工程装备电气系统常见故障及成因分析
摘要：電气系统在工程装备的核心控制系统，其运行状态往往决定着整个装备功能的实现，由于其结构复杂、元件种类数量多，导致发生故障后检测排查难、维修成本高。文章在研究工程装备电气系统结构的基础上，总结了典型工程装备电源系统、起动系统、显示系统和电控系统的常见故障，针对常见故障进行了故障成因分析，并对装备操作手提出了使用注意事项。
关键词：工程机械;电气系统;维修;故障
0 引言
工程装备电气系统一般分为车辆基础电气和上装控制两大部分，基础电气可分为电源系统、起动系统、仪表与显示系统等，上装控制部分可以分为操作手柄、核心控制器、执行部分和反馈部分等[1]。电气系统结构相对复杂，元器件种类和数量较多，且由于工程装备一般工作环境恶劣，导致电气系统容易发生故障，从而影响工程装备的工作效率[2]。
1 电源系统典型故障及成因分析
电源系统一般由交流发电机和蓄电池及电线等组成。由电磁搭铁开关接通和切断整机电源，用保险丝对电气系统回路进行过载和短路保护。以某型山地挖掘机电源系统为例，电源由两个12V的蓄电池串联进行供电，硅整流发电机为整体式发电机，容量为28V/27A。
1.1 电磁式电源总开关故障
起动时，点火钥匙开关闭合，电流通过电磁式电源总开关线圈，从而产生磁力，进而吸合触点，使得蓄电池负极与车架接通，由于蓄电池负极搭铁，全车电路接通。点火钥匙开关断开后，电源总开关线圈无电流通过，磁力消失，触点断开，从而使全车无电。
当电源开关接通或断开时，但电磁式电源总开关并没有随之接通或断开，这种情况叫做发卡。此时可以用手在电磁式电源总开关外壳上进行拍击，往往就能恢复正常工作。当电源开关及连接线均正常，但是电磁式电源总开关却不工作，此时则需拆检修理或更换。
1.2 点火钥匙开关故障
点火开关是一个多档开关，通常用于控制点火电路、发电机励磁电路、仪表电路、起动电路及一些辅助电路等。例如某型推土机点火开关的档位及内部电路连接情况如图1所示。
点火开关的接线柱：“B”为电源接线柱，与蓄电池正极和发电机电枢接柱相连;“ABR”为电源开关线和燃油电磁阀接线柱;“R2”为其起动继电器接线柱，用来控制起动电路;“Acc”、“C”、“R1”接线柱是空接线柱。点火开关的三个档位是：“III”档，为附加电器工作档;“I”档，为起动后工作档;“R2”为起动档(自动复位)。
电火开关常见故障现象主要为：点火开关处于接通位置时，充电指示灯不亮。故障可能原因为：点火开关损坏、电源总开关损坏、总保险烧断、充电指示继电器损坏、线路接触不良或断路等，检查时应该针对这些部位重点进行排查。
1.3 蓄电池不充电
蓄电池的常见故障为：起动发动机高于怠速运转，充电指示灯不熄灭，蓄电池需经常充电。分析其原因为：①驱动皮带打滑或沾有油污打滑;②导线接头有松动或脱落、导线包皮破损搭铁造成短路、导线接线错误;③定子与转子线圈断路或搭铁、硅二极管损坏、电刷与滑环接触不良等;④发电机内置调节器损坏，如大功率管断路、续流二极管短路以及稳压二极管或小功率管击穿短路等。
1.4 充电电流过大
充电电流过大故障现象为：灯泡经常容易烧毁，发电机有过热现象，若电解液不为胶体状会损耗过快。分析其故障原因为：发电机内置调节器损坏，如大功率管击穿短路、稳压二极管断路或小功率管断路等。
1.5 充电电流过小
冲电电流过小故障现象为：起动发动机高于怠速运转，充电指示灯随转速的变化时亮时灭，蓄电池需经常充电。分析其故障原因为：①驱动皮带打滑或沾有油污打滑;②导线接头有松动或接触不良;③发电机故障，如定子与转子线圈断路或短路、个别硅二极管损坏等。
1.6 发动机中高速运转时，交流发电机指示灯不熄灭
发电机指示灯不熄灭的故障现象为：起动发动机高于怠速运转，充电指示灯不熄灭，但蓄电池无需经常充电。分析其故障原因为：①发电机无中点电压;②发电机中点接线柱至充电指示继电器间导线断路或搭铁;③充电指示继电器损坏;④充电指示灯至继电器导线搭铁。
2 起动系统典型故障及成因分析
2.1 起动机不能转动
起动机不能转动故障现象为：起动发动机时，起动机不能转动。分析其故障原因为：①蓄电池亏电太多，长期充电不足，或极柱表面氧化严重，连接松动;②接触盘触点严重烧蚀或电磁开关中的吸引线圈或保持线圈出现断路、短路、搭铁故障，使触点不能闭合;③励磁绕组或电枢绕组断路、短路或搭铁故障;④电刷弹簧断裂或过软，或电刷卡住不能接触换向器;⑤点火开关(起动挡)失灵;⑥各相关导线断路、连接不良或线路连接错误。
2.2 起动机转动无力
起动机转动无力故障现象为：接通起动开关，起动机能够带动发动机转动，但转速过低甚至稍转即停。分析其故障原因为：①蓄电池存电不足;②蓄电池充电不足或过放电;③导线接触不良，如蓄电池正极端子脏污、锈蚀或起动机的连接导线松动等;④起动机本身故障，如换向器油污、烧蚀;⑤电刷磨损或弹簧压力不足;⑥励磁线圈或电枢线圈局部短路;⑦接触盘烧蚀;轴承过紧、过松;发动机曲轴过紧。
2.3 起动机运转时发动机不转
起动机运转时发动机不转的故障现象为：接通起动开关，起动机只是空转，发动机曲轴不转。分析其故障原因为：①单向离合器打滑，不能传递扭矩;②电磁开关行程太小，接触盘在驱动小齿轮与飞轮啮合之前先接合;③飞轮齿圈牙齿严重磨损或打坏。
2.4 起动机不能停止转动
起动机不能停止转动的故障现象为：起动后松开钥匙，起动机仍然运转。分析其故障原因为：电磁开关触点烧结在一起或者是电磁开关有短路处。
2.5 不能起动且有撞击声
能起动且有撞击声的故障现象为：起动机不能带动发动机运转，并伴有撞击声。分析其故障原因为：①驱动齿轮或飞轮齿圈牙齿磨损或打坏;②电磁开关的磁力太小，活动铁芯不足以使拨叉拨动小齿轮与飞轮啮合;③电磁开关配合不当，在驱动齿轮与飞轮齿圈还未啮合时，主电路即接通，驱动齿轮在高速旋转情况下与齿圈难以正常啮合。
3 电气仪表与监控系统故障及成因分析
仪表常见的故障有不工作或指示不准确。
其中仪表不工作的故障现象为：仪表不工作是指点火开关接通后，在发动机运转过程中指针式仪表的指针不动或数字式仪表没有显示或显示一直不变。分析其故障原因为：保险装置及线路断路或者仪表、传感器及稳压电源有故障等。
仪表指示不准确的故障现象为：当发动机正常运转时，冷卻水温度应在80～95℃之间;机油压力表读数应不低于0.15MPa，正常压力应为0.2～0.4MPa，最高压力应不超过0.5MPa。如果仪表指示值不能准确地反映实际的大小，则称仪表指示不准确。分析其故障原因为：仪表、传感器及稳压电源等有故障。
4 电气控制系统典型故障现象及成因分析
以某型重型支援桥为例，在支援桥进行架设和撤收作业时，经常出现移动控制盒操作无反应、支援桥架设液压系统控制电路不动作等常见故障，偶尔也会出现PLC逻辑电路控制模块输出信号逻辑混乱故障等现象，从而导致支援桥不能正常架设。分析这些故障产生的原因，分别与新型支援桥动力舟电控系统中移动控制盒、液压系统电磁控制阀电路、PLC逻辑电路有关。
4.1 移动控制盒操作无反应故障原因分析
移动控制盒主要由PLC逻辑电路通过CAN总线电缆供电(无线操作状态下采用电池供电)，在采用移动控制盒架设支援桥时，需要闭合动力舟驾控台上的程控按钮，同时移动控制盒开启无线遥控功能或插接CAN总线电缆，确保移动控制盒正常上电，才能实现移动控制盒的正常操作使用。某单位在进行支援桥架设作业训练时，发现移动控制盒不能实现无线操作，在分析原因时，得知控制盒电池使用时间过长，没有及时充电，改用CAN总线电缆后，仍然不能工作，在检查电路时，发现CAN总线电缆插接松脱，经重新插接后，移动控制盒操作恢复正常。
4.2 支援桥架设液压系统控制电路不动作故障原因分析
支援桥架设液压系统电磁控制阀采用传统的单线路方式与PLC逻辑电路控制模块相连，当PLC工作正常，其逻辑输出状态正确，即PLC逻辑电路控制模块的各控制引脚输出逻辑电路正常时，引起支援桥架设液压系统控制电路不动作故障的部件主要集中在连接单线路或电磁阀内部电路故障，即连接单线路断路、短路，电磁阀内部电路断路、短路是支援桥架设液压系统控制电路不动作故障的主要原因。
4.3 PLC逻辑电路控制模块输出信号逻辑混乱
PLC逻辑电路控制模块是新型支援桥动力舟电控系统的核心部件，该部件通过接收控制盒的CAN控制信号，进行逻辑运算后，输出指定支援桥架设功能的单线路控制信号，其逻辑电路通常采用软件编码的方式设计，由PLC的逻辑运算器实现控制功能，一旦PLC逻辑电路控制模块输出信号逻辑混乱，将导致支援桥架设液压系统的动作与控制盒控制动作与符，轻则影响支援桥架设任务的完成，重则导致支援桥装备损坏。一般情况下，PLC逻辑电路控制模块输出信号逻辑混乱故障大都是由PLC模块的CAN总线接口松脱、CAN信号线短路、输出控制引脚虚焊引起的，PLC逻辑运算器很少出现故障。
4.4 电磁阀通电后不工作
电磁阀通电后不工作的故障现象为：接通电磁阀控制开关，电磁阀不能完成规定动作。分析其故障原因为：①相关导线接触不良;②电源电压不正常;③电磁阀内部线圈故障;④工作压差不合适;⑤阀芯卡死。
4.5 电磁阀不能关闭
电磁阀不能关闭的故障现象为：电磁阀通电打开后不能复位。分析其故障原因为：①阀芯卡死;②阀芯弹簧寿命已到或变形;③节流口或平衡孔堵塞;④工作介质温度粘度与电磁阀不适应。
5 总结
工程装备电气系统产生故障的原因既可能由电子元器件自身的失效引起，也有人为使用不当的因素造成，因此在平时的操作中要注意按照规程进行操作和维护，尽量避免因认为使用和保养不当引起故障损坏，当发生故障时，应当及时准确进行排除。
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[3]韦利，薛烨.汽车电路与电气系统的检测与维修方法[J].内燃机与配件，2019(21)：141-142.
作者：张岩
摘 要：水电站本身具有一定的季节性特点，在运行的过程中如果丰水的季节发生了电气设备故障，那么就会对于水电站的经济效益产生重大的影响，并且还会影响到水电站本身运行的安全程度。所以在进行水电站运行的过程中，一定要加强对于水电站的电气设备的管理工作，确保电气设备能够长期、稳定的运行。本文主要是对当前我国的小型水电站的现状做了分析，然后又针对一些常见性的故障进行了阐述，并且提出了一些应对措施，希望能够保障我国的小型水电站的良好运行。
关键词：小型水电站;电气设备;常见故障;排除分析
当前我国对于电力能源的需求逐渐的增大，作为提供电力能源的重要方式之一，小型水电站在近些年来有了一定的发展，并且相比于传统的发电厂，小型水电站本身也具有着一定的环境保护的优势，但是在运行的过程中，电气设备会经常发生一些故障，从而影响到小型水电站的运行，进而就会影响到我国的电力能源的供应问题，所以应该要将小型水电站的电气设备故障排除工作放在小型水电站的首要工作任务上，从而确保我国电力能源的供给不受到影响。
一、我国水电站电气设备的发展现状分析
水电站电气设备主要是指水电站内部的电气一次设备，例如：防雷保护、配电装置高低压设备等设备，而在进行水电站发电的过程中，如果是在丰水季节电气设备发生故障那么就会导致水电站发电量受到影响，从而不能够满足我国的用电需求。
当前我国的水电站电气设备已经有了一定的发展，主要是体现在三个方面。首先就是在电气设别一体化方面。电气设备一体化发展主要分为个层次，分别是设备性能的一体化以及设备管理的一体化。设备性能一体化主要是源于科学技术的进步，能够在一定程度上提高电气设备的自动化水平。而设备管理一体化的能够有效的解决传统电气设备管理中存在着的分散管理的问题，通过科学管理的方法，使水电站的经济效益得到提升。其次就是电气设备的科技水平更高。科技不断地进步，使得电气设备的自身的科技化水平也就不断地提升，特别是计算技术在水电站中的应用，使得电气设备的运行效率能够得到不断地提升。最后就是电气设备本身的故障发生的几率不断地降低，科学技术的进步也使得各种检测、检修技术不断地提升，并且也提升了电气设备的稳定性以及安全性，能够有效的保障电气设备的安全运行。但是由于电气设备本身的科技水平不断地攀升，所以相对的故障的难度水平也在攀升。
二、小型水电站电气设备常见故障分析
(一)湿度故障分析
在小型水电站运行的过程中，会存在着一定的湿度问题，并且也会受到湿度因素的影响，当前我国的水电站中虽然大部分的电气设备都具有一定的抗潮功能，但是由于长时间的处于湿度比较高的环境下，还是会产生一定的影响，从而引发电气故障。湿度所引发的电气故障，主要是由金属部件的磨损、腐蚀等现象.
