时间：2022-08-18 06:06:52
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电力机车，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[关键词]HXD3型 电力机车 电路
中图分类号：TM461 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0333-01
机车的控制系统简称TCMS。TCMS主要功能是实现机车特性控制、逻辑控制、故障监视和诊断，能将有关信息送到司机室内的机车控制状态显示装置。TCMS包括一个控制装置和两个显示单元，其中控制装置设有两套控制环节，一套为主控制环节，一套为备用控制环节。
机车的控制电路系统主要完成的功能是：
顺序逻辑控制：如升、降受电弓，分、合主断路器，闭合辅助接触器、启动辅助变流器等。
机车特性控制：采用恒牵引力/制动力+准恒速控制牵引电动机，实现对机车的控制。
定速控制：根据机车运行速度可以实现牵引、电制动的自动转换，有利于机车根据线路情况的实现限速运行。
辅助电动机控制：除空气压缩机外，机车各辅助电动机根据机车准备情况，在外条件具备的前提下，由TCMS发出指令启动、运行。空气压缩机则根据总风缸压力情况由接触器的分合来实现控制。
空电联合制动控制：同交直传动货运机车（如SS4改机车）相同。
机车粘着控制：包括防空转、防滑行控制、轴重转移补偿控制。
机车的控制电路可以分为以下几个部分：
1. 控制电源电路（DC110V电源装置）
机车控制电源的核心部件是DC110V充电电源模块PSU，机车DC110V控制电源采用的是高频电源模块PSU与蓄电池并联，共同输出的工作方式，在通过自动开关分别送到各个支路，如微机控制、机车控制、主变路器、车内照明、车外照明等。PSU的输入电源来自辅助变流器UA11或UA12的中间回路电源，点UA11或UA12均正常时，由UA12向PSU输入DC750V电源，当UA12故障时，转向有UA11向PSU输入750V电源。DC110V充电电源模块PSU含两组电源，通常只有一组电源工作，故障时另一组电源开始供电，每组电源模块的输入电压为DC750V，输出电压为DC110V±2%，额定输出电流为55A，输出功率为6050KW（25℃），采用自冷却方式，控制电源电压采用DC750V]。
2 .DC110V电源装置电气系统构成
充电器输入电压DC750V，功率6.05KW，采用自然冷却方式，装置电气组成可以划分为四大部分，依次为电源输入电路、预充电电路、DC110V输出电路和控制电路。
3. DC110V输出回路
IGBT、整流回路的绝缘变压器IST1和整流器FR、平波回路的电抗器DCL1和平波电容LC1构成了DC/DC转换回路，微机系统以脉宽调制为原理控制IGBT动作，将输出电压变为交流脉冲电压，输入到变压器的原边。需注意的是IGBT工作在高频段上，关断瞬间会产生一个巨大的尖峰。这个尖峰对IGBT非常有害，所以在IGBT回路中并联一个无感电容，用以消除尖峰。而且这个电容要与IGBT的两端直接相连，以防止线路中的杂散感抗进入回路中，从而影响电容对尖峰的吸收效果，失去对IGBT的保护作用。DC/DC回路中的输出变压器IST1为中频变压器，变为750V/150V，二次侧输出电压经整流器、平波电抗DCL1和平波电容LC1构成滤波回路后，输出110V直流电压。
4. 控制电路
控制电路是PSU的控制核心。中间部分是控制基板PWB，它收集PSU内部的各个器件的状态以及电压、电流信号，并进行逻辑处理，然后控制继电器（CTT、RY1等）动作、向IGBT发出指令。左侧部分是基板的电源供电电路，经过一个小型的电源转换器（记作psu）后，向基板提供正常工作所需的电源。右侧为输入/输出信号，并预留了RS-232C串行接口，方便与电脑相连。
5. 司机指令与信息显示电路
机车的2个司机室的控制指令通过相应的控制电器，分别送到TCMS。这些信号有：司机电钥匙开关信号、主司机控制器换向手柄信号和调速手柄控制级位信号、辅助司机控制器手柄控制级位信号、受电弓的升降弓信号、主断路器的分合信号、空气压缩机的启停信号、以及司机室的其他信号。其他还有：故障复位、紧急制动、过分相、定速控制等信号。用于机车受电弓升降控制、主断路器分合控制、空气压缩机的启停控制、辅助变流器和牵引变流器的启停控制、运行控制等，进一步地实现对机车相应的逻辑控制和牵引制动特性控制。
6. 机车逻辑控制和保护电路
机车的逻辑控制和保护电路主要是各自动开关、各流速继电器故障隔离开关、高压故障隔离开关、压缩机接触器状态、主断路器状态、辅助变流器的库内试验开关、牵引变流器试验开关、各种接地保护、空气管路系统压力继电器等与TCMS接口，主要用于机车的各种工作逻辑控制、保护逻辑控制，并通过通信将有关控制指令送到牵引变流器。
7. 辅助变流器控制电路
在机车主断路器闭合后，由TCMS发出命令，闭合辅助变流器输出电磁接触器，并将信息传递给辅助变流器控制单元，由辅助变流器控制单元发出指令，控制辅助变流器启动。
在机车某一辅助变流器发生故障（无论是辅助变流器1或者2）后，故障的辅助变流器能及时的将信息传递给TCMS，完成故障情况下输出电磁接触器的动作转换。同时将信息传递给另一组辅助变流器控制单元，故障的辅助变流器被隔离。所有辅助电动机全部由另一套辅助变流器供电，这时，该辅助变流器工作在CVCF状态，不受司机控制器级位指令的控制，牵引电动机通风机和冷却塔通风机也正常满功率工作。
辅助变流器的隔离也可以由手动控制“辅助变流器隔离开关”来实现，对应两套辅助变流器，机车上设两个“辅助变流器隔离开关”，可以分别实施两套辅助变流器的故障隔离运行。
