的特性—高绝缘强度和燃烧时间短，主要将其作为一种介质用于灭弧和绝缘之间，在绝缘瓷瓶中密封零部件，利用真空状态下的，来进行灭弧。

22CB型真空断路器作为一种新型的主断路器，主要适用于干线交流25 kV的各类型电力机车。

1 22CB型真空断路器工作原理（1）利用辅助空气压缩机对空气加压，空气过滤器充分过滤压缩空气，之后流进调压阀，调压阀将对压缩空气压力进行重新调整，调整为483 kPa后送入储气缸。

（2）在闭合主断路器时，110 V控制电路给电磁阀通电，打开电磁阀，于是中继阀的控制腔被经过电磁阀的压缩空气充满，同时打开中继阀；通过另一路中继阀送入真空主断路器风缸，驱动活塞、绝缘推动杆和主断路器的动触头上移，使真空断路器闭合。

（3）断开主断路器时，扳键开关电磁阀线圈失电，在弹簧的作用下，使得电磁阀和中继阀同时复位，排出压缩空气，在机械装置弹力作用下，向下移动了绝缘推动杆和主断路器的动触点，使得真空断路器的主触头断开过程在极短的时间内完成。

HXD2型电力机车电机隔离故障技术分析与探讨随着电力机车的广泛使用，电机隔离故障成为影响机车安全和可靠运行的重要因素之一。

为了保障电力机车的运行安全和正常性，对电机隔离故障进行技术分析和探讨具有重要意义。

一、电机隔离故障的类型及原因电力机车的电机隔离故障主要包括电气隔离故障和机械隔离故障两种类型。

电气隔离故障是指电机绕组之间或者电机与外壳之间发生短路或接地故障；机械隔离故障是指由于轴承、绝缘材料、接头等机械连接部件的损坏或磨损，导致电机内部或电机与外部之间发生电气故障。

电机隔离故障的产生有以下原因：1. 绝缘老化：电机工作在复杂的环境中，长时间高温、高湿、高压等因素会导致绝缘材料老化，从而增大了电气隔离故障的概率；2. 过载运行：电机长时间在超负荷运行状态下，会导致线圈绕组温升较高，进而加剧绝缘老化，增加故障的发生概率；3. 外界物质侵入：电机外壳的破损、损坏或者安装不严密导致尘埃、水分等外界物质进入电机内部，加剧了电气隔离故障的发生；4. 装配质量不合格：电机在装配过程中，如果存在安装不当、连接不良、绝缘材料质量不合格等情况，也会导致电机的隔离故障。

二、电机隔离故障的技术分析1. 检测手段的不足：目前对电机隔离故障的检测手段主要依靠绝缘电阻测试、介损测试、直流高压测试等手段。

但是这些手段在故障初期往往难以发现故障，因为故障信号较弱，且混杂在电机本身的电磁信号中，容易被掩盖；2. 故障定位困难：一旦电机发生隔离故障，由于受到电机内部结构的限制，故障部位往往难以直接观察和定位，增加了故障处理的难度和复杂度；3. 预防保养不足：对电机的定期维护保养不足，缺乏有效的预防措施，也是导致电机隔离故障频繁发生的原因之一。

针对电机隔离故障的处理方法，可以采取以下措施：1. 定期维护保养：对电机进行定期维护保养，包括清洁、润滑、绝缘测量等工作，有效保障电机的运行状态；2. 加强故障预警：引入先进的电机故障监测系统，通过在线监测电机的温度、振动、电流等参数，及时发现电机的异常情况，预测和预警隔离故障的发生；3. 提高维修技术水平：加强维修人员的技术培训，提高其对电气隔离故障处理的能力，提高故障处理的效率和准确性；4. 完善故障处理流程：建立完善的电机隔离故障处理流程，包括故障排查、故障定位、故障修复等环节，提高故障处理的规范性和可靠性。

浅析HXD2型电力机车常见故障以及处理方法摘要：随着国内经济的迅猛发展，各城市交通的优化，不仅给人们带来了生活与工作中的便利，还促进了城市之间的发展，铁路运输在其中起了至关重要的作用。

