SS7E电力机车低压电器柜与HXD3车内设备的检查与维修.docx
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SS7E电力机车低压电器柜与HXD3车内设备的检查与维修
SS7E电力机车低压电器柜与HXD3车设备的检查与维修
摘要
电力机车检修工作在铁路运输工作中有着极其重要的作用和意义，电力机车技术状态的好坏关系着铁路运输的正常秩序，为铁路运输提供优质车是机车制造厂和车务部门义不容辞的责任和义务，而机车检修工作是机务部门优质供车的基础，是铁路运输的重要组成部分，所以应尽最大努力合理组织电力机车检修工作，提高机车检修质量和效率，保证运用电力机车的良好技术状态，适应新形势下铁路运输不断发展的需要。
电力机车检修的任务是恢复、消除机车各零部件在运用中出线的变化和损伤，保持和恢复其工作性能，使机车保持良好的技术状态，以满足铁路运输的需要。
下面介绍有关SS7E型电力机车低压电器柜和HXD3型电力机车车设备的检修与维护。
1SS7E低压电器柜的检修
电力机车低压电器柜主要安装机车辅助电路和控制电路中所用的电器，按其专业性可分为机车专用电器和通用电器，专用电器是专为电力机车设计的电器，普通电器是针对机车使用的特殊性在普通性电器上作用相应改进而派生的。
低压电器柜安装的大部分是通用型电器，包括了电磁接触器、真空接触器、中间继电器、三相自动空气开关等，低压电器柜也安装了劈相机启动继电器等机车专用电器。
本章针对电力机车低压电器柜的机车专用电器和通用型电器，详细介绍SS7E电力机车低压电器的检修工艺和方法。
1.1SS7E低压电器柜电器结构布置
1.1.1概要
电力机车低压电器柜分为I号低压电器柜和II号低压电器柜。
I号低压电器柜安装控制I端的电器，II端低压电器柜安装控制II端的电器。
这两种电器柜均是前面有门的半封闭结构，在门上设有观察窗，平贵的底部有安装孔与车连接固定，顶部通过拉板固定于车体。
SS7E型电力机车低压电器柜包括接触器、中间继电器、转化开关、断路器、接地继电器、过流继电器、故障开关以及其他保护和控制用电器。
1.1.2结构布置
低压电器柜设备布置
两端低压电器柜电器基本相同，仅个别电器根据机车需要有部分调整，每个低压电器柜是为半台机车辅机服务。
I端低压电器柜外电器布置见图2-1-1所示。
图2-1-1I端低压电器柜电器布置
1压缩机电机接触器KM15
2牵引风机电机断路器QA1
3压缩机电机断路器QA3
4变流器风机接触器KM2
5转换开关SA25、27、29、31、33、35、37
6零位中间继电器KL10
7网侧过流继电器FA1
820芯插座39、41、43、45、47XS
9变流器风机断路器QA9
10制动风机断路器QA5、7
11制动风机接触器KM13
12变压器风机断路器QA11
13制动风机断路器QA7
14辅变流1输出接触器KM11、KM12
15辅变流机组转换接触器KM10
16接地继电器FE11
17接地故障开关QS27、QS29
18FE11的限流和并联电阻R77、79、78、80、82
19过压吸收电容C23、25
II端低压电器柜电器布置见图2-1-2所示
图2-1-2II端低压电器柜电器布置
1压缩机电机接触器KM16
2牵引风机电机断路器QA2
3压缩机电机断路器QA4
4转换开关SA26、28、30、32、34、36、38
5辅助过流继电器FA8
6辅助库用刀开关QS22
7牵引风机隔离接触器KM19
820芯插座40、42、44、46、48XS
9变流器风机断路器QA9
10制动风机断路器QA6、8
11制动风机接触器KM14
12变压器油泵断路器QA12
13制动风机断路器QA6、8
14辅变流2输出接触器KM21、KM22
15辅变流机组转换接触器KM10
16接地故障开关QS28、QS30
17过压吸收电容C21、24、26
18辅助接地继电器FE5
19高压阀保护电阻R43
20过压保护电阻R41
21零压硅整流器LYGZ
1.1.3日常维护检查
序号
维护容
1
骨架完好，焊缝不许有开焊，固定拉板完好
2
各电器完好、齐全、洁净
3
各安装螺栓紧固，柜体牢固，各接线螺栓紧固，导线不许松动，各铜排不许有裂损，导线与接线端压接牢固，不许有松动
4
绝缘状态良好，各电器连线间有足够的绝缘距离，不许相碰、接触
1.2SS7E低压电器柜各电器的检修
1.2.1继电器的检修
中间继电器
1.概要
中间继电器在电力机车控制电路中作为逻辑传递的一个环节单元，用于增加信号数量、量值放大以及开闭逻辑状态转换。