在某一台辅助变流器发生过流、短路等故障时，能自动实施电磁接触器的鼓障转换，并将信息送TCMS。在辅助变流器发生接地故障时，跳主断路器，并将信息送TCMS，由司机来完成辅助变流器地接地故障的故障隔离。
随着越来越多的交流传动电力机车以其优越的性能奔驰在世界上许多国家的铁路网上，交流传动电力机车已成为今后我国电力机车的发展方向。
参考文献：
1 电力机车空转故障的原因分析
1.1 司机操作不当
在电力机车的运行活动中，真空转的最主要原因在于各种原因造成的手柄指令过高问题及其带来的各种操作不当问题。也正因如此，在坡道上或雨天行驶、起车时，不应一次给太高的指令，而要在达到一定速度后进一步追加电流。在发生滑行或真空转时，司机应对手柄级位加以适当降低，在获得一定速度后再进行电流的追加，从而对真空转加以抑制。
1.2 电力机车线路道岔油润过多、轮缘喷油量太大等
此两种情况同样会造成机车真空转，并伴有如减载、撒砂、空转灯亮之类状况的发生。在这一状况之下，作为机车检修部门应将之改为“干式轮缘”形式的装置或者对喷脂装置喷油量加以适当调节，从而对真空转加以预防。
1.3 假空转原因
1.3.1 光电传感器故障：截至如今，TQG15B型是电力机车中“出场率”最高的光电传感器，而其发生线路接触不良或开短路、损坏传感器引出线、绝缘或芯片之类出现损坏状况，往往都会造成短时间内速度信号输出受到影响，最终导致假空转等消极状况的出现。
1.3.2 光电传感器故障：此方面状况主要在于接线盒进水造成了短路或者线路接地状况造成假空转。
1.3.3 光电传感器（位于司机室端子排）和机车转向架之间出现绝缘破损、接线开路之类状况以至于速度信号发生不应有的变化，导致假空转。
1.3.4 电子柜和司机室端子二者间出现接线方卖弄的问题，“防空转插件”（一般位于电子柜中微机）出现设置方面的问题，同样会造成空转。
2 电力机车发生空转或电流电压波动等现象的检测、判断故障措施
2.1 普通故障的排除
在机车运行过程中，经常会由于空转、滑行、电压和电流不稳等各种状况而造成大空转。出现此问题时，常会出现电流电压波动频繁、自动撒砂、空转灯亮状况，同时会出现很大的电流电压波动。而出现小空转时会发生不下砂、空转灯不亮的情况，仅仅是小范围内电流电压波动而已。在此情况下，只要对微机防空转这一层面或者在“空转保护”开关（一般位于电子柜上方）来采取切除等动作，或者向倒B组方向维持电子柜运行便能够有效解决问题。
2.2 利用动态检测仪进行库内检测
在机车运行中产生各种形式的空转故障，并最终造成不得不回段报修的情况下，因为库内检测条件显得相对有限，本单位针对此情况开发了“光电传感器动态检测仪”这一设备。后者实际上就是在静止状态下可以提供匀速速度信号给光电传感器的仪器，并可以能够对速度及频率做出实时观察，形成速度信号输出方面的相应波形。用这一设备，可以在库内这一场合下对机车光电传感器加以检测，并顺带检测和与之有关的各线路，能够对故障点做出较准确的判断，并进行相应处理以便对空转故障的处理效率加以提升，并有效地对机车试运加以减少。
2.3 跟车进行动态检测
对于不是经常出现的机车空转这一故障问题而言，其实际上都是剧烈振动导致很多空转保护系统发生不应有的线路接触问题，以至于瞬间速度信号丢失而导致空转。而这一情况往往极难在库内机车静止时找到故障点，故而有必要排除人力以便携式示波器开展动态检测。在出现信号因受干扰而畸变的情况之下，经常会导致小空转或电流电压波动。在此之际依旧可以点亮“速度传感器速度信号指示灯”（位于微机防空转插件上）。在此状况下，也只有借助于检测空转插件上对应Ⅱ-Ⅴ轴的2-5A孔速度信号来对故障点加以判断。很多时候机车速度信号频率应该保持在对应0～100km/h这一速度范围的0～1400Hz这一范围之内，同时每个轴彼此间出现的速度信号频率差应保证被限制在20Hz内。在开展检测这一活动中，若看出超过其范围的情况，随着出现电压信号波形的输入者时有时无或不是规则的方波的话，则应判断相应的轴位传感器信号发生各种形式的变化，则应进一步检测线路、传感器，以此来寻找其间的故障。
3 空转故障的处理方法
3.1 光电传感器故障的检测及处理
能够借助于车下检测设备来相应检测电力机车设备体系中的光电传感器，只要找出有故障者，就应对其加以第一时间更换。而在这一过程中，还要更新传感器芯片，并以环氧树脂对传感器部件加以防水处理之后再行组装。在最终安装时，还要增加防水胶垫于轴箱与传感器间，并注意应斜向下布置传感器引出线，从而避免出现进水状况，并注意引出线弯曲过度的状况。而接线盒则应和光电传感器之间保证接线插头牢固并防止进水。
3.2 光电传感器信号线故障的检测及处理
此方面问题一般集中在接地、短路、开路等层面上，多应以“数字万用表”来检测线路状况，以250V兆欧表检测线路绝缘情况。一旦认定线路不良，其彻底处理方式只有换线。而此过程中应保证插头及线不受损伤，并依据接线表对应接线以免出现错误。
3.3 空转插件故障判断及处理
不少情况下，对四轴速度信号应以空转插件加以检测后发现无异常时，应判定运行中电流电压波动、空转之类状况为空转插件故障。可采取倒B组维持运行、切除插件的办法加以处理，并在回段后加以更换。
4 电力机车空转保护系统改进措施
直到目前，SS3型及此后开发的各型电力机车均安装了防空转系统。但是一段时间的实践活动之后，却不难看出其中依旧有着很多问题―― 一是其难以第一时间切换光电传感器及与之配套的线路；二是出现线路问题时，经常会由于各种消极动作造成开关电源中断，使得很多设备都因此失去电源的状况。在此情况下，会造成“电子柜预备灯”（位于）司机室显示屏闪烁，最终造成机破。
【关键词】电力机车；主电气电路；辅助电气电路；控制系统
1 引言
