HXD1B型电力机车故障分析与对策

【摘 要】HXD1B型电力机车是一种重要的货运电力机车，对于货物运转的顺利、可靠有着重要影响。在HXD1B型电力机车运行过程中，存在着一些常见故障，给机车运行的可靠性造成了不良影响。本文就对这些常见故障进行了分析，并提出相应的对策，以提高HXD1B型电力机车运行的平稳、可靠。

【关键词】HXD1B型电力机车 故障分析 对策

随着现代社会经济的快速发展，货物运输行业越来越加发达，对货物运输的速度、安全都提出了更高要求，在此背景下，作为货物运输主要方式之一的HXD1B型电力机车运行必须更加可靠，因此，加大对HXD1B型电力机车故障了解，掌握相应解决对策，有着十分重要的现实意义。

1 相位、零位防溜频动故障及对策

机车运行需要通过手柄操作来完成，在一般情况下，机车运行是朝着一个方向进行的，换向手柄处于固定的“向前”或“向后”之后就不需再操作，机车司机只需对功率手柄操作，使其处于“零位”或“非零位”即可。然而，在机车实际运行中，可能会有换向手柄处于“零位”，LKJ记录显示“零位”；换向手柄不处于“零位”，功率手柄处于“零位”，LKJ记录显示“非零位”，且无论如何操作主手柄，LKJ始终显示“非零位”，手柄防溜动作频繁。在操纵端完成换向后，LKJ记录了“向前或向后”，但在非操纵端，前后端也显示了“向前或向后”，非一端和另一端分别显示“向前”、“向后”，相位防溜动作频繁[1]。针对这种相位、零位防溜动作频繁的故障，采取的解决对策是对控制电路进行重新设计，直到LKJ不出现相位、零位防溜问题为止。

2 网络通信干扰故障、电网电压值虚高故障及对策

2.1 网络通信干扰故障

网络通信是HXD1B型电力机车的重要子系统之一，通信水平的高低关系到电力机车运行的安全。在HXD1B型电力机车中，采取的是MVB通信方式，即利用网络控制车辆总线完成模板间通信的方式。但是，由于机车内部和外部环境都存在磁场，会对通信设备造成一定的干扰，在实际运行当中，会发生高压隔离开关自动断开、HVB（主断路器）跳闸、CCU（中央控制单元）与TCU（牵引控制单元）、CCB（制动控制单元）之间通信受阻或网络中断、逆变电器和871代码等突发性故障，影响到乘务员的正常工作，甚至会误导乘务员做出错误操作，给机车运行造成不良影响。

2.2 电网电压值虚高故障

在HXD1B型电力机车进行添乘试验时，机车的微机显示屏网压发生显示值波动和虚高现象，与模拟值之间相差超过5000V，此问题没有得到重视和及时处理，导致在机车实际运行中出现网压高断电保护问题。在网压的变化过程中，机车的功率也发生了相应变化，变化关系如图1所示，由此图可知，机车功率在22.5KV-30KV之间保持稳定的9600KW，而在低于19KV或者高于30KV时会发生线性降低至0，在22.5KV-19KV之间，会由9600KW线性降低至8100KW。

微机显示屏网压值显示的机理是：高压电压互感器将网压变换为两路电压等同的同步低压信号后，一路直接输送给机械网压表中，显示出模拟网压值以对消耗电能进行计算，另一路则输送到主变流器中，通过A/D转换和软件计算后，对机车进行控制的同时，经由MVB总线将数字网压值同步显示在HMI上。根据此原理可知，电网网压值虚高问题是由于软件计算受磁场干扰后出现偏移造成的，引起TCU封锁和HVB跳闸误保护。

针对以上两种由于磁场干扰引起的故障问题，有效的解决对策是在网络通信接口处加设抗干扰装置，并对计算机网络控制系统的抗干扰系数进行重新计算和设计，提高网络通信对磁场的抗干扰能力，保证通信的质量；同时，还需要对机车无电区网压感应值进行适当调整，对CCU、TCU控制软件进行优化，起到消除通信干扰的作用，从而提升控制系统的可靠性，为机车的网络通信提供保障[2]。