湿气还会提高霉菌的繁从而降低电气设备的绝缘能力，导致了小型水电站中电气设备的绝缘强度与湿度的关系成反比，也就是不管电气设备初始的绝缘强度是多少，只要周围环境湿度越大，那么在使用一段时间之后，绝缘程度就会不断地变小。而由于绝缘材料长时间被湿气所影响导致绝缘能力降低，那么就会导致水汽深入变压器或者其他的设备中，从而导致设备不能够正常的进行，进而引发电气故障。
而霉菌本身是在比较潮湿的环境中生长的，如果电气设备中的水分比较多，或者是比较潮湿，那么就很容易滋生一些霉菌，继而就会导致设备受到腐蚀，并且霉菌自身的生产以及发芽也会影响到设备的绝缘能力。特别是电气设备中的继电器上的一些部件，如线圈发生一些断线状况。
(二)电弧导致的电气故障分析
由于电弧本身具有一定的导电性的特点，所以会容易引发一些设备短路故障。电弧的弧柱是可以变化和位移的，并且本身的重量也比较轻，属于可以导电的粒子流。而由于电弧本身的导电性，会使开关的绝缘油或者是其他的材料受到电击而产生影响，出现爆炸或者是短路的故障。
(三)电压不稳定引发电气故障分析
水电站设备电压的稳定性也是会影响到电气设备运行的因素之一，如果电压的稳定性出现问题，导致电压不稳定，那么就容易导致电压超出电气设备的承受范围，导致设备的运行受到影响。如果电压过高还会导致电气设备遭到破坏，并且还会影响到工作人员自身的生命安全。
三、小型水电站电气设备常见故障的排除与检修措施
(一)电气故障的排除措施
当前我国的小型水电站的电气设备在科学上有了一定的进步，并且逐渐形成了一体化的形势。而水电站电气设备的科学水平不断地提升也使得电气设备的故障更加的复杂起来，所以在提升电气设备的科技水平的同时还应该要兼顾提升电气设备故障的排查与检修水平。
应该要加强小型水电站电气设备的日常管理力度，建立电气设备使用管理制度，并且还应该要逐渐的完善，还有就是要完善“一机一档”的工作模式，并且还应该要提高工作人员自身的能力，要加强对于员工的技能考核，确保工作人员持证上岗，并且还能够熟练的操作相应的电气设备。
在进行工作的过程中工作人员应该要遵守相应的工作标准，并且做好相应的电气设备检测，要制定电气设备定期检测计划。的并且对于一些超负荷或者是存在着安全隐患的电气设备要进行及时的处理，从而确保电气设备的安全运行。
(二)电气设备的检修分析
以往在进行水电站电气设备检修的过程中主要是采用抢修以及计划性检修的方式进行检修，抢修就是当水电站设备出现故障的时候通过采取一些紧急应对措施来进行处理，而计划性检修就是根据水电站的运行状况制定出相应的检修计划，主要是通过定期巡查的方式进行检修，针对一些存在着的问题进行排查并解决。还有就是我们的检修工作人员应该要注意在雨季来临之前应该要对小型水电站电气设备采取全面的检查工作，从而保障电气设备能够在雨季中正常的运行。此外就是，相应的領导人员还应该要将一些检修数据做好相应的记录，方便在后期的员工培训上有一定的参考资料，或者是为以后的类似故障处理提供资料。
(三)采用躲锋填谷的方式运行电气设备
在定额考核计划制定的过程中，还应该要考虑到电气设备的产量、效率以及材料消耗等，然后对于电气设备容易损坏的配件或者是配件制定过程中会消耗的配件进行额度限制，从而确保工作人员在使用的过程中会主动地对相应的配件进行检查维修，从而能够有效的延长配件的使用周期，从而降低电气设备故障的产生，保障电气设备的运行，而这种方式还能够有效的降低小型水电站的成本消耗，提升经济效益。
四、小结
水电站电气设备的质量是水电站整体运转的重要影响因素，当前的用电需求不断地上升，小型水电站是满足我国用电需求的重要组成部分，所以应该要确保小型水电站的顺利运行。然而在小型水电站在运行的过程中，会受到一些因素的影响，如：湿度、电压等因素，从而引发一些电气设备故障，所以当前我们应该要不断地加强水电站电气设备的管理，并且提高检查力度，排除一些安全隐患，对一些故障要进行及时的解决，从而保障我国小型水电站电气设备的良好运行，使小型水电站能够不断地为我国提供电力能源。
参考文献：
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[3]辛晓军，田荣峰.水电站电气设备运行维护与故障检修[J].城市建设理论研究(电子版)，2018(01)：179.
作者：赖胜
【摘要】在水电站运行过程中，电气设备常出现一些故障，影响整个系统的正常运行。因此，需要加强对电气设备质量检测，并及时更换故障设备，确保水电站的正常运行。文章主要以水电站运行中电气设备经常发生的故障以及解决对策做简要阐述。
【关键词】水电站;电气设备;故障;对策
0 引言
随着科学技术的发展，现在水电站运行中电气设备综合应用数字技术、控制技术、智能化控制技术等先进技术控制水电站的正常运行，很大程度上确保了水电站运行的顺畅。但在水电站设备的长期运行中，电气设备经受长时间的工作后容易发生一定的故障，特别是一些中小型水电站，缺少必要的电气设备维修检测人员，这样会造成水电站生产效率大大降低，不仅对水电站的正常运行造成影响，且还容易引发人身伤亡。因此，在水电站运行中需要定期对电气设备做检测，降低设备出现故障的概率。
1 水电站电气设备的管理与维护的现状
1.1 水电站电气设备管理维护制度落实不到位
在水电站电气设备运行中，大多数设备管理人员往往忽视对于水电站电气设备的管理维护工作，部门领导也没有形成对水电站电气设备作定期检测的意识，仅只关注水电站发电的生产效率。这样在水电站电气设备长期运行过程中，一旦电气设备出现问题，将会严重影响正常的水电站发电效率。此外，由于水电站电气设备的检测维护工作人员的责任意识不强，在设备出现问题时，其得不到及时的检测修护，这就造成电气设备的故障的不到有效的解决，有可能会使电气设备向更严重的趋势发展。
1.2 水电站电气设备的使用不规范
由于水电站管理工人在操作电气设备时，没有完全掌握水电站电气设备的要领。同时在设备运行中，也没有按照电气设备的使用规范，这样很容易造成电气设备长时间处于超负荷运行状态，或是设备处于带着问题继续运行的状态，则会大大增加电气设备的老化问题。
2 水电站电气设备常见的故障
2 .1 励磁装置的故障分析
在水电站电气设备中，励磁装置对确保水电站发电机的正常运转有非常重要的作用。研究表明，在正常运行状态下，励磁装置内部的电流比较小，电压则比较大，可以正常的维持发电机的正常运行。但是，在水电站电气设备运行中，常出现一些问题造成励磁装置出现故障，例如，集电环的弹簧零件压力过小、松动、变形， 减少了滑环与碳刷之间的接触面积， 导致滑环在转动中变得粗糙而容易引起电火花影响励磁装置的运行。
2.2 变压器的故障分析
在水电站电气设备中变压器是供配电系统中的重要设备，若变压器出现损坏，将直接导致水电站输送电路系统的瘫痪。因此，在水电站运行中，管理人员需要加强对变压器设备的检测，及时排除设备运行过程中的问题。研究发现，变压器出现的故障可归纳以下两类。
第一，变压器出现异常声音。如果水电站的变压器经受长时间的超负荷运转时，可能会发出“嗡嗡”的异常声音;如果变压器的内部出现接触松动或绝缘部位损坏时，可能会发出清脆的“噼啪”声或者“吱吱”的声音。同时，变压器故障发出的声音会根据距离远近而有所区别，若变压器的谐振出现过大电压、单相接地时，其会发出比较刺耳的声音;若电压器内部一些部件出现接触不良时，其会发出呜呜的不均匀声音;若变压器内部零件受潮时，绝缘设备耐压能力大大降低，甚至会击穿而放电。
第二，变压器的绝缘陶瓷套损坏。研究发现，常由于绝缘套瓷套的质量不合格而出现绝缘性能降低，在变压器受潮后很大程度上降低其耐压性能。
2.3 调速器出现故障
在水电站的电气设备中，调速器常出现电液转换器停止运转、单片机出现死机问题以及调速器的开度与开限反馈表出现不符合等。这些故障将会导致调速器无法正常运行，影响水电站的可持续运行。
3 水电站电气设备故障的处理策略
3.1 加强电气设备的点检测管理
加强电气设备的点检管理，主要是利用水电站管理人员的五感或利用一些检测设备，按照一定的方法，对电气设备进行规定点是否有故障的检测，可以较好的将设备的故障消除在萌芽阶段，做好早发现，早解决，例如，电气设备的励磁片处，不可避免地会受到磨损而出现接触不良，这将会对水电站发电机的工作电压产生较大的影响，从而导致水电站的发电效率大大降低。电气设备的点检测与水电站电气设备预防为主的管理政策相一致，它是电气设备故障预防的主要策略。同时，利用设备点检测的数据资料，可以制定优化合理的水电站电气设备的零件更换与电气设备维修的计划方案。此外，电气设备的点检测可以提高设备检测人员的责任意識，很大程度上确保了水电站电气设备发电的可靠性，也大大增加了设备的使用时间，增加了水电站的生产效率。
3.2 实行“三定”管理制度，及时维修
三定管理制度主要是定点、定人、定岗位制度，水电站电气设备的管理维护人员一定要经过设备规范化操作与考核，考核合格后，才可以进行水电站电气设备的管理维护;由于水电站的电气设备数量较多，因此需要不同的人员进行不同电气设备的专门维护管理，且需要每个管理人员在维护设备时，务必严格按照电气设备规范化制度;对于水电站新购买的电气设备或是经过大规模的修理后的电气设备，在重新安装使用前，必须要经过设备的试运转过程，以增加电气设备运行的安全性，避免电气设备中的零件出现早期较大程度的磨损。此外，还要对常出现故障的电气设备故障做记录，如表1，确保水电站电气设备操作的安全。
3.3进行电气设备的预防性试验
为了确保水电站电气设备安全运行，需要对电气设备的状态良好及设备安全可靠进行预防性试验。在电气设备的预防性试验中不仅需要对已经安装就位的设备进行检测，而且还需要对于那些新的电气设备进行试验。
此外，水电站的电气设备在经受长时间持续运行后，其各项性能会逐渐的降低，电气设备出现故障的概率逐渐增大。而对于那些处于长期断电停运的电气设备，它们在外界腐蚀性气体作用下也可能降低其耐久性能。因此，水电站的电气设备预防性试验可以准确的判断设备是否具有继续使用的可能性，并对存在故障的设备进行及时的维修、更换，从而确保电气设备的正常运行。
3.4 加强电气设备的使用管理
在水电站电气设备的日常使用管理中，应该严格按照设备的规范化操作规定，并定期对设备的运行状态的检测，确保电气设备维修人员做好设备的正常的维修工作，做好设备的大、小维修，确保电气设备的正常运行。同时，水电站的领导要重视对电气设备故障维护工作的重视，合理安排设备维护人员。
4 结束语
为了减少水电站电气设备出现故障的几率，需要在电气设备的使用中加强对设备的管理、检测、维护等工作，并定期对电气设备进行预防性试验，同时还需要提高设备检测人员的责任意识。此外，还要根据水电站各项工作任务的实际特点，制定规范合理的电气设备维护规程，确保水电站电气设备的安全可靠运行。
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作者：王声禄
一 常见 电气故障的分析与处理
东风 4 型 电传 动 内燃 机车, 通过 几年来 的运用 实践, 电气 控制系 统逐 步作了改进 。 电器元 件的可 靠 性也 有了 提高 , 尤 其是 0 0 2 6号 以后的机车, 把原 来 的 晶体管 功率 调节 与可 控硅 励磁系统 改 成现 有的联合 调 节 器油 马达 带动可 变. 民 ‘舀电阻 器的励 磁系 统 以后 , 电气 控制 系统 的可 靠性有了 很 大提 高 , 但还 存在 着一 些薄 弱环节 ,现 就运 用 中常见 的 电气 故障按机车的操 纵顺序分述如下 。
这一《常见电气故障的分析 与处理,除了恒功率励磁系统的故障以外,基本上对现有东风4 机车都适用。由于部分电气线路与电器元件陆续作了一些改进,电气故障率有了显著下降。有些 以前经 常 出现 的 故障 , 现在 有了很 大 改善。这 里 分析 的 电气 故 障主要 是按DLJ6一05一01一001一5a , DLJ6一05一01一002一6a 线 路 图编写 的 , 也适用于DLJ6一05一01一001一6,DLJ6一05一01一002一6的机车,其电气元件符号不同处用( ) 表 示 。
1.柴 油 机起动时 的故障
1 ) 按 下 柴油机 启 动按 扭, 启动滑 油 泵不转或 柴油机起 动不 了
按下 柴油 机起 动按 扭开关 , 如启动 滑油 泵不转, 而 且确认 柴油机盘车机构 巳脱 离 , 盘车机 构的 转 轴联锁 行程 开关 Z L S 的 接点接 触良好 , 则 通 常故障在 4 3 0 号与 4 3 2 号 导线 之 间的R B C 正联 锁与Q C的 反联 锁接点 上 (见图 1 ) 。用 万用 表 或接地试 灯 (其用 法 在 第 三 部分中谈到) 检 查接通情 况 , 予 以排 除 。 如 起 动滑油 泵运 转超 过一 分钟 , 柴油 机还不能 起动 , 一 般都 是 Q C 未动 作造成 。 又 有两种 可能 : ( 1 ) 4 2 2号 与4 2 3号导 线之 间的 F L C 反联锁 接点 接触 不 良
( 2 ) IS J 损 坏 ,可控硅不能触发导通。如来不及修理,可以用手搬动接触器QC ,以应急需 2 ) 起动柴油 机时, “总控 ” 自动开关跳闸 , 不 能起 动柴油 机这是 由于 IS J 中的 续流二极管 D : 击穿 短路 , 当出现这 一 故障 时, 可 切 除IS J 中的二极管D : 再次 起动 , 或 切除 IS J , 待起 动 滑油 泵运转 4 6秒 钟 以 后 , 用手搬 动 Q C 起动 柴油机 。
3 ) 因 电磁 联锁 D L S 不 动作而 不能 起 动柴油 机或 柴油机停机有时 D L S 因线 圈烧 损等 故障使 柴油机起动不 了 或柴 油机停 机 。 要 注 意确认油压 继 电器IY J 、 ZY J 已可 靠 动 作 的 情 况下 ,可人为使D L S 处 于 动作状态 , 以应 运 行中 急需 . 但当柴 油机需 停机时 , 应断开 D L S 。 2 . 起 动发电 机发电工 况的故阵
1 ) 按 下辅 助发 电机开关后 , 起 动发 电机电压 11 0 伏有显 示 , 而充 电 电流 无显 示引起 这 一 故障 的原 因是 起动 接触 器 Q C 主触头未断开 , 使4 7 6 号与 8 T 6 号导 线还联 在 一起(见 图 2 ) 。 则 蓄 电池充 电电流经 Q C 触 头而未经 分流 器 3 F L , 使充 电 电流未显 示 , 用 手搬动QC 使 之断 开 , 即可 排 除此 故 障有 时 QC 主 触头 未断 开 的故 障 , 须 等 到断开嫩 油 泵按 扭开关 而 柴 油机 仍有 起动 发 电机带动运 转时才发现 。 这 时严 禁 拉蓄 电 池刀开 关 ,而必须用手搬 开Q C , 否 则将 烧 损 蓄 电池 刀开 关X K 。