和谐系列电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化技术，并国产化的新一代交流货运机车，型号有HXD1、HXD1B、HXD1C，HXD2、HXD2B、HXD2C和HXD3、HXD3B、HXD3C。和谐型系列机车电气系统的主、辅回路均采用了交流控制技术，系统的设计坚持起点高、技术领先的原则，采用先进、成熟、可靠的技术，按照标准化、系列化、模块化、信息化的总体要求进行全方位设计的。
2 主电气系统
机车主电气电路主要由网侧电路、主变压器、牵引变流器及牵引电机构成，如图1所示。其中和谐型系列电力机车网侧电路主要由受电弓、主断路器、台避雷器、高压电压传感器、高压电流传感器、高压隔离开关、主变压器原边、回流侧互感器和接地碳刷等组成。下面主要从主变压器、变流器和牵引电机三个方面进行比较。
图1 简化主电气电路
2.1 HXD1型电力机车主电路特点
（1）主变压器
采用EFAT6744型电力机车牵引变压器。其内除主变压器外，还装有两台100HZ滤波电抗器。它们装在一个邮箱内，共用一个冷却系统。主变压器是单相变压器，卧式结构，采取车体下悬安装方式。
（2）牵引变流器
每台机车由2节车组成，每节车设有1个牵引变流柜，每个牵引变流柜由2套相互独立的变流器组成。一个变流器包含2个并联的四象限整流器、1个牵引逆变器和1个辅助逆变器等。
（3）牵引电机
采用西门子公司的1TB2624-0TD02型或国产化的JD160型鼠笼式三相异步牵引电动机，额定功率为1224千瓦，冷却方式为强迫通风，采用直接转矩控制（DTC）。
2.2 HXD2型电力机车主电路特点
（1）主变压器
主变压器为模块化的卧式结构，包括1个原边绕组，4个牵引绕组，4个二次滤波电抗器，2个辅助滤波电抗器，强迫油循环风冷却系统以及内置的多种保护电器。
（2）牵引变流器
采用ONIX系统将IGBT技术应用于异步交流传动机车。牵引传动系统的每台牵引电机与1个牵引逆变器和1个四象限整流器相连，组成四个独立的驱动单元，这样每根车轴驱动可以单独切除，因此发生一个单独的故障后，1台机车上仍保持3/4牵引功率。
（3）牵引电机
牵引电动机采用由永济电机公司国产化的YJ90A型牵引电机（阿尔斯通公司原型号为6 FRA 4567 B型），该型电动机为六极三相鼠笼式异步牵引电动机，定子采用全叠片无机壳结构以减轻重量和改善散热，额定功率为1224千瓦，冷却方式为强迫通风，采用磁场定向直接转矩控制。
3 辅助电气系统
辅助电气系统是由三相输出辅助电源、充电机、辅助负载、低压电器和辅助控制单元等组成。
3.1 HXD1型电力机车辅助电气系统特点
HXD1型电力机车辅助电气系统由集成在牵引变流器内的辅助逆变器供电。两个辅助逆变器分别从牵引变流器的一路中间直流环节取电，通过滤波变压器和一组滤波电容器滤波后向两个三相支路供电。230V/60Hz单相交流支路由一个440V/230V变压器从三相恒频恒压支路取电。直流负载支路由蓄电池充电机供电。
3.2 HXD2型电力机车辅助电气系统特点
两个独立的辅助变流器均采用 IGBT技术。每个辅助变流器包括降压斩波器和逆变器，直接由主电路中间回路供电，变压器不用设辅助绕组。在正常模式下，一个辅助变流器为定频载荷供电，另一个为变频载荷供电。如果一个辅助变流器驱动失效，另一个将为蓄电池充电器和整个机车的辅助载荷供电。蓄电池充电器单节车采用冗余设计，每两节车也互为冗余，保证了110V电源的可靠性。
3.3 HXD3型电力机车辅助电气系统特点
在HXD3型机车中，其三相辅助电路采用了辅助变流器给机车的各类辅助电机供电，三相辅助变流系统是采用日本东芝公司现有成熟的辅助传动变流技术，由两组辅助变流器组成。每组辅助变流器的功率均为230kVA，它们分别是APU1和PU2。APUl和APU2分别同2套牵引变流器安装在一起，组成两组功率变流柜。其风冷部分共用一个通风机和通风道，简化了机车通风系统，减少了牵引变流器和辅助变流器之间的电气接口，有利于设备安装、检修和维护。
4 微机控制系统
机车控制监视系统，简称TCMS可以实现以下功能：根据司机指令完成对机车逻辑控制、主变流器及牵引电机控制、辅助变流器控制、牵引特性控制、制动特性控制、定速控制、半自动过分相控制，机车运行状态显示，具备故障保护、显示、记忆，并在一定程度上可以自动排除、切换故障。
4.1 HXD1型电力机车微机控制系统特点
HXD1型电力机车装载了西门子公司开发的“SIBAS32”32位微机控制系统和列车通信网络（TCN），并安装了“Locotrol”多机牵引无线同步控制系统和克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统。“SIBAS 32”系统采用集散控制模式，由中央控制单元（CCU）、牵引控制单元（TCU）、辅助控制单元（ACU）、液晶显示屏（HMI）和外设智能接口（KLIP）构成，并采用网络控制系统进行数据通信，由绞线列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）两级网络构成，使机车控制系统具有控制、监测、传输、故障诊断、显示和存储功能。
4.2 HXD2型电力机车微机控制系统特点
HXD2型电力机车采用了阿尔斯通公司开发的“Agate”微机网络控制系统，该系统是基于WorldFIP网络通信总线，网络架构分为FIP车辆网络（FIPV）和FIP列车网络（FIPT）两级，其中FIPV负责每节机车内部各设备的信息交换，而FIPT用于两节机车之间或两组重联机车之间的通信；控制系统具有全面的机车控制、监测、传输、故障诊断、显示和存储功能。由基本硬件和软件模块组成：MPU（主处理）、CRT（牵引传动控制模块）、 CRA（辅助控制模块）、RIOMS（远程输入输出模块）、DDU（司机室显示器）等。
5 结论
通过对和谐型系列机车的电气系统的分析，掌握了各系列机车交流电气系统的特点，为机车的运营和管理提供可靠的技术支持。
参考文献：
[1]黄济荣.电力牵引交流传动与控制.北京：机械工业出版社，1999.