中间继电器的外形如图2-2-1所示。
其磁系统采用螺管直动式，8对双断点桥式触头分别布置在磁轭的两旁。
2.维护检查
（1）在确认断电的情况下进行以下项目的检查维护：
①清理继电器外部，应无尘垢油污。
②检查继电器外观，应无破损或异常。
③检查接线端子应无松脱。
④检查继电器安装应无松动现象。
⑤检查继电器触头组的开距应符合表2-2-1的要求，否则更换新件。
⑥用干净棉布醮酒精清理触头。
（2）上述项目完成后，通电检查。
在线圈两端加施以88V、110V、121V三种电压下各动作5次，且动作灵活，无卡滞现象。
（3）不允许用砂布、锉刀对触头进行修磨。
触头磨损或灼伤严重的则应更换新件。
（4）继电器的使用形成故障时应更换新件。
表2-2-2JZ15中间继电器主要技数参数
名称
参数
名称
参数
额定电压（V）
DC110
触头初压力（N）
0.7
触头额定电流（A）
10
触头终压力（N）
0.9
触头开距（mm）
≥3
线圈电阻
1000
触头超程
≥2
电流继电器
1.概述
电流继电器在电力机车上用作主电路原边过流保护和辅助电路过流保护。
主电路原边过流保护用JL14-20J5A型电流继电器与高压电流互感器配合使用，辅助电路过流保护用JL14-20J1200A型电流继电器
韶山7E型电力机车低压电器柜装有JL14-20J5A/8A型原边网侧电流继电器；JL14-20J/2800A3辅机过流用电流继电器。
在供电柜有2个JL14-20J5A供电过流用电流继电器。
2.结构
JL14型电流继电器根据使用条件不同工作电流，但结构基本相同，由磁轭、反力弹簧、衔铁、非磁性垫片、触头、铁心等组成。
JL14-20J5A型电流继电器的外形如图2-2-3所示
3.主要技术参数（表2-2-4）
表2-2-4JL14系列电流继电器主要技术参数
名称
参数
名称
参数
额定电压（V）
DC110
触头超程
≥1.5
触头额定电流（A）
5/1200
触头终压力（N）
0.25
触头开距（mm）
≥2.5
线圈电阻
0.417
4.维护检查
（1）在确认断电的情况下进行以下项目的检查维护：
①清理继电器外部，应无尘垢油污。
②检查继电器外观，应无破损或异常。
③检查接线端子应无松脱。
④检查继电器安装应无松动现象。
⑤检查继电器触头组的开距应符合表2-2-4的要求，否则通过调节图2-2-3中调节螺母5来调整。
⑥用干净棉布醮酒精清理触头。
（2）上述项目完成后，通电检查。
依据电流继电器在电路中的应用进行动作值整定，动作值的调整通过调节图2-2-3中的反力弹簧1和衔铁2下的非磁性垫片来调整。
（3）不允许用砂布、锉刀对触头进行修磨。
触头磨损或灼伤严重的则应更换新件。
（4）继电器的使用形成故障时应更换新件。
1.2.2接触器的检修
电磁接触器在电力机车上用来控制辅助电路中各辅助电动机及劈相机启动电阻的接通和开断。
SS7E电压电器柜中的接触器都采用的6C180/AF185-30-11型接触器，本节主要详细的讲解一下AF系列和6C系列的电磁接触器。
AF系列电磁接触器
1.概要
（1）结构
低压电器柜AF系列三相交流接触器AF185型的外形如图2-2-5所示
（2）主要技术参数（表2-2-6）
表2-2-6AF185-30-11接触器主要技术参数
型号
AF185-30-11
主触头
额定电压
AC380
额定电流
180
分断能力
1800
接通能力
2000
辅助触头
额定电压
DC110
额定电流
1.5
约定发热电流
15
控制线圈
额定电压
DC110
线圈损耗
闭合：
500V
保持：
2W
线圈吸合时间
30～115
线圈断开时间
25～80
2.机械磨损
机械磨损操作的次数增加对接触器触头的机械和电气寿命的影响比较小，主要有以下几种机械磨损。
（1）交流噪声
如果在鉄芯的表面有垃圾，接触器吸合时，接触器会有轻微的声音。
可以用一块干的软布来清洁。
交流噪声也会有可能由鉄芯表面变形造成。
如果鉄芯上的短路环损坏，交流噪声会较大，因为磁场会使接触器产生振动。
如果这样的话，接触器就应该更换。
产生交流噪声的另外一个原因，可能是在超出接触器技术规上允许的环境下使用，而产生了腐蚀。
接触器应该在无凝露的环境下使用，这样可以避免鉄芯表面腐蚀。
（2）触头抖动
接触器的线圈工作电压围应在额定电压的85%～110%之间。
电压波动围在±5%围以时，触头磨损最小。
电压过高会导致鉄芯吸合的速度加快，低电压将会降低吸合速度。
以上因素都会在吸合时导致抖动。