保证电力机车在线路上正常运用，就要了解电力机车常见的故障处理方法。

基于此，本文主要通过针对HXD2型电力机车的常见故障和相关的处理方式进行详细分析，予以有关单位参考与借鉴。

关键词：HXD2型；电力机车；货运机车；故障处理前言：HXD2型电力机车是由中车大同电力机车有限公司联合法国阿尔斯通公司为大秦铁路设计的一种新型重载交流传动机车。

机车牵引传动系统采用交-直-交系统，与大秦线使用的既有的交-直传动机车相比，具有恒功范围宽、轴功率大、粘着特性好、功率因数高、谐波干扰小、维护率和全寿命运营成本低、适用范围广等优点，充分体现了HXD2机车在技术方面的先进性。

机车控制采用分布式微机网络结构，采用WORDFIP协议，实现了逻辑控制、自诊断功能，网络的冗余设计保证了机车通信的可靠性。

机车在实际运行中出现的故障种类有很多，本文对制动系统管理故障和主控机车等故障进行详细分析，并提出处理方法。

1 制动系统的故障分析制动系统直接关系到机车的运行安全，是机车的重要组成部分。

HXD2型电力机车制动系统是在吸收了PRIMA机车空气制动的优点，结合中国实际使用情况，使之具有新的特点。

Eurotrol 制动机是在原SAB WABCO微机控制电空制动机基础上满足中国铁路要求开发出来的，是符合UIC标准的新一代机车制动系统。

Eurotrol微机控制电空制动系统在正常工况时，通过微机控制列车管和机车制动缸压力实现列车的制动操纵，在出现严重故障时，机车制动系统能自动转换为备用制动系统进行列车制动控制。

HXD2型电力机车的制动控制系统主要是由辅助风缸、控制风缸、司机制动阀模块、自动制动控制器、制动控制单元、紧急排风模块、直接制动模块、分配阀、空电联合模块以及隔离转换塞门等部件所构成。

HXD2型电力机车电机隔离故障技术分析与探讨HXD2型电力机车是我国第一款自主研发的大功率交流传动电力机车，其电机隔离故障是指电机绕组之间或电机与机架之间出现绝缘击穿或绝缘损坏的故障。