[2]王立民，郝凤荣.HXD3型交流传动电力机车电气系统.铁道机车车辆，2008.
[3]连级三.电传动机车概论.成都：西南交通大学，2001.
Abstract： Taking the compensation means and characteristics of the electric locomotive modern power factor as the basis， this paper analyzed interference to harmonic current brought by Shaoshan 4-modified electric locomotive and low power factor， interpreted the power factor compensation and harmonic suppression method of electrified railway and the fundamental principle， designed and implemented power factor compensation device of Shaoshan 4-modified electric locomotive， put forward the switching process and principles of compensation device through the application effect analysis of power factor compensation device， and eventually reached the protection and compensation purpose of electric locomotive device.
关键词： 电力机车；功率因数补偿；电流干扰
Key words： electric locomotive；power factor compensation；current interference
中图分类号：U26 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）31-0038-02
1 电气化铁道的功率因数补偿及谐波抑制主要方法
1.1 改变电力机车的电传动方式，使其不产生谐波，且控制其功率因数为1 该方法的主要目的是将电力机车的直流电机拖动变换为异步电机拖动，这种变换是通过变压变频来实现的。怎样才能达到变压变频的效果呢？随着自关断器件和晶闸管强迫关断技术发展，功率半导体变流器通过控制系统和脉宽调制技术可以实现。
首先，工频交流电通过接触网的输入，经牵引变压器与四象限变流器将其转换为直流。最后形成由负载侧三相逆变器实现的变压变频提供异步牵引电动机的交直交电传动系统。
目前，发达国家交流传动机车的生产模式逐渐使用流水线式的生产，我国也已经开始着力于交直交电力机车的生产，随着科技水平的提高，社会科技的发展，交直交电力机车已经迈向成熟并成为未来发展的方向。
1.2 装设功率因数补偿及谐波抑制装置 目前，需要引起我们注意的是，相控电力机车在使用过程中会出现无功和谐波的情况，当前，解决这一问题的最好办法就是安装功率因数补偿以及谐波抑制装置。
目前，我国关于电气化轨道方面进行的补偿措施，主要针对的是无源无功补偿，也就是在装设LC调谐滤波器的协助下，进行无功补偿、抑制谐波。它的某些优点（如并不复杂的结构、成熟的技术和器件）大体上是可以平衡补偿某些不足的（如滤波特性对电网和负载参数的依赖等），并且它的维护方便，同时能够补偿无功和抑制谐波，是目前国内最基本的应用手段。
在电气化轨道上运用无源功补偿装置时，有两种基本方式。第一种是把这种无源功补偿装置安装在机车上。不仅能够补偿无功，而且还可以通过3到5次调谐谐波附近来抑制谐波。
在SS系列机车上，用的是基于晶闸管投切的无源无功补偿装置，不仅无功补偿的效果很好，滤波效果也不错。第二种是牵引变电所并联补偿装置。在补偿无功的同时增加电感到3次调谐谐波附近，可抑制3次谐波。变电所目前普遍采用真空开关投切补偿装置的方式，缺点是不能频繁进行投切。
2 功率因数补偿和谐波抑制谐波的基本原理