2 ) 电压 调整 器的 故障
( 1 ) 电压调 整 器可 控硅 失控 而 过压当按下 “辅 助发 电 ” 开关 6 K 后 , 起 动发电机 电压 远 大于 1 1 0 伏 , 充 电 电流 也 大于 10安, 此 时过压 保 护继 电器 F L J动作, “故 障发电” 信 号灯显亮 。 说 明 电压 调 整 器 巳失控 。 最常见的有如 下几 种情 况 : ¹ 如 电压 调整 器上 的 信号灯 不 亮 , 常见的是熔 断器 R D 损坏或是逆 变 器 中的晶 体管 T : (B G : ) 损 坏 , 均须 更 换后 恢 复正 常 。º 如 信号 灯显 亮 , 通 常是 控制 主 可控 硅
导通 的晶体 管 T : ( B G : ) 损坏 。 车上 有备用 插件, 更 换插 件后 即可 恢 复正 常 。有 时因 接线不 良, 也 会造 成 电压调 整 器失控 为了判 断故障在主 可控 硅 触发 回路还 是在副可 控硅 触发 回路 , 则 需关断 电容 C . 回路 , 人为短 路 主可 控硅控 制 极 与阴 极 。 假如 短路 后 ,电压 下 降, 则 故障属 于 前者 。 如 短路 后 , 电压仍 不下 降 , 则 故障在 后 者或 主可 控硅 已损坏 。这 样可缩 小 检 查面 , 以 利 迅 速找 到 故障处 所 。 ( 2 ) 起动 发 电机 不发 电
应 首先 检查 接触 器 F L C 是否 已 动 作。 如F L C 已 动 作 , 应 着 重检 查主 可 控 硅 触 发 回路中的 电 阻 R 。 (R ‘)及 二 极管D 。 (D : )与D ‘(刀s )有否 开 断 , 稳 压 管 D , (D 。 ) 有否 短路 。 这些 故 障均会 使主 可控 硅不 能触 发 导通 , 而 使起 动发 电机不 发 电 。有 时因起 动发 电机 励磁 回路断 线 , 而 使起 动发 电机 不发 电。 如 电 阻器 R d t处 无 开断 , 可按 下 “固 定发 电 ” 按扭 , 测量 4 }1 1八 0至 4 H I/ 3 之间 的 电压 (用万 用 表直 流2 5 0 伏 档) 。 如无电压 , 则 说 明励磁 回路 有开断 情 况 。 应 检查开 断处 所 , 予 以排 除
3 . 空 气压 缩 机运 转中的故 障
1 ) 空压 机 电机降压 起 动失灵如 空压 机 起动 后 , 操 纵 台上 “空 压 机 起 动 ” 信 号 灯经 3 秒 钟 以 上 的 时间仍 不 熄灭 , 说明 接触 器 Y R C 没 有可 靠 动作 、 空压 机 电机 降 压 起动 电阻 IR Y 、 Z R Y 未被 短 接 。 若 不及 时排除 这一 故 障 , 由于 起动 电阻 IR Y 、 ZR Y 长 时 间通过 大 电流将会 使 电阻 严重 发 热而 烧毁 , 更 严重 的会 引起 电器柜着 火 出 现这 一故 障 , 通 常有如 下 三 方 面原 因 : ( 1 ) Y C 的正 联锁 接点 接触 不 良, 使4 的
号与 4 5 1 号 导 线 不 接 通 (见 图 3 ) 。 接 触 器 Y R C 因无 电源而 不 动 作, 应 及 时 处理 。 必 要 时可把 4 6 0 号与4 5 1 号线 短接。
( 2 ) 由于 , Y R C 的 反 联 锁 接 点 接触 不良。 这 一反 联锁 接点 的 目的 是为了增加 接触 器的触动安匝 (线路 图上未绘 , 在 图 3 中用 虚 线表 示) , 使 接触 器有 足够 的吸 力 而 动 作 。 如未能很 好接触 , 会造 成 Y R C 不能可 靠 动作。应及 时 处理 。
( 3 ) 时间继 电器 ZS J失灵 不 动作 。 这 可用 一短 路导 线把4 “号 2 0 3 6号 导线 (见 图 3 )短 接来 鉴别 。 如 短 路后 , Y R C 能 可靠 动作,说明 Z SJ 巳损 坏 。 为了应 急可 把 时间继 电 器IS J装 在 ZSJ的位 置 , 暂 作为 ZSJ应 用 。 但 此 时摇 把 ISJ 的 时间调 节 电位 器逆 时针 方向转 动 ,使延 时 时间 改变为 3 秒钟左 右 。 但需 注 意两点 :此 时柴 油机起动 可用 手动 (起 动滑油 泵运 转 时间应在 4 5 秒 钟 以上 ) , 另外 当ISJ 装 回原 来位里 时, 必须把 延 时 时间调 回到4 6秒钟 左右 。如 在 运行 中急 需 打风 , 又 来不 及 排 除 故降, 可手 动 Y R C 使正 常打风 , 打 完风 后再 排除故障 。 4 . 机 车牵引时 的故阵 1 ) 手柄 搬 至一 位 , 带不 上负 载运 行中这 种 故障 最为多见 。 当出现这 种 故障时, 首先应 观察 电器柜 内L L C 与L C这 两个接触 器 的动 作情况 , 分别 处 理 。 通 常有三 种情况 , ( 1) 接触 器 L L C 已动作, 而 L C 未动作 , 一般故障发 生在 31 0 号至 2盯号 导线 之 间的电空 接触 器的正 联 锁接点上 (见 图 4 ) 。 要判断 哪 一个联 锁接点有故障 , 可把手柄仍放在 一位 , 并在 电器柜 上断开 “励磁机励磁 ” 自动开关 ZD Z , 逐 一把 牵 引电动机 故 障开关打在 故障位 。 观 察打 到哪 一个故障开关时 L C 动作, 则它所对 应 的那 个电 空接触 器的 正联 锁接点接触不 良 。 修理 该联 锁 接点予 以 排 除, 也可用 导线暂行 短接此 接点 , 以应急 需 。
( 2 ) 接触 器L L C与 L C 均未 动作在 中 间继 电器接 线方 式 由压 接改 为螺 钉联接 后 , 这 一故障 已大为减 少 。 目前 多见 的是 由于 26 7 号至2 6 9 号及27 0 号至 2 T 2 号之 间的 转换 开关 (见 图 4 ) 联 锁接点 接触 不 良所 致, 这 往往产生在 换向运 行 时带 不上负荷 。 出现这 一 故障时, 手 柄需放 在 零位 , 用手 搬动 转换开 关增加联 锁接点 的行 程 。 使 其接触 良好后 , 即可 排除故障 。
( 3 ) 接触 器L L C 与 L C 均动作出现这 一故 障 时, 操纵 台 卸 载 红 灯 已熄灭 , 但 仍 不来负 载 电流 , 多见 是励磁 机滑 环碳刷 接触 不 良。 检 查这一 故障 , 手柄 放在 零 位 ,用 万用 表 X l 欧 姆档或 用接 地试 灯检 查 电器柜接 线柱7/5 至7/6 之间是 否接通 。 假 如不 通 , 则应 打 开励磁机观 察 孔板, 排 除碳 刷 卡 住 的故障 。 假 如7/ 5 至7 / 6接通 , 则应检查励磁 回路 有否断线 等情 况 。幻 牵 引 电动机 接地 故障运 行实践 证 明 , 主 电路的接 地故障 , 绝 大部 分都 是牵 引 电动机 接 地 。 根 据 东风 4 机车接 地继 电器 的接线方 式 , 不论 接地 点 电位的高低 , 均 能使 接地 继 电器动作而 卸载 。 当出现此 故 障时 ,应 把手 柄退 到零位 , 把接地开关从 运 行位搬 到负端 位 ,并用 手 返 回接地继 电器 , 再提 手柄 继续牵 引 。 此 时会 出现 两种情 况 : ( 1 ) 接地 继 电器 不再动作 , 可见牵引 电动机接地点 电位 较低而不能使继 电器动 作 。 一 般是 牵引 电动机 主 极绕组 或换向极绕 组接 地 , 此 时可维 持 运行 。 (2 ) 接地 继 电器 仍然 动作 , 这 说 明牵引电动机接地点电位 较高 , 可 逐 一把牵 引 电动 机故障开关 打在 故障 位 。 例如 把 IG K 打在 故 障位 , D J 仍动 作 , 可再 把 D J 人 工 返 回, 并 把IG K 恢 复到 运 行位再 把 ZG K 打在 故障 位切 除第二 位 电机 , 直至 接地 继 电器 不动作为 止 。 在切 除故障 电机后 , 可继 续运 行 。 一 般此 故 障均是牵 引 电动机环 火 造 成 。 在 切 除 故障后 , 接 地开关 仍应在 负端 位 , 否则 , 即 使切 除 了故障 电机, 接 地继 电器仍 会 动作 。在 这 里要 注 意 一点 , 即使 是牵 引 电动机负端 接地 , 也不 允许 长 期把 接地 开关 打在 负端 位运行 , 而 应在 机车到段 后及 时 检 查处 理 。 否 则在 第二个牵 引电动 机 或其他 主 回路 再有 接地 故障 时 , 将会在 接 地 点处 通过 大 电芍 流 而 烧 损 电机 , 造 成更 大事 故 。
3 ) 牵 引 时 , 个别牵 引 电动机无 电流这 一故 障往 往在 手 柄从 零 位搬 至一 位 时发现 “空转 ” 红灯 持 续点亮 , 此 时应 立 即去 电器柜观 察六 块牵 引电 动机 电流 表 是否 有某 一 电机无 电流 。 假如 找 到某 一 电 机 无 电 流 , 而 “空转 ” 自动开关 8 、 1 0 D Z 其中 已有 自动断 开的 ,严 禁 合上 空转 自动开 关 , 否 则 空转 继电 器与 空转 自动开 关将因通 过 大电流而 立 即烧损 。 这 一故障 一般都 是 因 转换 开关接触 不 良所 致 , 可 把手 柄退 到零 位 , 搬 动转 换开 关 的 把 手 活 动几下 , 然后 再提 手柄 看 是否还 有个别 牵 引 电动机无 电流 。 如果还 存在 这 一 故障 , 又 来不 及 处理转换 开关 , 此时应 该迅 速把 无 电流 的 电机 故障开 关打 至 故障 位切 除该 电机 , 以防 止途 中转 换开关带 电突然 接通 而造 成转 换 开关严 重 烧损 及无 电流 的牵 引电 动机 , 高手 柄突 然 带上 负 载而烧坏 电机 的 严重 事 故 。 假 如 时 间允 许 , 应修 理转 换开 关 , 使 它接触 良好后 再 运行 。 4 ) 过流 继 电器动作而 卸 载过流 继 电 器是整 定在 牵 引发 电 机 电 流 在6 50 0 安才 动作 , 因此 一般 正常 牵 引 时 , 过流 继 电器不 会动作 。 当出现 过流 继 电器 动作时 , 通 常均是硅 整 流柜 IZ L 某 一元 件 短路所 致 。 此 时过 流” 红 灯显 亮 , 应把 手柄 放至零位 , 检 查硅 整 流 柜元件 。 如确系 某一 元件 短 路 造 成 过流 , 则通常该 元 件 的软联 结 线烧 断或 已 因大电流通 过使软联 结 线 变 色 , 应 迅 速切 除该元 件 。有 时 因该元 件 的损坏会同 时影 响 到 邻 近 的 元件 , 因此需 用万 用表 X 1 00 0 欧 档测 量整 流柜 各桥 臂的正 反 向 电阻 , 看 是否 尚 有 其 他 元 件损坏 。 在 牵 引列 车 时 。 每 一 整流 桥臂只 允许切 除一个元 件维 持运 行 , 此 时应 适 当减小 牵 引发 电机 电流 。 假 如某 一 桥臂 同 时有 二个 以上 元件损坏 , 应 把其 他 桥臂 上的 元件 暂 时拆 装到 该桥 臂上 使 每一 桥臂上 的 元件 数 不小 于 5 个 。有 时牵引 电动 机环 火 也会 引起 过流 继 电器动 作, 此 时往往 与接 地 继 电器 同 时动作。
5 ) 牵引发 电机滑 环 有火花三 相 交流发 电机 的 滑环 通 入励磁 电流 , 不存 在直 流 电动机 那 样的 换 向问题 , 一般 微量 的火花 是 允许 存在 的 。 造 成火 花 的原 因 , 除了 与
碳 刷 牌 号选择 有关外 , 一 般 是碳刷 压 力不 够 造成 。 当出现 较大 火花 时 , 必 须及 时 把碳刷 弹 黄压 指 压 紧几 扣 。 增加 碳刷 压 力 消除火 花 , 否 则电机 滑 环将 因火 花而 烧 损 。
6 ) 牵引 电动机 磁场 削 弱失灵当牵引发 电机 电压很 高 、 电流很小 , 并且货运 机 车速度 已 远超 过 4 0 公 里/ 小 时 , 客 运机车速度 已 远超 过 4 7 公 里/ 小 时 , 而 牵 引 电动机还 未磁 场 削 弱 , 则过 渡环 节 存在 故障 。 可 分下述 两 种情 况检 查处 理 : ( 1 ) 把 过 渡开关 拧到 手 动 位 。 如 还 不动作 , 则通常 故 障在 3 2 9 号与 3” 号导 线 之间 的第一中 间继 电器IZJ常开 接点 或 3 了 7 号 与 3 82 号导线 之 间的转 换开 关 IH K , 的联 锁接点 上 。 由于
其 中之 一未 接通 , 使 磁 场 削弱接 触 器无 电流 。应 使这 些接 点接 触 良好 或暂 行 短接 。
( 2 ) 如手 动 过渡 能动 作 而 自 动 过 渡失灵 。 先 不要 轻易 拧 动调节 过 渡早 晚 的 电位器 ,以 免恢 复的 困难 , 而 先应 检 查过 渡控 制 箱抽屉内的 故障 。 在 运行 中可 拔开 过 渡控制 箱 的插 销检 查 , 过 渡 用手 动 , 不 会影 响机 车的牵 引通常 多见 的是如 下 几种情 况 : ¹ 三 极管T : (B G : )、 T 。 (B G 。 )与 T ‘( B G . ) 、T . ( B G 。 ) 损 坏 , 换上 车 上的 备用 插件。 2º 0 0了9号 以前 的机车 , R : 与 R l 用 10 0 0欧的 电组器 。 有部分机车即使过 渡 自动 控制 良好 , 但 因 I G J 与 ZG J动作电压不 足 2 4 伏 而不 动作。 器 把R : 与 R : 减 小到 8 0 0欧 左右 。À