3 装配工艺引起故障及对策

HXD1B型电力机车是一个十分复杂的系统，包括众多的子系统，只有各个子系统之间良好配合的情况下，才能保障机车的正常运行，因此，装配工艺就显得十分重要。在实际当中，有许多故障就是由于机车部件在装配过程中控制不到位引起的，比如受电弓不升、主变流器水循环漏水、制动夹钳、电机线和接触器烧毁以及HMI无显示、主变流插件板虚接等，这些都会给机车的运行安全造成潜在隐患，引发电机运行事故。

针对机车组装工艺问题引起的故障，需要加强对机车组装过程的控制，严格按照相应的组装标准、技术规范等要求作业，并做好现场组装管理，及时发现组装过程中存在的问题并解决，在组装完成后，还要对机车控制系统的电器线路进行全面检查，尤其是SKS3模块的插接电气特性、抗震性等，保证各个子系统的组装质量，从而确保整个机车系统运行的正常、可靠。

4 撒砂装置故障及对策

空转是机车在牵引运行过程中经常容易发生的现象，其根本原因是轮周的瞬间牵引力超过粘着力，如果发生轮对空转，会导致机车牵引力突然降低甚至消失，造成列车运缓或者坡停，严重时会引起钢轨擦伤、轮箍迟缓等，甚至可能会引起列车追尾事故。

撒砂装置故障是导致机车发生轮对空转问题的重要因素，常见故障主要有下砂量较小或者不下砂问题，下砂量过大问题较为少见。撒砂装置故障发生的原因包括以下几方面：一是砂子质量问题，砂子直径过小，其中含有过多的粉尘，在下砂过程中，粉尘会造成撒砂器内部堵塞，导致无法正常工作；二是过滤器、阻气门被堵塞，是指在撒砂器工作过程中，过滤器或阻气门被直径较小的砂子卡住，影响到撒砂器内压缩空气的正常速度和压力，进而造成下砂量小或不下砂过程；三是砂箱密封问题，是指砂箱安装或长时间运行之后，密封性出现不严现象，造成砂箱内压缩空气外泄，压力降低，无法达到下砂要求的压力值，无法下砂。

针对撒砂装置故障问题，采取的对策如下：（1）首先，对撒砂器进风管接头进行拆卸，检查压缩空气情况，如果没有压缩空气存在，则需要对撒沙器相关电器线路、空气管路进行检查，以排除故障；如果有压缩空气，再进行下一步。（2）对砂箱气密性进行检查，如果有泄气部位，需要对其修补；如果气密性良好，无明显泄漏情况，再行下步检查。（3）拆卸撒沙器与砂管的连接接头，并给以撒砂信号，观察是否有砂流出，以判断砂管是否出现故障，然后再决定疏通砂管还是拆卸撒砂器进行零部件的逐一检查，找出故障部位并排除[3]。

5 空调器故障及对策

HXD1B型电力机车的降温依靠空调器，但空调误保护或者不制冷是一种常见故障，给工作人员正常工作造成了严重影响，故障表现主要包括：一是冷凝风机过载问题，许多冷凝风机在计算过载值时，并没有将机车运动和环境因素考虑在其中，导致计算值低于实际需求值，引起过载；二是压缩机停机问题，主要是由于压力信号采集方式和执行方式不当造成的。

针对此种故障，采取的解决措施有：调整冷凝风电机的热继电器整定值，比如从2.0A提高至2.5A；对控制程序进行优化，将低压压力故障信号的滤波时间适当延长，避免压缩机的误动作引起停机。

6 结语

HXD1B型电力机车故障是影响货物运行速度、安全的重要因素，通过对HXD1B型电力机车故障的分析，了解其发生原因，掌握相应的解决对策，可以及时解决并有效避免故障问题，提高机车运行的可靠性、稳定性。

参考文献：

[1] 翟启斌.HXD1B型电力机车故障分析与对策[J].机车电传动，2010（3）：68-71.

[2] 何成才，周莉.HXD1B型电力机车主断路器故障分析[J].轻工科技，2013（4）：57-58.

[3] 何成才.HXD1B型电力机车4QC运用故障分析[J].装备制造技术，2013（6）：74-75.

作者简介：徐志强（1964―），男，河南许昌人，本科，毕业于北京交通大学，工程师，研究方向：铁路机车验收。