机车电路中当出现超前电压向量或者滞后的电流向量时，说明电感性充当了正弦交流电路中的负荷，其中相移因数就是两者之间的夹角余弦。我们还可以这样定义相移因数，在非正弦交流电路中，像电力机车的整流电路，因为有平波电抗器，所以来在接触网的正弦电压因为有了整流器的存在出现了畸形的电流波，通过傅里叶计算将这些畸形电流波逐个分解为电流谐波分量，从而出现了电压向量和基波成分电流向量之间出现了一个夹角，这个夹角的余弦值为相移因数。因此，运用并联功率因数补偿装置可以有效改善电力机车的功率因数，即通过电容器的容性电流来提高电压向量和基波成分电流向量之间夹角余弦值，同时，为了减少电网中畸形电流的产生，还要使用谐振滤波装置将谐波电流分流。
3 SS4G电力机车功率因数补偿装置的设计与实现
设计要求：①该机车在特定工况下，需取用特定电流的谐波含量要求。比如持续制牵引，所取用电流的3次谐波含量不能超过10%。
②在特定工况下的功率因数控制。比如在牵引或加馈制动工况的机车其额定功率若大于50%，功率因数应要大于0.9，其额定功率若小于50%，要求功率因数补偿和校正装置能自动投切。
③针对SS4G电力机车，我们可以在其四个牵引绕组上各并联一个基于L-C功率因数补偿的装置。该装置可以降低机车的3次谐波分量，提高机车功率因数。它的组成方式是两个可控硅组成的无触点开关。设置QS故障隔离开关，确保机车故障时能够停止动作。设置1KM真空隔离开关，以保护、隔离可控硅开关的击穿、失控。
④确保PFC装置正常运转，首先应将故障隔离开关盒真空隔离开关闭合。
⑤司机取出钥匙后，为了保障生命安全，核实PFC装置有没有正常使用，关闭真空隔离开关，LC通过电阻快速放电。
SS4G电力机车主电路总共安装4组补偿装置，这4组补偿装置的功率因数是一模一样的。并分别装配在主变压器次边牵引绕组上。
4 功率因数补偿装置的应用效果分析
通过多角度的控制，在安装功率因数补偿装置之前，以及安装之后，都要对变压器次边绕组电流波形进行试验，通过实验可知道电流波形明显的变化了，补偿效果也非常明显。其中半控桥与机车主变压器次边的一段绕组相联，使次边绕组电压与变压器次边绕组接触网一侧的等效电感进行换算，由结果我们可以看到它是一个与机车牵引变电站距离有关的变量。不考虑电阻，机车主变压器换算到次边绕组的漏电感用LT来表示，谐波支路的谐振电感用L表示，电容用C来表示，直流回路的平波电抗器电感用La来表示，主变压器次边绕组电流用1来表示，谐波支路电容电流用I来表示，直流回路平均输出电流用Id来表示，电压用Ud来表示，那么直流输出功率可用公式Pd=Ud*Id来表示。
控制角>90°时变压器绕组内电流1的波形，没有安装功率因数补偿装置时，直流负载电流Ia可通过二级管进行续流，变压器绕组电流i=0，仅当T=90°时，晶闸管触发导通，才有负载电流Ia流经变压器次边绕组，安装了功率因数补偿装置后，尽管在t
5 功率因数补偿装置投切及控制
补偿控制板是一块微机板，它是由电路PSD和215单片机组成。通过该控制板可以将无量功计算出来并对各种逻辑动作进行判定，对晶闸管开关投切和PFC接触器起决定作用，同时能实现PFC动作保护和故障显示。在整个电路中，提供模拟信号向形成信号或者数字信号转换的装置为补偿接口板，同时可以将系统的数字信号转换为模拟信号，用来判别晶闸管的过零时刻，同时可以监测PFC装置电流。
6 结论
为了改善变压器绕阻内部的电流形态，补偿装置要并联在主变压器次边牵引绕阻上，在三次谐波的准谐振点处设计谐振支路，可以吸收电力机车整流器产生的非线性负载谐振电流。此外，基波容电流是在基波网压的作用下L-C谐波电路产生的，它能够补偿相控整流机车滞后的负载电流，所以对电力机车的相位点数进行了改变，最后提高了电力机车的功率因数。
参考文献：
[1]Dallas Semiconductor. DS1302 Trickle charge timekeeping chip specification [EB/OL].[2002-01-12].
[2]IMP.IMP809/IMP810 3-Pin Microcontroller Power Supply Supervisor specification. [EB/OL].[2003-01-15].
[3]H.Boterenbrood.CANopen high-level protocol for CAN-bus Version 3.0. 2000，03.
[4]Wolfhard Lawrenz.CAN System Engineering：From Theory to Practical Applications.2007.
[5]侯珏.电气化铁路电能质量问题及治理研究[D].安徽大学， 2011.
[6]陈青华.牵引供电系统综合补偿技术应用研究[D].西南交通大学，2008.