由于 T : ( B G : ) 和 T : ( B q ) 管 的穿 透 电流过 大或温 度稳定性差 , 即使 它们 取 在截止 状态, 但 由于漏 电流 过大 , 使 I G J 与 ZG J线 圈电压不 足 2 4 伏而 不 动作 , 需 更 换 T : ( B G : ) 与T : (B 气) 。 ¼ 0 0 26号 至 0 0 7 9 号机车往往 由于 机 车速度表 存 在 接地 故障 , 使 速度表 上 的三 相整 流桥二 极管 损坏 短路 , 从 而使 速度 表不 显 示并使 自动过 渡失灵 。 必须 消除 速度表 的接 地点 。有时不 是过 渡插 件 中元件 损坏 的 问题 , 而是 因外 电路 故 障亦会 使 自动过 渡失 灵 , 这 可在机车停机时试验 。 在有风 压 的情况 下 , 拔 掉过渡插件 , 按 下 “总控 ” 与 “机控 ” 开关 , 手 柄搬至二 位 , 两 级磁 场 削 弱 应 都动 作。 如不 动作, 说 明插 件以外的 电路 存在 故障 。如 一 时检 查不 出过 渡环节 的故 障点 , 应 视机车速度的高低 , 用 手 动过 渡 , 以 免机 车恒 功率速度受 到限 止 。 但 要 注意机车 速度 较低或 再次起 动 机车时 , 必须 断 开手 动过 渡开关 , 否 则牵引 电动 机将 会 因电流过 大而 过 载 或影响 机车起 动牵引力 。这里 还 必须指 出 一点 , 有 时磁 场 削弱接触器I X C 与Z X C会 出现 返 回 不 了的故 障 , 使 磁 场削弱 返 回失灵 或造 成一 个转向架 上 三台牵引 电动机的 电流与 另一 转 向架上 三 台牵 引电动 机的电流差 得 很大 的情 况 。 此 时要 手 动 让这组磁 场削弱接触 器 返 回, 但 必须注 意 , 此 时手柄要 退到 零位 。 使 主 电路在无 电状 态 , 以 免 造 成 触电事 故 。 5. 机 车功 率过毅与不足 的故障 1 ) 功 率过 载这一 故 障引起 柴 油机过 载 , 必 须 及 时 处理 。 自0 0 26 号 以 后的 机车 出现 这一 故障 , 一般都 由联合 调 节 器造成 。
( 1 ) 联合 调节 器经 拆检 , 动 力活 塞伺服拉杆 的 整定 位置 不合适 , 使 油 门过 大 , 造成过载 。 ( 2 ) 油 马达 电阻 器 R G T 在 阻值较 小位里卡死 。在 运 行中 出现此 故障 时 , 应在 I H 4/ 2 接 柱 上断开 “7 号线 维持 运行 , 回段 后处 理联合调节 器故 障。 2 ) 功率不 足在 柴 油机转 速 控制正 常的情 况下 , 机车牵引功 率不足 有可 能 是柴油 机的 故障, 也可 能是电气 系 统的 故障 。 为 了正确鉴别 , 首 先应注 意高压 油 泵的 齿条刻 线 。 假如 对应 某一 手柄 位 高压 油 泵的 齿条刻 线 已符合正 常 值而 功率 仍不足 , 则 故障在 柴油 机系统 , 这 里就不 讨论 。 假如 齿条刻 线小 于正 常值而 功 率偏小 , 则又 分两种情 况 , 一种 是联 合调节 器 的 故障 , 另一 种是电气 系统 的 故障 。 现 分述如下 : ( 1 ) 联 合调 节 器的故障 。 当出现 这种 故障 时 , 多半是 油 马达不 转 动, 功 率偏 小 不 多,而且 在 同一手 柄位 , 功 率随着 机车 速度 时大 时小 。 这 种 故障 往往 在联合 调节 器检修 后 , 由于动力 活 塞伺服 拉杆 的位 置整定 不合 适使 油 门过小 或 是油 马达 进油 排油不 畅通 使 油马达 不转 造成 。 在 出现这 种故 障时 , 由于 功 率偏 小不 多 ,对运 行不 会造 成很 大危害 。 一 般可 在机车 回段后 再 行处 理 , 这里不 再详 述 。 ( 2 ) 电气系 统故 障造 成功 率不足 。 一般运 行 中功 率偏 小量 较大 的故 障 , 大多是 由于 电气 系统 造成 。 这一 故障 对 运行影 响较 大 , 应 及时处 理 。 此 时 , 油 马达 的 电阻器 已顺 时针 方向转到 头 。 常见 的 有如下 几种情 况 : ¹ 稳定 起 动 电阻 R W G 没有短接 , 这 一故 障大多是 I Z J 造成 , 应 排除 I Z J 的 故障 , 有时可 用导 线把 R W G 短接 以应 急 需 (见 图 6 虚线所 示) 。
º 励磁 整流 柜 ZZ L 上 的硅 二 极管损 坏 ,这 一故 障会造成功 率显 著下 降 , 应 检 查 出 损坏 的二 极管及 时更 换 。 在途 中 暂可用 续流 二极管 D 7 取 代损坏 的整 流二 极管用 , 或 者切 除损坏 的二 极管 , 维 持单机 运行 回段 。
À 联 合调 节 器油 马达可 变 电阻 器 R G T断 线 。 这可在 7八 1与 7 / 12接 线柱士 卸下 6 5 7 号与 6 6 2号导线 , 用 万用表 X 1 0 欧姆 档检 查是 否断线 ( R G T 二 1助夕) , 假如 巳断 线 , 就需 把6 5 7 号 与 66 2 号导 线在 接 线 柱上 断开 。 并 把 电阻e fZ 调 整为 15 0 欧左 右 , 应急 维 持牵 引 , 回段后 再 处理 R G T 的 故障 。6其 他 电气故障
l ) 蓄 电池充 电逆 流 装 置 N L 二 极管 短路这 故障往往 在 起动 发 电机不 发 电时 , 空气压缩 机 电动机还 运 转 时发 现 。 由于充 电二极 管击穿 短 路 , 使 蓄 电池供 电给空 压机 电 机运转 。有 时 同时烧 熔断 器 1心 与 Z R D 。 出现此 故 障时 , 应 更换 充 电二 极管 。
幻 个别 电空接 触 器在 手柄 退零 位时不 返回这 一故 障在 牵 引工 况 时 , 不会 引 起 大 事故 , 但如 不 及 时处理 , 在 机车 停车后 , 若有 其他 机车反方 向 拖挂此 机 车 时 。 未断 开 电空接 触器 的这 一 电机将 因剩 磁正 反馈发 电而 烧坏 电动机 。以 上所 讨 论 的东风 4 型机 车的 电气 故障 是机车运 用 中最 为常见 , 并且 对 机车可 靠运 行影响较大的 故障 , 不及 时处 理 , 便会 影 响机车的 正常 运行 并会 扩 大事 故 。 实 践证 明 , 即使 是一 些电器联 锁接 点 的故 障 , 如 处 理不 当, 也往 往 会造成机破 事 故 。 由于机 车 电气元 件众多 , 联 线复 杂 , 只有 通过 实际操 纵 , 反复 实践 , 搞清楚每 一环 节的 作用 原 理 , 这 样才能 迅 速找 到故 障处所 , 及 时排 除 。 有些 不 是经 常出现 的 故障 与工 厂 检修工作 中的 电气 检 测 就 不 在 这 里讨 论了
二 常见的几种不 当操作 与应 注意 之点
1东风 ‘机车有两 个司机室 , 司机可 在任 一 司机 室操 纵 机车 。 但 当在 某一 操纵台操纵时 , 应 把 另一操 纵台的 全部有关控制 机车与架油机 运转 的开关 返 回 , 而 不应该 两 台都接通开关或一 台接通几个开 关 , 在 另一 台又 接 通 另外几个开关 。 否则 就会 引起二 位卸 载 , 调 速器 偶数 手柄 位不 动 作 , 奇 数 手柄 位连 升 二 档转速等故 障 。
2如 柴 油机在 起 动 时 , 松 开 起动 按扭 架油 机就 停机 , 在 9 位手 柄 以 上 卸载 , 应 认真检查滑 油压力 是 否正 常 。 在滑 油 压力 不足 的 情 况下 , 不 允 许手 动 电磁联 锁 D L S 起 机或 短接 3 Y J与4 Y J 运 行 , 否 则易 引起 柴 油机运 动部件因缺滑 油而 损 坏 。
3 . 操 纵手柄 未退 零 位 , 严 禁用 手搬 动转换开关 人 为换 向。 以 免转 换开 关 因带 电转 换造成严 重烧 损转 换开 关 的事 故 。
4 . 车未停稳 前 , 严 禁换 向带 载 , 以免严重烧 损牵 引 电动 机 。 三 、 接 地试灯 的用 法
接地 试 灯通 常用来 发 现控 制 电路 的接 地 故障, 除此 以外还 可很 方便 的 检 查 电路 的接 通状况 , 有 时比 万 用表 检 查更 为 方便 安全 。 下 面举一个 用接 地 试 灯检 查手柄 搬 至一 位带 不上 负载的例 子来 说 明接 地 试 灯 的 用 法 。 假 如 发 现L C 与 L L C 这 两个接触 器在 一 位手 柄 都未 动作(见 图 4 ) , 用接地 检 测 灯的正 灯 I D D 来 检查何 处 接点 不通 。 只 要用 3 9 8 号 线的 一端 依 次
检 查 L C 、 L L C 的 回路 , 例 如 用 3 9 8 号线碰D J27 6 号线 处 , 试 灯不亮 , 则 说明 2了6 号线 以前 的线 路都 正常 接通 , 依次 沿 2 T 8 、 3 0 1 、 3 0 2 号导 线查 找 。 假 如 在 Z Z J上 碰 3 0 2 号线 的一端 时试灯突 然显 亮 , 这 说明 ZZ J 的 常 闭接点 存在 故障。 同样 的原 理 , 可推 知 如何 用 接地 检 测灯 的负灯Z D D 来 检查 同一故 障 。除此 以 外 ,还可 用接 地 检测 灯 检 查 主 电 路 、 控制 电路的接地 故障 处 所等 , 在 这 里就不 一 一介 绍 了
供变电课程报告
牵引变电所主要电气设备常见故障浅析
北京铁路局宋志刚
牵引变电所主要电气设备常见故障浅析
北京铁路局宋志刚
摘要：本文以牵引供变电基础理论结合现场实践及行业经验，针对牵引变电所主要电气设备常
见故障进行了归类分析，为提高牵引变电所主要电气设备运行维护提出建设性意见。
关键词：牵引变电所电气设备 故障
前言
随着电气化铁路的飞速发展，牵引变电所电气设备安全可靠供变电越显重要，特别是变压器、
断路器、开关、互感器及并补装置等设备日常正常运行为列车提速发挥着举足轻重的作用。因此牵引变电所主要电气设备日常运行维护必须到位，同时必须明晰常见设备故障根源及表征，尽可能消除或缩小设备故障，提高牵引变电所供电质量。现以牵引供变电基础理论结合现场实践及行业经验，浅析如下：
1牵引变压器
故障判断是一个综合过程，需通过现场直观判断、详细测量及综合分析等几个环节。其中，现
场直观判断最直接、最简捷。对变压器故障而言，直接判断可通过声音、气味、颜色、体表、渗漏油及温度的异常来进行。
1.1 声 音
变压器正常运行时，会发出连续均匀的“嗡嗡”声。如果变压器出现故障或运行不正常，声音
就会出现异常：
(1) 电网发生过电压，例如中性点不接地电网有单相接地或电磁共振时，变压器声音比平常尖
锐;
(2) 变压器过载运行时，音调高、音量大。如带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时，因负荷变
化大，又因谐波作用，变压器会瞬间发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声，监视测量仪表指针发生摆动;
(3) 个别零件松动(如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧)或有零件遗漏在铁芯上时，变压器会发出强烈
而不均匀的“噪音”，或有“锤击”和“吹风”之声;
(4) 变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良时，有“吱吱”的放电声;
(5) 变压器高压套管脏污，表面釉质脱落或有裂纹存在，可听到“嘶嘶”声;
(6) 变压器铁芯接地断线，会产生劈裂声;
(7) 变压器内部局部放电或电接不良，会发出“吱吱”或“劈啪”声，且次声音随离故障部位
远近而变化;
(8) 变压器绕组短路，将有“劈啪”声，严重时会有巨大轰鸣声，随后可能起火;
(9) 变压器绕组高压引出线之间或它们对外壳闪络放电时，有爆裂声音;
(10) 变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触时，会产生连续的、有规律的撞击或摩擦声。
1.2 气味、颜色
变压器内部故障及各部件过热将引起一系列气味和颜色的变化：
(1) 瓷套管端子的紧固部分松动，接触面过热氧化，会引起变色和异常气味;
(2) 变压器漏磁的断磁能力不好及磁场分布不均，引起涡流，会使油箱局部过热引起油漆变色;
(3) 瓷套管污损产生电晕、闪络会发出奇臭味;
(4) 冷却风扇、油泵烧毁会发出烧焦气味;
(5) 吸潮过度、垫圈损坏、进入油室的水量太多等原因会造成吸湿计变色。
1.3 体 表
变压器故障时都伴随着体表的变化。主要有：(1) 呼吸口不灵或内部故障可引起防爆膜龟裂、
破损。(2) 大气过电压，内部过电压等，会引起瓷件、瓷套管表面龟裂，并有放电痕迹。
1.4 渗漏油
变压器运行中渗漏油的主要原因是：
(1) 油箱与零部件联接处的密封不良，焊件或铸件存在缺陷，运行中额外荷重或受到震动等;
(2) 内部故障使油温升高，引起油的体积膨胀，发生漏油或喷油。
1.5 温 度
变压器的很多故障都伴随着急剧的温升：
(1) 由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺栓损坏会使变压器油温升高;
(2) 绕组局部层间或匝间的短路，内部接点有故障，二次线路上有大电阻短路等，均会使变压
器油温升高;
(3) 过负载、环境温度过高，冷却风扇和输油泵故障，散热器阀门忘记打开，渗漏油引起油量
不足等原因都会造成变压器温度不正常。
以上所述仅能作为对变压器故障的现场直观的初步判断，因为变压器的故障不仅仅是某一方面的直观反映，它涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。因此，只有进行详细测量和综合分析，才能准确可靠地找出故障原因，判明事故性质，提出较合理的处理办法，使故障尽快得到消除。
2断路器、开关设备故障
随着铁道电气化的发展, 高压断路器设备的装用量将大幅度上升, 了解高压断路器设备的故障
原因, 采取积极的防范措施, 对提高牵引变电所供电的可靠性是很有帮助的。
2.1 绝缘事故
绝缘事故的主要原因: 一方面是高压断路器的绝缘件设计制造质量不符合技术标准的要求, 拉
杆拉脱,使运动部分操作不到位。另一方面是高压断路器在安装、调试、检修过程中工装工艺不到位。所以, 严格高压断路器工装工艺流程、外购件检验、装配环境清洁度以及必备的检测手段等是杜绝绝缘事故发生的重要措施。必须引起设计、制造和应用部门的高度重视。
2.2 拒动、误动事故
拒动和误动事故是指高压断路器拒分、拒合和不该动作时而乱动。其中拒分事故约占同类型事
故的50% 以上, 是主要事故。分析其主要原因是因为制造质量以及安装、调试、检修不当, 二次线接触不良所致。因此, 使用部门应该和制造部门有机地结合起来, 尽可能使高压断路器的设计定型、材质选择、必备的备品备件、工艺要求、调试需知等合理、实用, 将人的行为过失可能发生的事故局限在先, 做到防患于未然。
2.3 开断与关合事故