高电压时的速度会导致吸合时声音增加。
3.主触头的维护
如果仅是触头表面粗糙及变色，此时触头并未破坏或完全损坏。
随着触头材料的发展及接触器性能的提高，挫、打磨或其他尝试修复触头或触头表面的方法都不需要。
根据以往的经验，这样做会增加产生其他问题的风险。
同样在试图修复过程中，并未进行清洁工作也会影响接触器的性能。
触头维护应仅限于检查触头的磨损程度。
这样是为了保证到下一次这段时间中，接触器可以无故障运行。
检查触头，也可以判断接触器在应用中是否正常运行，及触头是否有异常磨损或损坏现象。
无论是从功能还是从经济的观点来看，确定触头的磨损程度是必须的。
太早的维护接触器会增加总的费用，在适当的时候维护接触器，避免设备中断或事故是比较经济的。
不同的应用类型，不同的负荷触头的磨损率是不同的。
对于电机控制还与电机的启动方式有关。
4.更换触头
在已安装的接触器上更换触头，步骤如下。
6C系列接触器
韶山7E型电力机车辅助接触器采用6C110、180型交流接触器线圈电压DC110V。
1.结构
6C110、180型接触器结构相同，仅尺寸不同，外形见图3.5.1示
图3.5.1 6C110、180型接触器外形
6C接触器、由底座、动触头、静触头、辅助触头线圈及灭弧罩等组成。
2.主要技术参数
型号
110
180
主触头
额定电压（V）
额定电流（A）
分断能力A£440V下
接通能力（均方根值）A
AC380
110
1300
1100
AC380
180
1800
1800
辅助触头
额定电压（V）
额定电流（A）
约定发热电流
DC110
1.5
15
DC110
1.5
15
控制线圈
额定电压（V）
20°C时线圈电阻
闭路电感H
DC110
闭合：
46±5%。
吸持1240±5%
14．7
DC110
闭合：
46±5%。
吸持1240±5%
14．7
3.6C接触器日常维护
外观清洁，不许有破损，接线端、安装螺栓紧固齐全、灭弧罩安装牢固，接触器吸合时动作灵活，不许有异声
1.2.3断路器的检修
1.日常维护和检查
1）外观检查各部件应无损坏和灰尘。
2）紧固件应无松动。
3）接线应无过热，闪络或击穿。
端子应无松动。
4）绝缘件应无过热灼伤，裂纹。
5）工作中应无过热，异音或异味。
6）正常情况下，工作时断路器应在接通状态，一般不得有电时人为断电。
7）运行1.5万km或一个月无电时应按压面板试验按钮，确认断路器能可靠脱扣。
8）必须在产品名牌数据围运行。
2.辅修
机车运行不超过5万km或3个月。
1）测量主触头绝缘电阻应符合机车要求。
一般不小于10MΩ。
2）按压试验按钮，应能正常脱扣。
3.小修
机车运行不超过20万km或1年
1）打开面板，用棉布蘸酒精清理触头，支架和灭弧罩上的粉末。
2）不许用砂布，锉刀对动，静触头进行磨修。
3）更换已到寿命的触头对。
4）试验台通电检查断路器性能，应符合要求。
4.中修
机车运行不超过80万km或4年。
1）更换烧损严重的灭弧栅。
2）更换不能维持一年工作的触头对。
小型断路器
1.辅修、小修、中修
1）清除表面脏污。
2）手柄松动或卡滞应修理或更换。
3）测量绝缘电阻，极间和对地应在10MΩ以上。
4）可参与机车800VAC耐压1min，应无击穿或闪络现象。
2.故障处理
1）工作时，虚接，电流时有时无。
应修理或更换。
2）工作时，表面温度超过60℃，
（1）负载电流过大，应设法降低。
（2）触头接触不良应修理、更换。
3）手柄松动或卡滞,应修理或更换。
4）绝缘电阻太低，低于10MΩ漏电，可能是受潮或污染，应表面清理，或在干燥炉60℃以下烘干，至绝缘合格为止。
2HXD3车设备的检修
2.1变压器的检修
2.1.1主变压器的用途
HXD3型交流传动货运电力机车采用FPWR1/JQFP2-9000/25（DL）型主变压器，将25kV的接触网电压变换为电力机车所需的各种低电压，以满足电力机车各种电机电器工作的需要，主变压器外形如图3-1-1所示
图3-1-1
2.1.2主变压器的特点
1）采用下悬式安装，强迫导向油循环风冷方式，装一台主变压器，总重13t主变压器与储油柜一体化，冷却装置分开布置。
2）变压器采用心式卧放结构，A级绝缘，普通矿物油；变压器及油循环系统均采用真空注油，储油柜封入高纯度氮气，是与空气完全隔离的全封闭结构。
3）高阻抗绕组结构，使变压器部空间磁场很强，大量采用无磁结构件
4）油箱采用硅钢板屏蔽的方式。
避免漏磁干扰外部信号。
5）线圈导线采用Nomex纸绝缘，具有耐热等级高，机械强度大的特点