本文将对HXD2型电力机车电机隔离故障的技术分析与探讨进行阐述。

我们需要了解HXD2型电力机车的电机隔离故障发生原因。

一方面，由于电机长时间运行，可能会出现绕组之间的绝缘老化，从而导致绝缘强度下降，易发生绝缘击穿。

在机车运行过程中可能会受到振动、温度变化等外界因素的影响，导致绝缘材料的损坏，进而引发电机隔离故障。

针对电机隔离故障，可以采取以下技术手段进行分析与解决。

对于绕组绝缘老化问题，可以定期进行绝缘电阻测量，及时发现绝缘强度下降的情况，采取绝缘维护措施，如绝缘漆补漆、绝缘材料更换等。

对于外界因素引起的绝缘损坏，可以通过合理设计机车结构，加强机车的抗振动能力，减小外界因素对电机隔离的影响。

在电机隔离故障发生后，及时对故障点进行绝缘处理，将损坏的绝缘材料更换，进行绝缘强度测试，确保机车的正常运行。

在电机隔离故障探讨方面，我们可以从电机隔离故障的检测、诊断和预防三个方面进行讨论。

对于电机隔离故障的检测，可以通过绝缘电阻测试、高压测试等手段来判断绝缘强度是否正常。

对于电机隔离故障的诊断，可以根据机车运行状态和绝缘击穿的位置，来确定故障原因，进而采取相应修复措施。

对于电机隔离故障的预防，应加强对电机绕组的维护，合理选择和使用绝缘材料，以提高机车的抗击穿能力。

对于HXD2型电力机车电机隔离故障的技术分析与探讨，我们可以从故障发生原因、技术手段和预防措施三个方面进行阐述。

通过加强电机绕组绝缘的维护、提高机车抗振动能力等措施，可以有效预防电机隔离故障的发生，保证机车的正常运行。

HXD2型电力机车电机隔离故障技术分析与探讨HXD2型电力机车是我国铁路系统中常见的一款电力机车，具有重载、牵引力大、运输能力强的特点。

由于长期使用和环境因素的影响，HXD2型电力机车电机隔离故障经常发生。

本文将对HXD2型电力机车电机隔离故障进行技术分析与探讨。

我们需要了解HXD2型电力机车电机隔离故障的原因。

电机隔离故障主要分为两类，一类是由于电机绕组绝缘失效导致的故障，另一类是由于供电系统造成的故障。

对于第一类故障，电机绕组绝缘失效是导致电机隔离故障最常见的原因之一。

电机绕组绝缘失效可能是由于电机长时间工作导致温度过高，造成绝缘材料老化；也有可能是由于电机绕组内部短路、接地等原因导致绝缘失效。

电机绕组绝缘失效还可能与电机运行过程中振动、湿度等因素有关。

对于第二类故障，供电系统问题往往是导致电机隔离故障的原因之一。

供电系统问题可能是由于电源线路绝缘损坏、电源线路接触不良、电源接触器故障等引起。

还有可能是供电系统的过流保护装置误动作，导致电机隔离。

针对以上两类故障，需要采取相应的技术手段进行分析与探讨。

对于电机绕组绝缘失效问题，可以通过绝缘测试仪进行检测，确定绝缘是否失效。

对于绝缘失效的电机，需要进行修复或更换绝缘材料。

还需注意电机的运行状态，确保温度、湿度等条件符合要求。

对于供电系统问题，需要检查电源线路的绝缘情况，确保电源线路没有损坏或接触不良的情况。

在接线端子处应进行紧固，确保接触可靠。

需要定期对供电系统的过流保护装置进行检查，确保其正常工作。

为了更好地预防和解决HXD2型电力机车电机隔离故障，还可以通过以下措施：1. 增加维修保养频率：定期对电机进行检查和维修，排查潜在的隔离故障隐患。

2. 加强绝缘控制：在电机绕组绝缘失效的情况下，可以通过增加电机的绝缘材料厚度或使用更好的绝缘材料等方式来提高绝缘性能。

3. 定期检查供电系统：定期对供电系统的电源线路、终端和过流保护装置进行检查，确保其正常工作。

HXD2C型电力机车运用常见故障分析及解决方法摘要：HXD2C型交流传动电力机车主要用于铁路干线重载货运牵引，可实现单机牵引5000T货物列车，适用于国内大部分铁路线路的环境状况。

与交-直传动机车相比，具有恒功范围宽、轴功率大、粘着特性好、功率因数高、谐波干扰小、维护率和全寿命运营成本低、运营安全可靠、适用范围广等优点。

但在运用过程中，也会出现变流系统、微机系统相关故障，影响机车运用，通过对常见故障分析，研究解决方案，对HXD2C机车安全运用提供指导。

关键词：HXD2C 电力机车故障分析一、前言HXD2C型大功率交流传动电力机车是原中国北车同车公司自主创新的车型。

该型车具有技术先进、适用范围广、兼容性强、工艺性好、性价比高、维护方便快捷等明显优势。

机车单轴功率1200KW，总功率达到7200kW，可实现单机牵引5000-6000t重载货物列车。

机车吸收了国内外先进电力机车的成熟技术，机车技术指标达到了世界一流。

HXD2C机车作为主型货运电力机车，因其运用范围广、运用里程长，机务段机务、运用人员、检修企业售后服务人员在该机车运用服务过程中积累了丰富的经验。

本文结合HXD2C型电力机车运用情况，从常见故障举例、原理分析、措施制定进行了研究和总结。

1.典型故障2.1机车主断路器不闭合机车运行过程中发生跳主断故障，微机屏故障显示“主断路器分：主断路器被隔离，执行主断路器检测”，主断器闭合不上。

或表现为机车通过过分相后主断无法闭合。

2.1.2原理介绍及原因分析变流器工作原理：HXD2C型机车庞巴迪系统每台转向架由2个整流回路为3台牵引电机提供电源。

每个回路分别由2个接触器（充电接触器和工作接触器）、输入电流互感器、充电电阻、四象限整流器、中间电路、 PWM 逆变器、输出电流互感器等组成。

分离接触器工作原理：主变压器次边绕组提供的交流电通过分离接触器提供给四相限整流器，由四相限整流器转换为稳定的中间直流回路电压。

HXD2型电力机车主断路器隔离故障分析及处理发布时间：2023-02-21T04:48:20.141Z 来源：《福光技术》2023年2期作者：牟建云[导读] 改革开放以来，我国铁路建设工程发展迅速，铁路运营里程随之逐渐上升。