开断与关合事故是油断路器在开断过程中喷油短路、灭弧室烧损严重、断路器开断能力不足、
关合速度后加速偏低等所致。因此, 在高压断路器的安装、检修、调试过程中, 重视油断路器的排气方向、动静触头打磨、灭弧室异物排除、断路器开断能力的核定与选型、合分速度特性的调整等, 以遏制开断与关合事故的发生, 切勿疏忽大意。
2.4 截流事故
截流事故发生的主要原因多数都是由于动、静触头接触不良引起的, 主要原因是动静触头或者
隔离插头接触不良, 在大电流的长期作用下过热, 以至触头烧融、烧毁、松动脱落等。所以, 对于高压断路器触头弹簧的材质选择与热处理、触头压力的调整, 是防止截流事故发生的重要技术措施。
2.5 外力及其它事故
外力及其他事故主要是指操动机构的漏油、漏气、部件损坏以及频繁打压、不可抗拒的自然灾
害、小动物短路。主要原因是密封圈易老化损坏, 管路、阀体清洁度差, 接头制造及装配质量不良等。此类问题, 多年来一直是困扰国产高压断路器可靠运行的老大难。
2.6 真空断路器的事故
高压真空断路器以自身优越的开断性能和长周期寿命的优势, 普遍得到了使用部门的认可。随
着高压真空断路器的广泛应用, 改进之后的新一代真空断路器普遍使用纵向磁场电极和铜铬触头材料, 对于降低短路开断电流下的电弧电压、减少触头烧损量起到了积极的作用; 但是, 由于灭弧室及波纹管漏气, 真空度降低所造成的开断关合事故, 呈上升趋势,不容忽视。此外, 对于切电容器组出现重燃、陶瓷真空管破裂仍时有发生, 同时当前真空断路型号繁杂、生产厂家众多, 产品质量分散性大, 给使用部门的设备选型和运行造成了一定的难度。
2.7 SF6 高压断路器的事故
SF6 高压断路器以良好的绝缘性能及优越的灭弧介质而被广泛的应用于电力系统的各类电压
等级的开断设备中。国产SF6 高压断路器存在的共性问题是: 漏气、水分超标、灭弧室爆炸、绝缘拉杆脱落、断裂、击穿、水平拉杆断销等。拉杆脱落必然要发生重大事故, 必须重视; 罐内灭弧室内的异物或者零部件的脱落, 都将引起高压断路器内部绝缘的击穿、闪络。所以, 努力提高SF6 高压断路器装配环境的清洁度和严格工艺过程的控制, 对于确保设备安全运行至关重要。
2.8 隔离开关的事故
隔离开关由于触头接触不良、局部过热烧融、绝缘子断裂和机构卡涩等问题, 是长期以来困扰
隔离开关安全运行的问题, 据有关资料介绍, 当前此类问题仍很严重。这就需要从设备设计、制造、运行、维护、管理等各个环节齐抓共管, 标本兼治, 从根本问题上着手来克服这一被动局面。
3 互感器
3.1电流互感器在工作时二次侧不得开路
电流互感器在正常工作时，由于其二次负荷很小，因此接近于短路状态。根据磁动势平衡方程
可知，互感器一次电流产生的磁动势的绝大部分被二次电流产生的磁动势所抵消，所以总的磁动势很小，通常激磁电流只有一次电流的百分之几。但二次开路时，二次电流为0。而一次电流等于激磁电流，此时的激磁电流被迫突然增大几十倍，将产生如下严重后果：1铁芯由于磁通剧增而过热，并产生剩磁，降低准确度，长时间甚至会烧毁铁芯。2二次绕组因其匝数远超过一次绕组匝数，所以可感应出高电压，危及人身和设备的安全。电流互感器在运行时其二次侧所接测量仪表或继电器需要测试、检修时，可先将电流互感器二次侧线线圈短接，再拆下该仪表或继电器。在安装时，电流互感器二次侧的接线一定要牢靠和接触良好，并且不允许串接熔断器和开关。
3.2电压互感器在工作时二次侧不能短路
电压互感器的
一、二次侧都是在并联状态下工作的，二次绕组工作时接近于空载，即开路状态。如发生短路，将产生很大的短路电流，烧毁互感器，甚至影响一次线路的安全运行。因此，电压互感器的二次侧都必须装设熔断器以进行短路保护。
3.3电流和电压互感器的二次侧有一端必须接地
接地是为了人身和二次设备的安全。如二次回路没有接地点，则接在互感器一次侧的高电压，
将通过互感器
一、二次线圈间的分布电容和二次回路的对地电容形成分压，将高电压引入二次回路，其值决定与二次回路对地电容的大小。如果互感器二次回路有了接地点，则二次回路对地电容为零，从而达到了保证安全的目的。
3.4电流和电压互感器在连接时要注意其端子的极性
在安装和使用互感器时，一定要注意端子的极性。否则，其二次侧所接的仪表、继电器中流过的电流就不是设计时的电流，因此引起计量和测量不准确，并可能引起继电保护装置的误动作或拒动。
4并联补偿装置
4.1合闸过渡过程问题
由于电容器和电抗器都是能量元件,在合闸过程中会有充电及励磁的过程,致使电源中产生除工频(50 Hz)信号以外的非周期(直流)分量及高次谐波分量。这些非周期分量及高次谐波分量在一定时间内衰减完毕,系统达到稳态。非周期分量及高次谐波分量的大小取决于合闸时电源的状态、电容及电感的容量。在电容及电感的容量固定不变时,合闸瞬间电压的高低决定了非周期分量及高次谐波分量的大小及其衰耗所需时间。非周期分量的衰减主要通过电容,而高次谐波分量的衰减主要通过电感。若在交流电压波形的峰值时合闸,将产生最大的高次谐波分量,这是因为电容和电感在这种条件下感受到的电压变化率为最大,电容相当于短路状态,电感将承受最大电压。最大的电压变化率所产生的能量,将用最长的时间被消耗掉,系统达到稳态的时间也最长。电压在交流波形的过零点时,电压变化率为最小,此时合闸,负载两端的电压逐渐上升至最大,使系统达到稳态所需的时间最短。牵引并补装置设计上2 L /C = 2 XL ·XC , 其中, XL /XC = 12% ,其值为200Ω 以上,远大于回路的电阻值R ,故合闸投运并补装置的过程为振荡充电过程。uC =Em ( sinωt +ψ) + (U0 - Em sinψ) cosω0 t -ωEm cosψ/ω0 ·sinω0 t
式中, uC 为电容器电压, Em 为电源电动势最大值,U0 为合闸前电容器上的残压,ω为角频率,ω0 为谐振角频率,ψ为合闸初相角。一般情况下,电容器本身并联有经特殊设计的放电线圈FD,在5 s之内可把电容器的残压降至50 V以下,同时电容器系统跳闸再合闸时,供电调度一般掌握间隔在10min以上,故合闸投运并补装置时为零初始状态(U0 = 0) 。据i = C ×duC /dt可得, iC90 (90°合闸时的冲击电流)≈ 2 iC0 ( 0°合闸时的冲击电流) 。在图1所示电路、电容器采用4串8并3 200 kVar补偿时,电源电压初相角为0°,合闸产生的冲击电流约为电抗器额定值的3倍,初相角接近90°合闸产生的冲击电流约为电抗器额定值的6倍。另据资料研究表明,在考虑变压器、放电线圈的电抗值和27.5 kV母线对地电容值的情况下,冲击电流更要大些。
4.2运行中着火问题
在磁县变电所发生电抗器着火事故后,我段与原石家庄铁路分局供电水电分处有关人员共同核对了各保护装置整定值、测量了电容器组、放电线圈各项指标均未发现问题,另在线避雷器也未动作,排除了外部过电压袭击和保护拒动等原因。经与生产厂商共同确认,最后将原因归结于电抗器累积效应造成的绝缘破坏,但通过进一步的分析发现,若在电抗器绝缘受到损伤而未发展到着火事故前,甚至初期着火后,有关保护动作及时将故障切除,就完全可以避免这起事故的发生。
通过以上对牵引变电所主要电气设备常见故障分析,我们必须不断提高设备维护水平，同时要求专业设备厂家不断采取新技术提高设备质量，从而确保牵引变电所安全可靠不间断供变电，为中国铁路高速化做出更大的贡献。
(中国石油新疆克拉玛依石化厂设计院 834003
摘 要 阐述了接地故障电气火灾的形成原理和特点, 结合工厂企业配电系统的实际情况, 列举了接地故障电气火灾的隐患所在, 并提出了预防措施。
关键词 接地故障 火灾 电弧 等电位
Co mm on i nc ip ien t fault earth fault f ire hazard and its coun ter m ea sures L i J ingquan (Institu te of D esig n of K a ram ay P etroche m ica l Co m p lex , CN PC , X inJ iang 834003 Abstract T he fo rm ing p rinci p le and characteristics of earth fau lt electrical fire hazards are expounded in fau lt fire th is paper . W ith regard to the actual p ractice of m anufactu ring facto ry , inci p ien t fau lt of earth hazard is po in ted ou t and co rresponding coun term earsu res is p ropo sed . Keywords earth fau lt fire hazard electric arc equ i po ten tial 1 接地故障的基本特点3. 1 接地故障电流、电压沿PE 线在装置内传导 接地故障是指相线和电气装置的外露导电部分(包括金属的电气设备外壳、敷线管槽、电气装置的以某石化厂为例, 如图1所示, 低压(380 220V 用电负荷由变配
电室用电缆沿电缆沟、架空桥架或直埋敷设供电, 采用TN S 系统。变压器中性点接地(即工作接地 、电气装置的金属外壳等的接地(即保护接地 、工艺设备的防雷接地、防静电接地合为一体, 用40×4镀锌扁钢作PE 线将4种接地连通, 并在装置内设数处重复接地。由于装置内线路较长, 用电设备、照明设施较分散, 使装置发生接地故障的几率大大增加, 如高压侧因鼠、蛇害而发生接地故障(d 1 , 室外电缆破损而发生接地故障(d 2 , 室内照明线路绝缘老化而发生接地故障(d 3 构架等 、装置外导电部分(包括金属的水、暖、煤气、空调管道和建筑物金属结构等 以及大地之间的短路。与相线和中性线之间的单相短路相比, 接地故障存在着故障点多面广, 故障电流小, 故障电压较低, 故障电流、电压传播范围大, 故障隐蔽性强等特点。它不仅能引起人身电击事故, 也是我国常见多发的电气火灾的主要原因。
2 接地故障电气火灾的起火原因
一般短路故障发生后, 其短路电流较大, 短路保护元件会迅速动作而切断电路, 防止形成火灾, 其故障点也容易被发现。接地故障则不然, 其故障电流一般较小, 如果短路处不熔焊, 属于电弧性接地故障, 则故障电流更小。而一般低压配电系统中都用过电流保护元件兼作接地故障保护, 所以发生接地故障后, 保护元件一般不能动作或延缓许久才能动作, 故障处会迸发出电弧、电火花, 故障电流、电压在系统内沿PE 线或N 线传导, 故障持续存在, 一旦燃烧条件成熟, 就能引发火灾。
3 工厂中常见接地故障电气火灾隐患
等, 接地故障防不胜防。如发生接地故障d 1时, 其接地电容电流I d1最大允许为30A , 它在接地极上的电压降可达U f1=I d1×R =30A ×48=120V , 也
即PE 线、N 线对地带120V 电压; 又如当接地故障d 2(或d 3 为金属性短路时, 其故障点的接触阻抗可忽略, 可计算其产生的故障电压: (Z L +Z PE +Z B ]Z PE
U f2=I d2×Z PE =[U 0 式中 U 0
为相电压, 220V ; 分别为相线、变压器PE 线、阻抗, 8。
Z L 、Z PE 、U B
图1 某石化厂供电装置系统
变压器阻抗Z B 很小, 可忽略。若Z PE =Z L , 则电。如若A 装置内发生接地故障或已经潜存着某接
地故障, 致使A 装置配电系统中的N 线、U f2=110V 。而过流保护元件(断路器 不会动作且PE 线带对没有明显征兆, 但是如此高的故障电压会沿PE 线
在装置内传导, 使PE 线和与PE 线相连的所有电气装置外壳、工艺设备外壳等均带有对地电压。这样就使没有接入接地系统的带对地电位的水暖管道、金属构件之间产生了电压, 这就意味着在易燃易爆场所内通过了一根裸露的“火线”, 这是非常
危险的。一旦这二者之间距离很近或因人为因素使之发生磕碰, 就能打火, 拉出电弧。达此程度并不需要很高电压, 大约20V 左右就可以了, 带电导体与非带电导体之间的瞬间接触能产生高达几十千伏的瞬时冲击电压, 足以将空气击穿而产生电弧。如击穿10mm 干燥空气间隙只需30kV 电压, 产生电弧后其维持电压只需20V 。如果电弧近旁有易燃易爆物质, 就能引发火灾或爆炸事故。同时当故障点处不熔焊, 属电弧性短路时, 因电弧的限流作用, 故障回路电流很小, PE 线上的故障电压也会很小, 但是在故障持续存在的情况下, 故障电流会沿PE 线流动, 在故障点或PE 线路连接上有松动不实处会产生电弧火花进而引起局部高温。电弧是一种大阻抗, 其电流值不大, 但其释放的能量却相当高。如电流值为2A 的电弧其温度可达2000℃, 电流值为0. 5A 的电弧能量就足以引燃可燃物。一旦某些电弧拉出后维持的时间稍长, 且其周围场所内有易燃易爆物质, 如汽油或汽油蒸汽薄雾, 也会引起火灾或爆炸事故。3. 2 接地故障电压沿N 线在装置间传导
如图2所示, A 、B 为邻近的两生产装置, B 装置配电室电源由A 装置配电室某三级出线开关Q F 1用四芯电缆引出。现B 装置需停工检修, A 装置继续生产, 断路器Q F
1、Q F 2均断开, B 装置实现全停
地电位, 其中PE 线因其与B 装置不相连而不产生
影响, 但N 线的对地电位会通过四芯电缆的N 线传导至B 装置内的N 线、PE 线, 使人们都认为已全停电的B 装置暗中有了电压, 这是很不安全的, 为工厂生产留下了极大的安全隐患
。
图2 A 、B 装置接地故障示意 4 防范措施
接地故障电气火灾的根本原因还是在于发生了接地故障, 但要完全杜绝接地故障的发生几乎是不可能的。只有在尽量减少发生接地故障的基础上, 再在技术上采取合理有效的防范措施, 进行综合治理, 才能保证将危险降到最低程度。
(1 加强施工管理, 提高工程监理水平。防止材料、设备本身存在缺陷以及施工时对电线电缆的绝缘损坏, 作好沟、管道的封堵工作, 保证PE 线、N 线的连接质量, 减少发生接地故障的几率。
(2 在装置内实施总等电位连结。也就是将整个装置内所有金属导电部分作可靠电气连接, 并与大地相连通。在已经形成的人工接地网的基础上, 将