6）全铝板翅式冷却器，两路油循环系统。
7）高压套管采用电缆盒结构，采用法国NEXANS公司的端子，在低压套管出线装置中采用了新型结构的出线装置，具有安装拆卸方便，可靠及使用寿命长的特点。
8）机车的使用环境，提高了变压器的抗振性能，所以该变压器具有抗震，耐久
的特点。
9）将温度计等需要经常检测及保养的部件装配车上油箱侧面，以便于进行维护保养、检查。
10）将通过强大电流的低电压出线装置分别安装在主变压器最近处，使其间连线最短。
2.1.3部结构
1）主变压器的部结构
主变压器部结构如图7－4所示。
铁心采用心式结构，采用性能优良的冷轧硅钢片，牌号30P105硅钢片，铁心见图3-1-2多级近似圆形的截面，铁轭也为相同的截面，不涂漆，不退火。
主变压器铁心为拉螺杆芯式结构，主要组成部分是拉螺杆、上夹件、下夹件、硅钢片等。
主变压器有三种线圈：
一次线圈、二次线圈、三次线圈。
图3-1-2
2.1.4主变压器的检查与维护
根据表3-1-3缘温度的相关的检查是必要的，对于其他的检查，不需要特殊的工具和试验器具。
配置在部的电器，请参照各自的说明书
表3-1-3主变压器容器维护检查项目表
检查项目
检查容
注意事项
检查周期
备注
行修
辅修
小修
中修
外观
目视检查电气设备有无损伤及灰尘附着
如无故障，禁止拆卸
√
√
√
√
修理或者更新吹净后用干净布擦拭
紧固件
检查有无松动
√
√
√
√
紧固牢靠
接线
目视确认有五污垢，损伤以及松动
√
√
√
√
清扫或更新后若有松动要上紧
电瓷管
目视确认有五污垢，损伤以及裂纹
√
√
√
√
清扫或更新
氮压力和绝缘油温度的关系
点检氮压力和绝缘油温度的关系，确认氮气有无泄漏。
√
油温度－氮压力曲线围外的情况，变压器运转停止时请通过氮气的补给或放出调整。
绝缘电阻
常温状态下测定。
记录测定时的气温・湿度・油温。
主变压器
温度继电器
油流继电器
（２台全部）
测定油泵
（２台全部）
的绝缘电阻。
√
・主变压器
一次～二次，接地间
二次～三次，接地间
三次～接地间
每个都在200MΩ以上
・温度继电器
端子～接地间100MΩ以上
・油流继电器（２台全部）
端子～接地间100MΩ以上
・油泵（２台全部）
端子～接地间100MΩ以上
2.1.5部件的更换周期
各部件正确保养标准、更换周期、更换期限见表3-1-4。
不满足保养标准值则应进行更换。
表3-1-4部件的更换周期
部件名称
更换周期
更换期限
温度指示控制器
5年
油流继电器
5年
潜油泵
仅轴承为10年
如有异常音响则应进行更换
波纹管
5年
如有漏油则应进行更换
压力释放阀
5年
如有漏油则应进行更换
各种阀类
根据检查结果更换
如发现漏油现象则应更换
套管类
根据检查结果更换
如发现破损，漏油现象则应进行更换
箱沿密封圈（耐油橡胶）
5年
根据检查结果确定是否更换
各端子密封件（耐油橡胶）
5年
根据检查结果确定是否更换
油路密封件（耐油橡胶）
5年
根据检查结果确定是否更换
其他橡胶件（耐油橡胶）
10年
根据检查结果确定是否更换
注：
更换部件后，变压器重新组装时，要对变压器及冷却系统进行真空注油，并且注入的变压器油也要经过真空处理。
2.2变流器的检修
2.2.1概述
每台机车装有两台变流装置，每台变流装置含有三组牵引变流器和一组辅助变流器，使其结构紧凑，便于设备安装。
3.2.2变流器装置结构
1）外形尺寸（图3-2-1）
2台变流装置分别布置在机车中部、中间走廊的两侧。
变流装置采用封闭的箱型结构，除复合冷却器相连接的管路外,其他器件都安装在箱体部。
主要结构参数为：
外型尺寸：
W4000×H2050×D1050mm
重量：
3700kg
2）部设备布置
在装置的左上段，从上依次为1组、2组、3组设备，从左至右依次设置着逆变器单
元、滤波电容、整流器单元。
在装置的左下段，设置着泵、储存箱等循环水冷用品。
在装置的中央下段，设置着主回路装备端子台，在上面设置着保险丝、电磁接触器、
交流接触器；在里面为充电电阻器及主回路线配线空间。
在装置的右上段，设置着OVTR单元、DCPT盘、APU控制单元、I/F单元、非保险
丝断路器；在里面设置着GR盘、同步变压器、噪音过滤器。
另外在APU控制单元、I/F
单元、DCPT单元、OVTR单元的下侧设置着加热器盘，当周围温度比较低时，为各零件
加暖。
在装置的右中段，设置着CI控制单元；在里面设置着OVRe盘、继电器盘。
最右侧
的里面是风洞，向电动送风机供风。
另外在CI控制单元的下侧设置着风扇加热盘、在右