在此背景下，电力机车的安全运营以及日常维护工作至关重要，如果电力机车出现安全故障，将会威胁到整列车乘客的安全。

中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西机务段内蒙古包头 014040摘要：主断路器是负责电力机车与接触网之间电气连接的关键开关，对电力机车行车安全起到关键保护作用，研究HXD2型电力机车主断路器隔离故障分析及处理。

从HXD2型电力机车主断路器工作原理入手，详细分析了主断路器隔离故障的原因：主变压器保护时主断隔离、控制与反馈信号不符时主断隔离，并提出了隔离故障检查处理的措施。

关键词：电力机车；主断路器；隔离；故障分析中图分类号：U264 文献标识码：A引言改革开放以来，我国铁路建设工程发展迅速，铁路运营里程随之逐渐上升。

在此背景下，电力机车的安全运营以及日常维护工作至关重要，如果电力机车出现安全故障，将会威胁到整列车乘客的安全。

所以在我国铁路机车运行过程中，需要先进的技术作为其安全保障。

在铁路干线上，无论是哪种型号的机车，主断路器都是一个重要的电器部件，由于主断路器使用频繁，在日常运用中时常因为超负荷工作等原因出现故障，已经为铁路的安全运输带来一定安全隐患，如果任其发展下去，今后主断路器的故障势必会造成整列电力机车的故障，进而发生无法挽回的经济损失。

因此，对电力机车主断路器故障分析及处理的研究，逐渐成为保障我国铁路运行安全的重要课题。

1 HXD2型电力机车主断路器工作原理HXD2型电力机车所使用的主断路器为22CB真空主断路器[1]，该主断路器主要由以下三个部分组成：由真空开关管、高压连接端等组件构成的高压部分；由真空构成的绝缘部分；由低压连接端、调压阀等组件构成的控制部分。

ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障技术分析任延杰摘㊀要：对ＨＸＤ２型电力机车的牵引电机运行原理进行了简单的阐述，并选择某电力机务段为实例进行分析，探讨了ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障及其原因，并结合笔者工作实践经验，就ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障的处理对策进行了研究㊂关键词：ＨＸＤ２牵引电机；隔离故障；分析措施一㊁牵引电机主控制回路原理ＨＸＤ２电力机车采用的是交直交电传动式的主电路，受电弓受流源自牵引供电网，利用主断路器向主变压器输入２７．５ｋＶ交流电㊂在变压作用下主变压器牵引绕组实现２１００Ｖ交流电输出，利用预充电接触器向四象限整流器ＣＶＥ输入端进行电流输入㊂四象限整流器整流后，会有３７７５Ｖ的直流电压流向中间直流环节㊂三相逆变器流入电压后，ＰＷＭ脉宽调制会将直流电压转换为电压与频率可调控的三相交流输出，并将三相交流电源提供给牵引电机，从而有效控制三相异步牵引电机的速度参数㊂在ＨＸＤ２电力机车主牵引变流器各部分中，中间直流电路的作用在于二次滤波㊁储能与保护；三相逆变器则是实现直流与交流的ＶＶＶＦ转换，为异步牵引电机提供驱动力㊂考虑到该型号电力机车电路的运行方式，在牵引过程中电网会向电机输入能量，实现电能与机械能的转换；当处于再生制动工况时，异步牵引电机处于发电状态，在四象限整流器作用下中间直流回路会向牵引绕组馈电，从而向电网回馈制动过程中形成的电能，最终使机车再生电气制动得以实现㊂二㊁牵引电机隔离故障分析（一）功率模块故障功率模块质量㊁热循环等问题都有可能引发功率故障；再比如主变流器通风机震动，也会对功率模块的正常运行造成影响㊂根据功率模块的结构，源自整流器与逆变器等功率模块的牵引电机隔离故障大致原理相同㊂根据牵引电机主控制回路的运行模式，不难发现变流器功率模块如果出现故障，那么牵引电机主控制回路就会发生保护，进而导致电机隔离故障产生㊂（二）主接触器故障接触不良是该部分故障的一个主要特征㊂具体来讲，就是机车运行过程中主接触器发生故障后，回库检查却未发现异常㊂主接触器故障还有可能是控制系统反馈有误造成的，出现这类问题就会导致主接触器跳开㊂（三）列车管压力传感器故障列车压力管传感器在减压时容易发生故障，出现线性度不良等特征㊂对于４轴列车管压力传感器而言，通过压力值对比，其在运行过程中如果发现差异较大，那么就会发生隔离㊂（四）牵引控制单元故障牵引控制单元故障主要涉及两个部分，即电源板故障与接触不良㊂与此同时，受到风机震动的影响，牵引控制单元后部压力反馈线也时常会发生断裂，从而导致电机隔离故障发生㊂（五）牵引电机接线盒进水如果机车机械间维护不当，在雨季出现漏雨问题，那么雨水就会通过牵引电机大线进入到接线盒，进而发生短路并导致牵引电机隔离㊂对于牵引电机接线盒进水问题，在机车运行过程中应该做好接线盒维护措施，并做好机车机械间的漏雨防护，在发生故障后也要第一时间解决隔离问题才能够重新启动牵引电机㊂（六）牵引电机风机故障某机务段ＨＸＤ２电力机车运行后，据统计更换的牵引电机风机数量达到数百个㊂在大部分情况下，牵引电机风机发生故障，主要是受到以下两个因素的影响：①风机电机两端轴承的设计形式采用了免维护措施，但是在运行时这一设计形式与实际情况并不相符，从而导致牵引电机通风机电机轴承存在缺脂干磨㊁固死等问题；②牵引通风机电机后端波纹垫圈的弹力异常，从而导致电机轴向窜动㊂三㊁牵引电机隔离故障处理对策功率模块故障，应该加强其质量把控，在生产过程中如果发现问题就必须进行更换处理㊂如果功率模块发生热循环与主变流通风机震动导致的烧毁故障，那么应该对机车系统软件与主变流通风机进行整改；如果是因为灰尘造成功率模块污染而发生故障，则应该加强该模块的清理与养护㊂主接触器故障，主要应对措施为加大检修力度，做好维护工作，确保主接触器的运行工作达到一个良好的状态㊂其次，系统中与主接触器相关的程序也有一定的优化空间，可以对相关参数进行设置与调整，例如，反馈延时阈值等，从而改善主接触器运行状态㊂列车管压力传感器故障，首先，应该做好软件的更新工作，对偏差阈值进行及时的调整；其次，还应该进行信号处理装置的设置㊂牵引控制单元故障，则应该对其板卡质量进行强化，同时通过ＢＴＥ测试台做好测试工作，及时分析牵引控制单元运行中的潜在问题，及时联系供应商做好整改工作，严格控制其故障发生㊂牵引电机风机故障，现阶段主要应该从以下两个方面入手：首先，对电机后端波纹垫圈进行及时更换㊁对端盖结构进行优化改进以及对轴承进行更换；其次，在日常检修过程中，也要做好相应的试验工作，如果风机音响出现异常，则应该及时分析问题并对轴承进行更换处理㊂四㊁结语综上所述，ＨＸＤ２电力机车在运行过程中，牵引电机的运行状况在很大程度上决定了整个机车系统的运行状态㊂受到多方面因素的影响，机车在运行时难免会出现不同程度的故障㊂对于机务段机车维修工作人员，应该结合实际情况对故障问题及原因进行细致的分析，对故障进行处理，同时，采取有效的技术措施对机车系统进行优化，提高电机运行效率与质量，为机车的正常运行提供有力支持㊂参考文献：［１］马秀军，吴建东．ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障技术分析与探讨［Ｊ］．商情，２０１９（４７）．［２］丁元超．电力机车牵引电机的故障处理及维护保养［Ｊ］．建筑细部，２０１８（２９）．［３］王玉梅．ＨＸＤ２Ｂ型电力机车牵引电机隔离故障的判断与处理［Ｊ］．铁道机车与动车，２０１７（１１）．作者简介：任延杰，中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西机务段㊂０２２。