水、暖、工艺管道与该接地网相连通, 同时由装置内各建筑物基础主筋及塔、罐、平台等的基础主筋上引出焊接点与该接地网相连通, 使装置内所有金属外露导电部分在任何时候都保持等电位。消除了电位差, 电弧、电火花就无从产生。即使发生了接地故障, 也满足防火要求。
(3 在装置低压总电源进线处装设四极开关, 这样可实现完全的电气隔离, 防止N 线上的电压传导。
(4 在各单元的总进线电源处装设防火用剩余电流动作保护器。由于各单元总电源进线处原设的断路器等过电流保护元件对接地故障这种电弧性短
路的保护范围有限, 因此在各照明箱、动力箱的电源进线处设防火用剩余电流动作保护器(额定剩余动作电流在300～500mA 之间 , 故障时发出报警信号并延时切断电路, 是简捷而行之有效的方法。5 结语
火灾的危害随着现代工业的发展而在扩大, 而有效地预防接地故障电气火灾的发生, 是减少电气火灾次数的首要任务。在目前的工厂低压配电系统中, 上述火灾隐患广泛存在, 如不及时采取措施, 就会留下长期安全隐患, 威胁工厂生产安全, 应予以解决。
(收稿日期:2000-04-12 信 息
西航集团安全生产再获殊荣
被中华全国总工会和国家经贸委授予1999年度全国“安康杯”竞赛活动“优胜企业”称号
西安航空发动机(集团 有限公司在安全生产工
作中坚持把群众参与和单位自查相结合; 把重点部位检查和全面安全检查相结合; 把发现隐患和整改工作相结合, 同年终评比相结合, 收到明显效果。最近, 该公
司又被中华全国总工会和国家经贸委授予1999年度全国“安康杯”竞赛活动“优胜企业”称号。
为贯彻落实陕西省国防工办、国防工业工会1999年5月下发的关于在陕西省国防工业企业中
导深入基层进行全面检查, 对各危险点、各种机械设
备、安全装置进行全面检修, 并对职工的作业环境进行改进。对 级、 级危险点及安全生产要害部位查出的不安全因素, 除严格控制外, 公司投入88万元进行整改。对公司的工业污染源点进行全方位监控, 达到合格排放。同时对特种人员及厂级干部、班组长、工程技术人员进行安全生产培训。各基层单位对重点安全部位及各安全点进行检查, 纠正违章作业102人次, 并投入资金进行整改。西航集团工会下发了“劳动保护”三个条例实施办法, 完善了三级劳动保护监督检查组织体系, 并健全了安全信息反馈渠道, 及时收集信息, 及时处理和整改。同时对安全生产工作做得好的基层单位进行表彰奖励。对出现的安全事故进行了严肃处理, 奖惩分明, 形成了良好的安全生产氛围, 保证了职工的身体健康和公司的稳定发展。
(俞张勃
开展以“消除隐患, 确保安全、保障稳定、促进发展”为主题的“安康杯”竞赛活动精神, 强化公司安全生产工作, 确保职工人身安全。西航集团结合实际, 开展了以安全生产周, 安全生产月和百日安全无事故为主题的安全生产竞赛活动。在活动中, 公司各基层单位加强组织领导, 从上到下形成了安全生产的组织网络, 同时加大宣传力度, 深入组织动员, 精心部署安排, 明确竞赛内容, 做到全员参与。在竞赛活动中公司领导和工会、技环办、资源设备处有关部门领
黑龙江交通职业技术学院10级电气化铁道技术专业
接触网常见故障分析
摘要
电气化铁道有着运营成本低，能合理、综合利用能源等优点。由于动车组结构、速度、动力特性需要，全部为电力驱动。在铁路电气化区段牵引供电系统已和信号系统、工务系统一同成为不可或缺的重要组成部分。尤其是动车组自身不带发电设备，车内各种工作和生活用电均直接从接触网上取电.一旦发生断电将会直接影响列车和旅客的工作生活。因此如何确保牵引供电设备的正常运行已成为牵引供电专业急需解决的问题。接触网是牵引供电系统中的重要组成部分，由于其设置的特殊性(机、电合一，露天设置，动态工作，没有备用)，所以一旦发生故障将会直接影响牵引供电系统的正常运行，严重时还会中断电气化铁路的行车功能。因此分析和研究其常见故障，制定切实可行的防范措施尤显重要。通过对电气化铁路及新增二线电气化铁路改造中出现的接触网弓网故障进行分析，从弓网关系入手，分析造成接触网事故产生的各种因素，并提出预防和减少接触网事故的措施。
关键词：接触网，接触悬挂，补偿装置，弓网故障
1 黑龙江交通职业技术学院10级电气化铁道技术专业
一、接触网线索断线接续 ............................................................................................................... 4
㈠准备工作： ........................................................................................................................... 4 ㈡人员分工： ........................................................................................................................... 4 ㈢作业： ................................................................................................................................... 4
⒈接触线断线后，断头处损伤长度短，仅需做一个接头情况的操作过程。 ........... 4 ⒉接触线断线后，断头处损伤较长，需做两个接线头情况的操作程序。 ............... 4 ㈣注意事项： ........................................................................................................................... 5
二、间结构尺寸方面故障 ............................................................................................................... 6
㈠故障现象 ............................................................................................................................... 6 ㈡原因分析 ............................................................................................................................... 6 ㈢ 采取措施 ............................................................................................................................. 6
三、 电气联结方面故障 ................................................................................................................. 8
㈠电气烧伤故障原因分析： ................................................................................................... 8
四、绝缘方面故障 ......................................................................................................................... 10 ㈠故障现象 ............................................................................................................................. 10 ㈡原因分析 ............................................................................................................................. 10 ㈢采取措施 ............................................................................................................................. 10
五、中心锚结故障分析及检调 ..................................................................................................... 11 ㈠中心锚结的作用和安设 ..................................................................................................... 11 1.中心锚结的作用 ......................................................................................................... 11 2.中心锚结的安设 ......................................................................................................... 11 ㈡中心锚结的结构和要求 ..................................................................................................... 11 1.半补偿中心锚结 ......................................................................................................... 11 2.区间全补偿中心锚结 ................................................................................................. 12 3.站场全补偿中心锚结 ................................................................................................. 12 4.简单悬挂中心锚结 ..................................................................................................... 13
2 黑龙江交通职业技术学院10级电气化铁道技术专业
绪论
接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路，是电气化铁道中的主要供电装置之一，其功用是通过它与受电弓的直接接触，而将电能传送给电力机车。随着电压的提高、运输量的增大、技术的不断改进以及对人身安全的严格要求等，使接触网的结构逐渐发展成为目前广泛采用的架空式接触网。
接触网是一种露天设置，没有备用的户外供电装置，经常受冰、霜、风等恶劣气象条件的影响，一旦损坏将中断行车，给铁路运输带来巨大损失。因此，一个好的接触网应满足以下基本要求：
1.接触网悬挂应弹性均匀、即悬挂点间的导线在受电弓抬升力的作用下，接触线的升高应尽量相等，且接触线在悬挂点间应无硬点存在。以保证受电弓的正常取流。
2.接触线对轨面的高度应尽量相等，若受悬挂条件限制时，接触线高度变化应避免出现陡坡。
3.接触网在受电弓压力及风力等作用下应有良好的稳定性，即电力机车运行取流时，接触线不发生剧烈的上、下振动。在风力作用下不发生过大的横向摆动。
4.接触网的结构及零件应力求轻巧简单，做到标准化，以便检修和互换，缩短施工与运营维护时间。
5.接触网应具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性，以延长使用寿命。 6.接触网的建设应注意节约有色金属及其它贵重材料，以降低造价。
3 黑龙江交通职业技术学院10级电气化铁道技术专业
一、接触网线索断线接续
为贯彻“先通后复，先通一线”的抢修原则。当发生事故抢修时，首先优先考虑使用降弓通过(但要保证线索与地面高度高度不小于5330mm)、越区供电等快速恢复临时供电、行车等手段，尽量减少事故停电时间，然后等电调再次给点时再进行恢复性抢修。
㈠准备工作：
⒈若为夜间进行事故抢修，则首先布置作业地点的照明事宜。 ⒉预制吊弦和铁线套子并与蛙式紧线器相连。 ⒊将手扳葫芦的钢丝索拉出一定的长度。 ⒋检查工具、材料的状态良好。
⒌地面检查接触网设备损坏范围、程度。 ㈡人员分工：
⒈座台要令：1人。
⒉验电接地：4人(安全等级为三级的人员兼行车防护) ⒊操作：2人。
⒋辅助：当用作业车作业时，辅助3～4人;当用梯车作业时，推梯车4人，辅助1～2人。
⒌工作领导人：1人。 ⒍安全监护人：1人。 ㈢作业：
⒈接触线断线后，断头处损伤长度短，仅需做一个接头情况的操作过程。 (1)电力调度员下达准许作业命令后验电接地并设好行车防护即开工。 (2)派人员到相应锚段关节处，检查补偿装置的动作情况，根据作业要求将补偿绳重新入滑轮并调整补偿装置。若坠砣落地，则将其扶起后用4mm铁线将其临时绑在锚柱上，并根据情况适当取下几块坠砣。同时还应派人检查相应锚段的中心锚结是否受损。
(3)用手扳葫芦将两接触线断头连起并紧线，把接触线接头做好。
(4)安装接头线夹上的吊弦，调整好接触线高度并做好吊弦8字形回头。 (5)调整锚段关节处的补偿装置，使其a、b值及其他状态要符合技术要求。 (6)检查因接触线断线波及的其他跨距中的定位装置等。调整有关零件，使拉出值、接触线高度符合技术标准。调整或更换不符合要求的吊弦。