【关键词】HXD2型电力机车；FIPT网；拖车损失；通信；惩罚制动
0 引言
HXD2型电力机车是由两节相同的机车组成的双节重联重载电力机车，其控制系统是由微机控制系统、WorldFIP网络通信系统和DC110V电气控制电路组成。两节机车数据通讯采用WorldFIP网络通信系统中的FIPT网进行数据交换，在机车运用中如果两节机车间的FIPT网出现中断，即操作节机车与非操纵节机车间的数据通讯丢失，这种现象称为拖车损失故障。当拖车损失故障发生时，即使FIPT网连接恢复，两节机车仍需重新上电重启才能重新建立通讯，极大的影响了运输畅通。
1 HXD2型电力机车网络结构
HXD2型电力机车的微机网络控制系统的通信结构分为两级：车辆级通信和列车级通信，对应的FIP网是：FIP车辆网（即FIPV网）和FIP列车网（即FIPT网）。单节机车内部控制单元间的通讯路径为FIP车辆网（FIPV网），两节机车间的通讯路径为FIP列车网（FIPT网）。
HXD2型电力机车的列车级通信主要通过FIPT网进行，用于每台机车的两节机车间或连挂的两台重联机车之间所有的功能和信息交换。出于通信安全性和可靠性的考虑，FIPT网与FIPV网类似，也采用双路介质冗余设计。HXD2型机车FIPT网的交换终端为两节机车的主处理单元MPU（Main Processor Unit），操纵节机车的MPU将操纵命令通过FIPT网传输至非操纵节MPU，非操纵节机车的将本节机车的状态数据通过FIPT网传输至操纵节。
2 拖车损失故障现象及原因分析
HXD2型机车A、B节网络通信中断则会造成“拖车损失”故障。根据机车操纵节及前后弓选择不同则具体故障现象也不同：
1）A节操纵，升B节受电弓，合主断，机车发生拖车损失故障时，主断路器断开，B节受电弓降下，后弓升不起，AB闸缸压力无变化；此时可升前弓合主断，但至拖车损失故障发生后约30分钟后B节蓄电池断电，B节控制回路失电，列车管降零。
2）A节操纵，升A节受电弓，合主断，机车发生拖车损失故障，主断路器、受电弓正常，AB闸缸压力无变化；如继续运行，则当拖车损失故障发生约30分钟后B节蓄电池断电，B节控制回路失电，列车管降零。
通过对2011-2013年发生的拖车损失故障的分析及处理结果，可以看出HXD2型电力机车拖车损失故障的原因主要有以下几种：
1）内重联线断开
通过对发生拖车损失故障机车的机车数据分析，在拖车损失故障发生前一段时间，FIPT网中的A网或B网已经断开连接，数据记录如下：
A节发生时：“ME_MEDA1 ： FIP TRAIN A2 medium failure”或“ME_MEDA2： FIP TRAIN A1medium failure”
B节发生时：“ME_MEDB1 ： FIP TRAIN B1 medium failure”或“ME_MEDB2： FIP TRAIN A1medium failure”
在机车运行中，如果另一路备用网络由于插接不到位、震动而断开，则会导致拖车损失故障的发生，数据记录为“DA_DIFIPT： Missing vehicule on FIPT”。
2）MPU故障
HXD2型机车FIPT网的连接是串联连接，即整个网络上的设备必须在线，硬线连接不能断开，即使MPU故障，可以通过切换机车控制通道的方法来维持运行，但一旦MPU中网络控制部分故障（MPU仍然有电），会导致机车数据不能顺利传递，从而导致拖车损失故障的发生。此时，机车数据中故障MPU会产生大量无规律故障代码。
3）外重联线接地故障多机重联运行的需要，HXD2机车在机车前端设置有外重联线，其中外重联线的17、18点为FIPT。在机车运用中，外重联线老化、破损或外重联插头进水导致外重联线接地，如此时外重联线中的FIPT网线路接地（即17、18点位线路接地），则会导致机车数据不能正常传输，从而产生拖车损失故障。此时机车数据同样会记录故障数据“ME_MEDA1 ： FIP TRAIN A2 medium failure”或“ME_MEDA2： FIP TRAIN A1medium failure”（如B节则记录为“ME_MEDB1 ： FIP TRAIN B1 medium failure”或“ME_MEDB2： FIP TRAIN A1medium failure”）
3 解决方案及改进措施
针对拖车损失故障产生的原因，根据HXD2型机车网络结构特点，制定了以下解决方案和改进措施，尽可能减少拖车损失故障的发生：
1）内重联线断开造成拖车损失故障，在日常检修作业中加强FIPT网内重联线的检查，确保插接牢固。日常下载分析机车数据时，如发现“ME_MEDA1 ： FIP TRAIN A2 medium failure”或“ME_MEDA2： FIP TRAIN A1medium failure” （如B节则记录为“ME_MEDB1 ： FIP TRAIN B1 medium failure”或“ME_MEDB2： FIP TRAIN A1medium failure”）多次重复出现，则针对性对相应FIPTA或FIPTB网络进行校验检查，及时发现状态不良网络，排除故障隐患。
表1
2）HXD2型机车在日常运用中，MPU中的部分板卡易发生偶发性故障，会在机车数据中会产生相应的数据记录，如“DC_PTTF ： Transmission des ordres de T/F”、“DC_DAL241 ： Def. alim. 24V convert. 1”等，通过分析机车数据，如发现某个MPU经常性有各种无规律故障或事件记录，那么说明此MPU状态不良，则应对此MPU进行及时更换，以排除故障隐患。