侧面设置着加热器盘，当周围温度比较低时，为各零件加暖。
在装置的右下段，设置着APU逆变器单元、APU整流器单元及滤波电容。
另外、里
面是风洞，通过在右侧里面设置的电动送风机进行APU逆变器单元和APU整流器单元的
强制风冷。
在APU逆变器单元和APU整流器单元的下侧，设置着加热器盘。
在装置右侧设置着控制回路连接器（从CN1到CN5）。
图3-2-1
2.2.3变压器的检查与维修
1）维护保养和检查的周期.
维护保养和检查请以下述的周期为标准进行。
维护保养和检查项目以及各部分的检查周期请参照8.5.3项目的维护保和检查项目。
日常检查7日
定期检查4个月
重要部件的检查4年
整体检查8年
维护保养和检查的更换周期以下述使用条件为标准。
装置平均温度45℃
主电路通电时间13小时×300日=3900小时／年
辅机通电时间17小时×300日=5100小时／年
2）维护保养、检查项目
设备名称
检查项目
检查方法
检查和处理容
装置总体
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
外壳
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
绝缘电阻
实验
绝缘电阻阻值不合要求时，检修或更
换有故障的部件。
装置部
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
配线
电线
目测
出现老化或损坏等异常情况时，立即更换。
端子
目测
有变形情况时就修理。
有变色、裂纹等异常情况时就更换。
端子排
目测
有变色、裂纹等异常情况时就更换。
端子螺丝
目测
有螺丝松缓情况时就增加紧固。
导体导电件
目测
变形、变色、损伤等异常情况时就更换。
光线
目测
变形、变色、损伤等异常情况时就更换。
测量
用光量计测量，衰减量在3ｄＢ以上就更换。
连接器类
目测
有变形、变色、损伤等异常情况时就更换。
安装螺丝
目测
有螺丝松缓情况时就增加紧固。
配管
法兰部
目测
泄漏冷却液的部分增加紧固。
增加紧
固也不能修改时就更换衬垫。
接头部位
目测
泄漏冷却液的部分增加紧固。
增加紧
固也不能修改时就更换密封带。
特氟纶软管
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
逆变器单元整流器
单元
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
门极放大器
目测
出现老化或焊点开裂等异常情况时就
更换
滤波
电容器
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
接地
电容器
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
交流
接触器
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
充电
电阻器
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
OVTR单元
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
门极放大器
目测
出现老化或焊点开裂等异常情况时就
更换
OVRe
操作板
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
电流
传感器
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
DCPT
操作板
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
GR
操作板
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
接地开关
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
APU
整流器
外观
目测
外观有异常情况时就修理，不能修理就更换。
单元
衬底
目测
出现老化或焊点开裂等异常情况时就更换。
门极放大器
目测
出现老化或焊点开裂等异常情况时就更换。
散热片
清洁
清扫放热部的污损和堵塞。
APU
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