(7)清理作业现场，无其他问题则结束作业。
(8)如在事故现场停有列车，抢修作业车、绝缘梯车无法进入作业现场时，先将事故两边接触网从定位装置上倒下，在地面进行接头。接好后用人工将接触网拉上腕臂进行固定。因时间原因此方案最好不对接触网进行调整，只要达到一定高度后，用降弓通过的方式。
⒉接触线断线后，断头处损伤较长，需做两个接线头情况的操作程序。 (1)电调下达准许作业命令后，验电接地并设好行车防护即开工。
(2)派人员到相应的锚段关节处，检查补偿装置的动作情况，根据作业要求将补偿绳重新入滑轮并调整补装置。若坠砣落地，则将其扶起后用Φ4.0mm镀锌铁线将其临时绑在锚柱上，并根据情况适当取下几块坠砣。同时还应派人检查相应锚段的中心锚节是否受损。
(3)处理接触线两断头
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①将烧伤的断头部分在合适的位置用断线钳切掉。
②将断头部分损伤严重不符合技术要求的，在合适的位置用断线钳切掉。两断头切掉部分之和要具有一定的长度。
(4)预制新接触线作为断头连接线
根据两断头切掉部分长度之和，用断线钳预制新接触线(长度与两断头被切掉部分之和基本相等)作为连接线。
(5)做接触线两接头
①使用TL06-85型接头线夹时，用锉刀将接触线两断头、新接触线和两节附加的两断头分别打磨平。
②在地面或作业车(梯车)上，直接做接触线一端头与旧线一端头的第一个接头。
③在新接触线另一端及旧接触线另一断头合适位置，安装蛙式紧线器，并在蛙式紧线器前方各上紧两个吊弦线夹，以防紧线器滑动。
④用手扳葫芦的钢丝索与蛙式紧线器的套子相连，开始紧线。在整个紧线过程中，注意观察第一接头的受力情况并适时紧固线夹螺母，确认其状态良好逐步紧线。
⑤当接触线紧到两断头能做接头的程度后停止紧线。 ⑥做新接触线与旧接触线的第二个接头。
⑦稍松一下手扳葫芦，使第二个接头受力并紧固螺母。确认状态良好并安全可靠后，撤除紧线工具。
⑧撤除紧线工具后，再次紧固两接头线夹的螺母并检查接头状态。 (6)安装接头线夹的吊弦，调整好接触线高度并做好8字型回头。
(7)检查因接触线断线被波及的其他跨距中的定位装置等。调整有并零件，使拉出值、导线高度符合技术标准。调整或更换不符合规定的吊弦。
(8)如在事故现场停有列车，抢修作业车、绝缘梯车无法进入作业现场时，先将事故两边接触网从定位装置上倒下，在地面进行接头。接好后用人工将接触网拉上腕臂进行固定。因时间原因此方案最好不对接触网进行调整，只要达到一定高度后，用降弓通过的方式。
(9)清理作业现场。无其他问题则结束作业。 ㈣注意事项：
⒈做接头时，必须检查并确认线索状态良好且符合技术标准后方准使用。 ⒉做好的接头必须符合要求。
⒊各部螺栓必须紧固牢靠，螺栓、螺母不得有脱扣及脱扣隐患。 ⒋在紧线及做接头的整个过程中，作业人员的安全带必须挂在作业平台的框架上(但不得挂在车梯框架上)。
⒌在作业过程中要注意信息反馈。如抢修进度、抢修中遇意外情况等。 ㈤抢修作业结束后，确认符合供电行车条件后方准申请送电。申请送电时，要向电调说明列车运行注意事项。送电后需观察1～2趟车，确认运行正常后抢修组方准撤离事故现场。
㈥抢修事故作业完毕后，抢修工作领导人要组织专人写实事故及其修复的情况，收集故障断线的废弃线头、零部件等，与写实情况一并交回供电段有关部门，以利事故分析。
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二、间结构尺寸方面故障
接触网是一种特殊的供电设备，所谓特殊即其不仅要保障质量良好地向电力机车提供电流，而且还要保证接触悬挂能牢固地处在规定的空间几何位置上，保证受电弓能质量良好地、平滑地从接触线上取流。由于机车受电弓宽度有限，且机车运行速度愈来愈快。因此接触网的技术参数一旦发生变化或接触悬挂上零件一旦脱落，就会对电力机车或电动车的运行造成障碍，严重时还会造成弓网故障。
㈠故障现象
⒈接触网参数变化。
⒉接触网线索、零部件脱落。 ⒊接触网零部件变形，脱落。 ㈡原因分析
⒈接触网部件变形或零部件脱落：由于接触网部件结构问题、长期运用过程中的振动疲劳或施工原因造成带病投入使用，都有可能造成接触网部件变形或零部件脱落。随着车速的提高，接触网部件成为接触网弹性的薄弱环节，即所谓的硬点。由于该处弓网压力加大，其各部螺栓更容易振动脱落引起弓网故障。
⒉接触网结构不合理：由于施工或设计原因，接触网个别处所在结构上存在问题，当温度变化时由于接触悬挂的热胀冷缩致使相应的线索驰度发生变化(如悬挂间电连接线、中锚辅助绳、开关引线等)。当线索驰度过大时在动态情况下也易形成弓网故障。
⒊接触网零部件本体和安装形式不合理：由于接触网个别零部件本体或安装形式不合理，在外界自然环境的影响下发生脱落变形，造成设备或弓网故障。如目前在接触悬挂上安装的各种标示牌，由于其面积较大，且用简易铁线固定，极易在风力作用下脱落，当位于受电弓范围内时即形成弓网故障
⒋产品质量问题：由于接触网产品质量不合格，使零件在长期动态工作过程中疲劳损坏，或在外界力量的冲击下发生变形，进而使接触网参数或结构发生变化，形成弓网故障。
⒌自然灾害：由于接触网漏天设置，受自然环境影响较大(如雨、雪风等恶劣天气条件下造成的塌方造成的支柱倾斜，接触网参数变形等);同时由于设置位置限制还会由于外界动力机械的撞击造成接触网支柱及接触悬挂参数的变化等。
㈢ 采取措施
⒈加强对接触网参数的监测：严格按照测量、巡视周期对接触网进行监测，掌握设备技术状态，发现问题及时处理。接触网参数测量主要对影响弓网取流的接触网参数进行测量：如线岔、锚段关节、分段、分相、中心锚结、接触线参数等。对测量后参数要进行综合分析，以发现和解决缺陷。
⒉加强对接触网各部螺栓、螺母、弹垫、防松垫片的平推、检查：在设备投人时要对各部螺栓进行平推紧固，在此基础上通过抽查逐步摸索螺栓动态松动周期，及时进行紧固，确保各部参数处于标准范围。同时在有条件的情况下尽可能多地使用防松螺母及垫片
⒊对不能适应列车运行条件的接触网部件和处所进行改造：如高速动车组运行区段的分段、分相和抬高受限处所。对容易脱落打弓的部件如“邻线有电牌”进行更换。
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⒋严格按照温度曲线安装、调整设备：保证设备不致因温度变化而产生卡滞、过紧、过松而使接触网参数发生变化。
⒌加强设备抵抗自然灾害的能力：如给支柱修建护坡和设立防护桩等。
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三、 电气联结方面故障
接触网既然是机、电合一的特殊供电设备，因此在运行过程中不可避免发生电气方面的问题。电气方面故障虽数量不多，但一旦发生，则会造成严重影响，甚至造成塌网、断线故障。
㈠电气烧伤故障原因分析：
⒈ 在电气化设计中，虽对线路牵引运能的增加裕量有所考虑，但随着铁路运输发展，现在牵引运能的增加已超出了裕量。原采用的一些线索因持续载流量偏小而承受不了大电流的长期运行，就发生了电气烧伤。
⒉ 接触网主导电回路由馈电线、隔开、隔开引线、承力索、接触线、电联接器、吸变、吸变引线等组成。各部分间由各种线夹进行连接，使这一回路沿铁路延伸，满足向电力机车供电的需要。主导电回路必须良好，才能保证电流的畅通;若存有缺陷，将引起局部载流过大、零部件分流严重，从而烧伤接触网设备。
⒊ 电气联接部分因连接不良或长时间运行松动等原因引起的电、化学腐蚀，造成主导电回路的截面(或当量截面积)不足，电气连接阻抗加大，从而导流不畅，烧伤接触网设备。如：将承力索纳入了电联接器电气导流的一部分;电联接线夹大小槽装反;线夹内有杂物;设备线夹间非面面接触等等。
⒋ 站场中的接触网结构比较复杂，在进行电气连接时，由于种种原因造成主导电回路不闭合、主导电通道迂回，引起分流严重而烧伤接触网零部件。
⒌ 设计的接触网结构中某些不应有电流通过的地方，而由于某些条件的巧合通过了全部或部分牵引电流。由于这些地方没有保证牵引电流(或其分流)通过的必要的电气连接，所以烧伤了接触网设备。
⒍ 立体交叉的线索、线索与支持装置间，由于线路阻抗的不同而形成电压差，在风力、温度变化、振动等因素的作用下，它们之间的距离不够，造成放电现象，放电电弧烧伤了接触网设备。
⒎ 两端属同相而不同馈线供电的绝缘锚段关节、分段绝缘器，因供电臂的阻抗不同而形成电压差，当电力机车通过受电弓短接两供电臂瞬间，在短接点处产生电弧，造成设备的烧伤。
⒏ 然而在施工时未严格执行有关标准，导致电联接器的结线不正确、线夹安装不标准。现行的检修规程中对电气联接的电气标准没有量化指标，使得供电部门在具体检修时“无章可循”。对电气联接缺乏行之有效的检测方法和手段，在具体检修中多是做些外观上的检查。工区存在“涂油”的认识误区。为防止设备检修质量验收时扣分，检修人员在平时检修时对接触网设备抹涂大量的黄油，致使设备的内部电气烧伤缺陷不能及时地被发现。如：为防止电联接散股扣分，在电联表面抹涂上一层厚厚的黄油。对设备的巡视特别是夜巡工作执行不力。
⑴电气连接线夹发热。原因是电联结线夹未按规定安装或在运行过程中发生螺栓松动、电力复合脂老化等缺陷，使电联结处接触电阻增加进而发热量增加，使线夹发热而烧伤线索，严重情况下烧断线索。
⑵线索自电气接续部分断股或断开。
原因是站场股道电联结设置位置或数量不合理，使股道间接触悬挂在机车取流的情况下产生较大的压差，接触悬挂在软横跨上产生环流，从而在悬吊滑轮或定位器根部等电气薄弱环节产生拉放电伤现象。
⑶设备线夹、接头线夹、吸上线与轭流圈(或钢轨)连接处烧伤。软横跨环流造成承力索悬吊滑轮处或定位器根部定位钩处烧伤。原因是不同悬挂问非稳定性
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接触也会造成线索问放电：当2不同悬挂立体交叉时.如果2支悬挂均为载流悬挂.当其中1支有大负荷电流时，根据潮流计算可知，在2悬挂问会形成电位差，此时如果2悬挂(包括线索问和一线索距另一悬挂的带电部分)问存在非稳定性接触，则在2悬挂问就会产生过渡电弧进而烧伤线索。此种情况一般发生在站场交叉承力索问和非支接触线与工支定位管问。
⑷通过以上故障原因分析接触网既然是机、电合一的特殊供电设备，因此在运行过程中不可避免发生电气方面的问题。电气方面故障虽数量不多，但一旦发生，则会造成严重影响，甚至造成塌网、断线故障
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四、绝缘方面故障
接触网作为特殊的高压供电设备，绝缘是其重要的技术指标之一。与地方供电线不同，接触网悬挂高度较低且距离机车较近，容易被环境和混合牵引的机车污染，因此其绝缘难度很大。按照绝缘介质，接触网的绝缘主要分为绝缘体绝缘和空气间隙绝缘，其两方面有一方发生放电都会影响接触网的正常运行。由于我国特殊的自然环境和设计方面的原因，绝缘方面的故障占整个故障比例较高、范围较广，对运输影响也较大，需要认真对待
㈠故障现象
⒈绝缘子闪烙放电乃至击穿。
⒉接触网带电部分对接地体放电。
⒊分段、分相等绝缘部件放电击穿。
⒋因外界物体变化造成接触网对地放电。 ㈡原因分析
⒈绝缘子脏污：主要表现为清扫周期过长，周围环境污染严重，使绝缘子表面覆盖了较多的导电介质而放电击穿。
⒉绝缘子的绝缘强度或材质不能适应周围环境：主要表现为绝缘子虽然按照周期甚至缩短周期进行了清扫，但由于周围污染介质的特殊性如化工污染等.使绝缘子在不太脏污的情况下也发生了放电击穿故障。
⒊分段、分相绝缘棒由于与炭材质的受电弓频繁摩擦接触，使其接触表面覆盖了一层碳粉，由于受天窗点的限制而不能及时清扫，使电弧沿其表面发生击穿故障。
⒋接触网带电部分由于受温度变化使其空间几何位置发生变化，当对接地体的距离变小并小于安全距离时即发生对地放电故障。
⒌铁路旁边的建筑物、树木等由于受自然灾害影响而使其状态发生变化，当其对接触网(含供电线)的距离小于安全距离时，接触网也被动发生放电跳闸故障。另外融冰、鸟类打窝用的导电体以及动物本体也会在特定情况下引发短路放电故障。
㈢采取措施
⒈加强绝缘的清扫工作，对部分污染严重的区段人为缩短清扫周期。
⒉对环境恶劣区段更换为抗污性能强的硅橡胶绝缘子。
⒊对分段、分相等特殊区段绝缘体逐步推广带电清扫模式。
⒋对接触网线索的调整要考虑其温度变化的影响，保证在温度变化时带电部分距接地体保持足够的安全距离。
⒌对铁路附近可能危机接触网供电安全的危树、建筑物及时联系处理，保证其在恶劣天气下状态发生变化时对接触网能保证足够的安全距离。
⒍加强对上跨建筑物上积雪的清扫工作和钢柱、横梁上鸟巢的清理工作，防患于未然
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五、中心锚结故障分析及检调
中心锚结是指在锚段中部，接触线对于承力索、承力索对于锚柱(或固定绳)进行锚固的方式，称为中心锚结。即是要求在两端装有补偿装置的锚段里，必须加设中心锚结。
㈠中心锚结的作用和安设 1.中心锚结的作用
接触网锚段安装中心锚结后，线索在中心锚结处相当于死固定方式，因此当温度变化时，锚段内线索的热胀冷缩便发生在中心锚结与两端的补偿器间，有效缩短了线索的伸缩范围。
中心锚结具有以下作用：
⑴ 锚段线索张力比较均匀，保证接触悬挂处于良好工作状态。
⑵ 设立中心锚结后可以缩小事故范围，即当一侧发生断线事故时不至影响中心锚结另一侧悬挂线路，有利于抢修事故和缩短事故抢修时间。
⑶ 可防止线索在外力作用下向一侧串动，如风力、受电弓摩擦力、因坡道和自身重力引起的串动力。 2.中心锚结的安设
中心锚结布置的原则是：使中心锚结两边线索的张力尽量相等。直线区段一般设在锚段中间处;曲线区段一般设在靠曲线多、半径小的一侧。
在两端装设补偿器的接触网锚段中，必须加设中心锚结。每个锚段中心锚结安设位置应根据线路情况和线索的张力增量计算确定。一般布置原则是使中心锚结固定点两侧线索的张力尽量相等，并尽可能靠近锚段中部。
当锚段全部在直线区段或整个锚段布置在曲线半径相同的曲线区段时，该锚段中心锚结应安设在锚段的中间位置。
当锚段布置在既有直线又有曲线且曲线半径不等时，该锚段的中心锚结应设在曲线多、曲线半径小的一侧。在特殊情况下，锚段长度较短时(一般定为锚段长度800m以下)，可不设中心锚结，视为半个锚段，可将锚段一端硬锚，另一端线索安装补偿器，此时的硬锚就相当于中心锚结。