3）FIPT网外重联线老化、破损及外重联插头、插座进水造成的拖车损失故障，应根据机车实际运用情况，如机车长时间不使用外重联功能进行双机或多机重联运行，可将FIPT网外重联线在机车头部内端子排BB-UM-CF及BB-UM-CM上的第3、4点接线进行甩线处理，断开FIPT网在机车内部与机车外部CF-FF-UM-G及CF-FF-UM-G的连接，彻底杜绝由于FIPT网外重联线老化、破损及外重联插头、插座进水造成的拖车损失故障。
4） FIPT网数据传输的周期为30ms，当机车运行中冲动过大，会导致FIPT网内重联线瞬间断开，断开时间大于60ms（在一个数据交换周期内如检测到数据通讯错误，此时会再次重新进行一个周期的数据通讯检测）时，则会发生拖车损失故障。通过增大HXD2型机车拖车损失故障的控制逻辑故障判断时间，在适当的时间内如A、B节数据通讯恢复，则不产生拖车损失故障，机车继续正常运行。
4 结论
由于HXD2型机车在大秦线特殊的重载运输环境下，一旦机车发生拖车损失故障，机车会产生列管降零的惩罚制动，如发生故障后未发现故障提示仍继续运行则会产生紧急制动，会对安全运输产生不可预测的后果。故障发生后，如果要消除故障，必须停车断电，重新上电才能使机车重联功能恢复正常，此过程需要较长时间，对大秦线运输畅通产生较大的影响，通过对故障的分析、原因的查找，制定出相应的措施可大大减少拖车损失的发生，有效的保证机车运行的安全，保证大秦线运输畅通。
关键词：SS9型电力机车，空转故障，排除
中图分类号：U269.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（C）-0000-00
1. 空转保护装置概述
SS9机车的空转保护装置分为空转检测和空转干预两部分，并兼有其它控制功能。
1.1空转检测部分
通常利用速度传感器获得脉冲速度信号，经频率/电压变换环节输出速度电压信号。
在机车防空转系统中，机车车轮转速的测量是一个非常重要的环节，测量值的脉冲、精度、延时都将对防空转的作用产生较大的影响。
1.2空转干预部分
干预是指在得到空转电压信号后，其调节系统采用防空转校正等措施，在小空转信号下进行自动撒砂，在一定程度空转信号下使机车降功率和牵引电动机降电流，直至黏着恢复使空转消失。
1.3其他控制功能
包括自动撒沙、空转显示、速度信号输出、故障切除操作等功能。
2.空转故障的排除
通过对空转保护装置的分析，可发现如果装置本身的几个部分发生问题，都会引起空转故障。下面分别就各部分所遇到的问题简要谈一下排除故障方法。
空转保护装置的几部分又可分为外线和内部，外线则占主要部分（不是从功能说，而是从占有部件说），主要有速度传感器、接线盒、连线插头。内部主要是指微机内部的部件，包括频率/电压变换环节、空转干预部分、速度传感器的电源。而其他控制功能中的执行部件及连线也可以算外线部分。在这里我们将这两部分分开，本文重点在外线部分，因为到目前为止（根据经验）所遇到的空转故障，大部分甚至全部都是由外线部分引起的。
速度传感器的故障许多是无输出或输出不对，因为空转的认定是由两轴之间速度的比较或两架之间速度的比较，如果一轴无输出，只有一个输出那比较后微机空转保护系统必然认定速度差超值，而使空转效正环节发出控制信号，使空转保护投入保护。这时一般是采用更换故障的传感器就可以消除。而如何确认故障传感器是一个难点。
排查故障传感器，在动手检查之前，首先要做的是分清故障产生在哪个转向架。由于SS9机车的微机控制是按转向架来分别控制的，我们就可以通过切换微机1、2架来分别判断故障发生在哪一个转向架。如果某架被切除后故障消除，说明故障就在该转向架产生的。当然，这种方法只适用于只有一个故障点或故障都在一个架上。如果故障在两架全有，这种方法就无效了，只好一个回路一个回路的查找。
2.1故障在一个转向架上的情况
当确认故障产生在哪一架后，再确认是这架上的哪一个速度传感器。判断是哪一个传感器比较简单方法就是甩、并的方法，即把怀疑不好的传感器在端子处将这个传感器由下部上来的线甩掉。如怀疑第一轴传感器不良，将1611号线甩掉，从1631号接根短封线，即用第三轴速度传感器1.3轴传感输出，再试，如好了，那说明就是第一轴速度传感器不良。
2.2故障在两个转向架同时存在的情况
结合现场实际查找某车的故障过程，说明一下两架同时有故障点的情况。
某SS9机车中修高压实验时，在走车实验中，单电机走车正常，但整车走车（6台电机）时速度一超过2-3公里就撒沙，而且空转灯不亮。针对这个故障进行分析，虽然空转灯不亮，但应该也是空转保护起作用了，而且应该是空转干预部分的空转校正环节起了作用（因为只有当发生空转时，空转指示灯亮，而空转校正环节可以在空转未发生时提前启动保护）。单用一架操作，结果是不管切除哪架，故障依然存在，说明：⑴两架都有故障点⑵微机本身应该没有毛病。
经调取微机故障记录，可以初步判断这个故障应该是在前面所说的外线部分。首先检查比较容易检查和处理的部分，最容易检查的是速度传感器接线盒，曾经有过接线盒内进水锈蚀造成线间短路而出现空转的现象。经检查发现1、3、4、6接线盒已经全部用漆胶密封，但打开盒盖后发现内部很潮，特别是第1接线盒内还存有水，但没有发现锈蚀，经用风吹扫处理后，再次进行实验，结果故障依然存在。这时只能采取甩、并传感器的方法，就是前面说的拆1611号线，把1631线并上，完成之后走车实验，故障还未消除，但切2架微机，实验故障消除，表明1架故障点就在1轴速度传感器。再将2架传感器并在一起，当时是把4轴传感器甩掉，并6 轴传感器，即拆下1641线，用短封线与1661并起来，再走车实验故障消除，说明2架故障点是4轴速度传感器。
实际上这样封并查找只能说明故障点是在从传感器到端子排之间的外线部分，而这部分包括不少东西，有速度传感器、连线、插头等。下一部分就是进一步查找了， 排查的办法依然是分别进行确认，这里就不再赘述。
总结
通过了解SS9机车空转保护装置的作用原理，理顺排除机车空转故障的基本思路，结合日常检修经验，确认查找外线（主要有速度传感器、接线盒、连线插头）部分故障点为本文重点。查找的过程和方法：