㈡中心锚结的结构和要求
中心锚结的安装形式有多种，对于不同的悬挂形式，中心锚结的结构形式也不同。一般分为半补偿中心锚结、区间全补偿中心锚结、站场全补偿中心锚结和简单悬挂中心锚结。 1.半补偿中心锚结
半补偿中心锚结辅助绳采用GJ一50镀锌钢绞线(19股)制成，辅助绳中间用中心锚结线夹与接触线固定，辅助绳两端分别用正反两个钢线卡子紧固在承力索上。当一侧接触线断线后，另一侧接触线在中心锚结辅助绳的拉力下，不发
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生松动现象，起到了缩小事故范围的作用。如图2—9—1所示。
图2-9-1 半补偿中心锚结结构示意图
1—接触线;2—中心锚结线夹;3—承力索;4—中心锚结辅助绳;5—钢线卡子;6—绑扎段
2.区间全补偿中心锚结
区间全补偿中心锚结的应用，是因为全补偿链形悬挂时，接触线、承力索均设有补偿器，因此，都应设置中心锚结。在全补偿悬挂时，接触线中心锚结结构与半补偿相同。承力索中心锚结辅助绳则采用GJ一70镀锌钢绞线制成，其长度考虑布置在三个接触网跨距中。中心锚结在中间跨距，相邻两悬挂点和跨中用钢线卡子将辅助绳与承力索固定在一起。辅助绳两端各通过一串悬式绝缘子硬锚在最外侧支柱上，两支柱均为锚柱应打拉线。区间全补偿中心锚结结构如图2—9—2所示。
(a)
(b)
图2-9-2 区间全补偿中心锚结结构示意图
a—立面图;b—平面图
3.站场全补偿中心锚结
站场全补偿中心锚结是将中心锚结绳的悬挂点与承力索固定，依靠上部固定绳对承力索起到锚结的作用，这种形式也称为防窜中心锚结。一般设在站场的正线及站线中心锚结位置处设置软横跨节点14上。有防断式和非防断式之分。
站场全补偿中心锚结的承力索中心锚结绳用GJ—70钢绞线在悬挂点处通过钢线卡子与承力索固定，在两侧的跨距中心位置安装接触线中心锚结线夹，并将锚结绳向承力索中心锚结方向通过钢线卡子与承力索固定。有防断式和非防断式之分。其结构如图2—9—3所示。
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4.简单悬挂中心锚结
图2-9-3 站场全补偿中心锚结结构示意图
设置简单悬挂中心锚结时，需增设一条中心锚结辅助索，辅助索采用GJ一50镀锌钢绞线制成，辅助索的两端分别通过一串悬式绝缘子硬锚在中心锚结所在跨距两侧的支柱上(即等于在该跨距中增加了一段承力索)。该支柱为锚柱应打拉线，以保持受力平衡。在直线上和曲线上都有不同的安装要求。
在直线上，其中心锚结结构与半补偿悬挂中心锚结的结构相似，只不过简单悬挂中心锚结绳较短(一般不超过5m)，而且是采用钢丝绳制成(截面积为50 m㎡)，钢丝绳两侧分别用3个钢线卡子紧固在辅助绳上。如图2—9—4所示。
图2-9-4 直线区段的简单悬挂中心锚结结构示意图
在曲线区段时，其中心锚结设置不同于直线区段，其结构看上去象一个倒装的中心锚结。曲线上中心锚结绳也采用50mm2截面积的钢丝绳制成，其中间搭过平直腕臂并用线夹固定在腕臂上。钢丝绳两端各用一个中心锚结线夹固定在接触线上。曲线区段中心锚结辅助索较长，其中部与中心锚结辅助绳相同固定在腕臂上，两侧各通过一串悬式绝缘子硬锚于相邻的支柱上。这两根支柱应打拉线。中心锚结绳在接触线上的固定点距悬挂定位点6m，中心锚结结构高度一般为0.5m。如图2—9—5所示。
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图2-9-5 曲线区段的简单悬挂中心锚结结构示意图
随着120型分配阀的普及与推广应用，120阀在我国铁道车辆上逐渐起着主导地位，货物列车向着高速重载方向发展。在运用上120阀可靠性能是列车再次提速的保证。因而保证120阀的正常运用，现显得比较重要。现就120阀在日常检修中常发现的故障进行说明，并对其做简要分析。
一、常见故障分析
1、主阀 a.自然缓解
原因分析：自然缓解是指120阀制动机减压40KPa后，保压不到1分钟就产生自动缓解。主要原因是各结合部、摩擦副、模板等漏泄造成的。
b. 副风缸充气快
原因分析：(1)滑阀座充气孔(l
1、l2)偏大; (2) 加速缓解风缸充气慢，也会使副风缸充气快;
(3) 主活塞橡胶有穿孔，使得主活塞上部l9 室的压力空气通过模板进入主活塞下部，进而进入副风缸;
(4) 加速缓解阀的夹心阀ф38与阀座密切性不好， C. 加速缓解风缸充气过慢
充气通路：加速缓解风缸充气是由主阀作用部滑阀室内的副风缸压力空气经滑阀顶面的加速缓解风缸充气孔f2 ，再经滑阀座上的孔h1后通过中间体上的孔h至加速缓解风缸。 产生原因：
(1)滑阀上的加速缓解风缸充气通路或充气孔f2(ф0.9)被堵塞;
(2) 主阀体内加速缓解风缸充气通路堵塞。 c. 加速缓解试验时，加速缓解风缸压力下降 产生原因：
(1)半自动缓解阀的两个止回阀没有压到位。120阀的半自动缓解阀顶杆有两种，一种是铜质顶杆，另一种是工业塑料材质的顶杆。一般来说，铜质顶杆较好。而工业塑料材质的顶杆，在使用过程中易变形，会失去其正常功能;
(2) o形圈橡胶密封圈不密切; (3) 缓解阀膜板有漏风。 d. 充气时，主阀部排气口漏泄 产生原因：
(1)列车管压力空气经滑阀漏出; (2) 副风缸压力空气由滑阀漏出;
(3) 列车管压力空气经紧急二段阀O形圈漏出。
一般来说，我们可以根据漏出空气的音响加以辨别，充气刚开始，列车管压力很快就上升，因此若列车管压力空气通过滑阀漏出，在充气一开始就会发出较高的音响，如果是副风缸的压力空气漏出，印象一定是渐渐增高，而且随着副风缸充气时间越长响声越来越长。
e. 稳定性试验，稳定性不良 产生原因：(1)充气孔过小或被异物堵塞，如充气时间符合要求，一般不会是充气孔的问题。
(2) 稳定弹簧过弱或主膜板老化。
f. 紧急制动位时局减阀盖上的小孔有压力空气漏出
产生原因：制动位时，局减阀活塞两侧，一侧为制动缸压力空气，另一侧为大气。局减阀盖上的小孔处有压力空气漏出，表明局减活塞处有漏泄，其原因主要有：
(1) 局减膜板紧固螺母松动; (2) 局减膜板有气孔;
(3) 局减上活塞、下活塞有砂眼。 g. 充气缓解位局减排气口漏泄过大
产生原因：与局减室相通的气路全部在主活塞滑阀部分，因此，造成漏泄的原因也集中于此，主要有：
(1) 节制阀与滑阀顶面研磨不良或有拉伤，致使副风缸或列车管压力空气经第一阶段局减通路从局减排气口通向大气;
(2) 滑阀研磨不良或被异物拉伤，压力空气窜入第一阶段局减通路，从局减排气口通向大气;
(3) 主阀体或滑阀套漏泄。
2、 紧急阀 a. 不起紧急作用 原因分析：
(1)紧急阀上盖泄露或紧急活塞漏泄; (2) 安定弹簧过硬。当实施紧急制动时，紧急活塞两侧产生的压力差不足克服安定弹簧的阻力，使弹簧压缩，紧急活塞起初虽下移，但未能顶开先导阀，紧急活塞杆的下端面与先导阀顶杆之间有一点间隙(3mm)，再加安定弹簧的阻力，不能产生足够的压力差;
(3) 先导阀顶杆活动不灵活。检查顶杆内的O形圈是否压力过大，或者O形圈四周有橡胶毛刺，致使顶杆运动阻力大。
b. 安定试验起紧急制动 原因分析：
(1)安定弹簧过弱。紧急活塞两侧有很小的压力差时就可以使活塞下移产生紧急制动作用。这是常见的故障。
(2) 紧急活塞轴向限孔Ⅲ(Φ2.3)过小或被异物堵塞,列车管常见制动减压时，紧急室的压力空气经活塞杆轴向限孔向列车管逆流，使紧急活塞两侧不能产生大的压差，但如果限孔堵塞，紧急室压力将跟随列车管压力同步下降，从而在紧急活塞两侧形成较大压差，使紧急活塞下移，产生意外紧急制动作用。
C. 紧急制动灵敏度差 产生原因:
(1) 紧急阀上盖漏泄或紧急活塞漏泄;
(2) 紧急活塞杆中的限孔Ⅲ(Φ2.3)过大，使紧急活塞两侧难以形成必要的动作压差，因而无法下移推动先导阀顶杆;
(3) 安定弹簧过硬。紧急活塞两侧的动作压力虽然形成，但因安定弹簧过硬，紧急活塞不易下移; (4) 先导阀顶杆别劲，顶杆内的О形圈压量过大或放风阀轴向内孔有拉伤或橡胶未清除干净，致使先导阀顶杆运动阻力大。
d. 紧急室充风时间不合格
原因分析：(1)紧急室充气时间长：紧急活塞杆上的横向限孔Ⅴ(ф1.1)被杂质堵塞或接触部有漏风;
(2)紧急室充气时间短：紧急活塞杆上的横向限孔Ⅴ(ф1.1)偏大。
二、其他原因分析
1. 在阀制造过程中，一是活塞杆上的О形圈与铜套的尺寸的形位公差未达到技术要求，活塞杆与铜套之间别劲;二是有时没有清除干净阀内的蜡，直接装车，在阀的运用中产生通路被堵塞，影响阀的正常使用。
2. 运用中，由于压缩空气中夹杂着粉尘、小颗粒与油脂等异物，对120阀的运用构成极大的威胁，尤其对滑阀、节制阀和夹心阀影响最大。
当压缩空气中较细的粉尘，进入滑阀与滑阀座之间时，它就相当于一种研磨剂，在滑阀长期作用下，就会使滑阀或滑阀座局部区域偏磨，从而造成漏泄。还有的粉尘能直接划伤滑阀或滑阀座而造成漏泄。
当压缩空气中的小颗粒，进入到滑阀体内时，有时会使滑阀上的作用孔堵塞，有时会使夹心阀漏泄。
3、在检修中，要保证所有的橡胶件不接触汽油等清洗剂。滑阀油脂的使用一般大多数人认为，硅油与硅脂涂抹得越多越好，以致多余的油脂粘到膜板上或被吹进阀体暗道中。有资料表明：油和脂的用量过多不仅对滑阀作用毫无益处，而且将降低橡胶件的耐寒性。
以上仅是对120阀在检修中常见的故障作了分析，对主要产生的原因作了说明。因为120阀的检修问题比较系统全面，我仅作出了一点点个人理解，愿与大家共同探讨。
摘要电气故障分析及处理方法是电工和电气技术人员必须掌握的一门实用技术,分析了配电房电气故障的主要原因,即配电房三相负荷不平衡及变压器故障,并提出处理方法,具有一定的参考价值。
关键词科研单位;配电房;电气故障;分析
电气故障分析及处理方法是电工和电气技术人员必须掌握的一门实用技术,熟悉而准确地排除电气故障是每个电气工作人员必须具有的基本功,尤其是科研单位和一级负载单位的电工。他们技术的好坏,直接关系到科研成果的研制和人们生命财产的安全。这就要求电气工作人员不仅需要掌握电工基本理论,而且还要不断地积累实践经验、从实践中学习。现将配电房电气故障的主要原因及解决方法总结如下。
1配电房三相负荷不平衡
配电房三相负荷不平衡指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致,且幅值差超过规定范围。三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成一系列的危害,主要有:一是降低变压器的出力,危及配电变压器的安全和寿命。二是使电动机定子的铜损增加,产生制动转矩,从而降低电动机的最大转矩和过载能力。三是引起发电机的附加发热和振动,危及安全运行和正常出力。四是增加输电线路的损耗。电压每降低10%,线路损失增加17%。此外,在低压配电线路中,会影响计算机正常工作,引起照明电灯寿命缩短(电压过高)或照度不足(电压过低)以及电视机的损坏。对于通信系统,会增大干扰,影响正常通信质量[1,2]。引起以相序分量为起动元件的多种保护发生误动作(特别是当电网中同时存在谐波时),对电网安全运行有严重威胁。因此,造成科研楼大面积停电,严重影响了科研和办公。
解决方法:一是按原设计规划合理布线;二是根据实际需要合理分配负荷;三是根据实际需要合理增加电源。根据以上几个原则和具体情况,从总体布线、量能分配,到线材型号、电能计量等,重新组织实施。可顺利解决其三相负荷不平衡、线路跳闸、影响试验的连续性及重要数据的遗失等问题,以及电压偏低、电器设备不能正常使用、日光灯起跳不起来、办公亮度不够等问题。
2变压器故障
变压器的故障可分为磁路故障和电路故障。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障,常见的有硅钢片短路、穿心螺栓及轭铁夹紧件与铁芯之间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。电路故障主要指绕组和引线故障等,常见的有线圈的绝缘老化、受潮,切换器接触不良,材料质量及制造工艺不良,过电压冲击和缺相运行,以及二次系统短路引起的故障等[3,4]。
分析变压器故障原因可从以下方面观察变压器运行情况:一是观察变压器的运行情况,如负荷情况、过载情况和负荷种类。如发现三相不平衡应重新分配负荷后再送电。二是变压器温升情况,如温升超过规定,应及时分析原因并做好记录,尽快拿出解决故障的方案。三是继电保护动作的性质,并在哪一相动作的。四是检查变压器的响声是否正常,一般有均匀的嗡嗡声,如运行中有其他声音,则属于声音异常,应及时分析原因并做好记录。五是检查油枕内油标的高度,一般应在1/4~3/4处,如油面过高,一般由于冷却装置运行不正常或变压器内部故障等所造成的油温过高而引起的。如油面过低,应检查变压器各密封处是否存在严重漏油现象,放油阀是否关紧。六是检查变压器运行记录和历史资料。七是检查其他外界因素,如电网、雷击、雨雪、小动物活动等原因引起的故障。
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变压器故障的分析方法:一是直观法。变压器的控制屏上一般都装有监测仪表和保护装置,通过这些仪表和保护装置,一般可以准确地反映变压器工作状态,及时发现故障。当值班电工如果发现少一相高压,就可以马上判断有一相高压熔断器RN1熔断,及时予以更换,就不会造成大的损失。二是试验法。许多故障不能完全靠外部直观来判断的,如匝间短路、内部绕组放电或击穿,绕组与绕组之间的绝缘被击穿,其外表的征象均不明显,因此必须结合直观法进行试验测量,以正确判断故障的性质和部位。用2 500V的绝缘电阻表测量线圈之间和绕组对地的绝缘电阻,若其值为零,则线圈之间和绕组对地可能有击穿现象。测得的高低压侧的相电阻与三相电阻平均值之比超过4%,或者线电阻与三线电阻平均值之比超过2%,则可能是匝间短路或引线与套管的导管间的接触不良。二次测三相绕组电阻误差很大,这可能是引线铜皮与绝缘子导管断开或接触不良。3结语
对配电房电气故障进行分析是极为重要的,尤其是科研单位和一级负载单位。重点是培训一支技术过硬的优秀团队,其次是研究供配电发展的新趋势,为确保科研、生产安全用电做好人员和技术支撑。因此,对科研单位配电房电气故障分析和探讨具有一定的经济价值和社会意义。
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