（1）分出故障是1架2架，一般采用微机切架的方法。
（2）分出哪架故障（两架都有故障另说）再分为哪轴的速度传感器回路故障，一般常用封并的方法，即甩掉怀疑故障的速度传感器信号来线，用好的速度传感器代替。
（3）分出哪轴速度传感器回路故障后，分出是哪部分故障，即是速度传感器还是接线盒、导线及插头，导线和插头分是车上部分还是车下部分（以端子排来分），这时查找需用表测量。
（4）找出故障后，按故障处所，更换部件处理。
（5）还有一个方法可以直接查是哪轴速度传感器回路故障，1、2步合为一步的方法，是从一架微机的65#板（模拟输入/输出）的A列1、3、4、6轴的速度信号，（但机车要走着或人工转动速度传感器）根据信号就可以分出那轴速度传感器回路有故障 。
参考文献
【关键词】铁路；电气化；电力机车；无电区；调度
0 引言
随着铁路的快速发展，电气化铁路得到大力建设，新线电气化铁路不断投入运营，非电气化铁路普遍改造成为电气化铁路，电力机车牵引的列车也日益增多，而电力机车进入无电区的事故却时有发生。电力机车进入无电区所带来的危害是巨大的，它不仅会对电气化设备造成损害，而且对作业人员也会造成人身伤害。
1 电力机车进入无电区的含义及危害
1.1 电力机车进入无电区的含义
电气化运营区段，尤其是复线电化区段，电力机车进入无电区是一种对检修人员人身及设备安全构成极大威胁的事故。
所谓电力机车进入无电区，是指电力机车因错进线路或其它违章操作通过绝缘锚段关节或分段绝缘器从有电区驶入已停电的电气化线路的过程。
1.2 电力机车进入无电区的危害
电力机车进入无电区的危害主要表现在以下三个方面：
（1）威胁作业人员人身安全。电力机车带电进入无电区会对正在进行接触网检修及装卸作业人员的人身安全产生威胁，如果作业人员没有做好相关安全防护措施，会对作业人员造成伤害，构成事故。
（2）损害电气化铁路设备。电力机车带电进无电区，机车受电弓通过接触网电分段时会产生电弧，巨大的短路电流会造成分段绝缘器绝缘接头的烧损，损害接触网隔离开关和接地线。
（3）影响行车安全，干扰运输秩序。电力机车带电进入无电区会造成接触网跳闸，供电臂无电，使原本在有电供电臂下运行的电力机车因接触网突然无电而降弓停车，此时，如果列车调度员扣车不及时，会造成电力机车进入跳闸的停电单元，造成电力机车二次进入无电区，产生次生危害，严重影响行车安全，干扰运输秩序。
2 电力机车进入无电区原因分析
2.1 作业人员业务能力不强
（1）停电单元所包含的停电范围没有掌握。作业人员对接触网停电行车限制卡没有掌握，包括股道、道岔、区间线路、分相地点等。对个别车站道岔间渡线未挂网的情况没有掌握。对一个或两个停电单元停电会造成另外一个或几个停电单元同时停电的特殊情况未掌握。作业人员对基本的技术资料不掌握，在作业过程中存在极大的安全风险，极易将电力机车放入无电（网）区。
（2）列车调度员在运行图上的停电范围标记错误。列车调度员铺画列车运行图，并在图上标记施工封锁、接触网停电等施工标注，由于标记错误，停电范围被搞错，在图上停电单元和停电范围不相符，接触网停电后，列车调度员将电力机车放入无电区。
（3）涉及停电范围的相关车站，调度员没有布置到位。对接触网停电作业，调度员在停电命令时，如果要“自接令时起，准许某单元接触网停电”的命令时，要提前通知相关车站停电时间。但是调度员未提前布置相关车站，造成车站不知道接触网准确停电时间，对电力机车的放行不能准确把控。在车站排列经上下行间渡线的列车进路时，若列车调度员停电命令，并通知供电调度员停电，会导致电力机车进入无电区。
（4）不满足停电条件，调度员盲目停电。列车调度员在未确认停电范围内的电力机车已全部出清，也未确认相关车站停留的电力机车已全部降弓的情况下，便通知供电调度员该停电单元接触网停电，造成电力机车进入无电区。
（5）漏发调度命令。调度员在未发调度命令的情况下，盲目布置供电调度员接触网停电，造成车站不知道接触网已停电，车站的相关安全卡控措施无法提前做到位，导致车站将电力机车放入无电区。
（6）调度命令漏上受令处所。需电话下达给机务段包括机务折返所的停电命令而调度员未电话下达，或由车站转交的命令而车站未转交，造成机务段不知道车站站内接触网停电，机务段在和车站未联系彻底的情况下，盲目办理电力机车出库进路，造成电力机车进入无电区。
（7）接触网故障停电，未及时扣停后续列车。接触网停电后，由于调度员对停电范围掌握不清，对即将进入无电区的电力机车没有及时扣停，造成电力机车进入无电区。
（8）供电调度员停错停电单元。本该停此停电单元，却错停了另外一个停电单元，造成接触网突然断电，列车调度员没有及时扣停电力机车，导致电力机车进入无电区。
2.2 作业人员安全意识淡薄，违反相关规定
（1）机车属性改变后未相关调度命令。机车属性变更后，列车调度员没有及时相关调度命令进行明确，同时在临站预告或车机联控时，车站又未认真核对机车属性，造成车站值班员对机车属性发生变化不清楚，将本是电力机车牵引的列车误认为内燃机车放入无电区。
（2）车站值班员未严格执行阶段计划。调度员在阶段计划中已注明列车为电力或内燃机车牵引（运行线用不同的颜色标记），而车站值班员未和调度员联系，擅自更改机车属性，本应为电力牵引的，用内燃机车连挂，亦或本应为内燃牵引的，用电力机车连挂，造成运行线的机车属性与列车实际机车属性不相符。
（3）停电后车站未执行相关安全卡控措施，盲目变更列车进路。接触网停电后，车站对相关道岔未单操锁闭、相关信号机未钮封，为节约时间，在未核对机车属性和临线是否停电的情况下，盲目办理变更列车进路，造成电力机车越过渡线道岔进入无电区。
关键词：TSG15B型受电弓；滑板；弓头悬挂
1 概述
神朔铁路自2013年1月起陆续引进神华号HXD1型八轴大功率交流电力机车，该型电力机车由神华集团和南车株洲电力机车有限公司共同研制生产。神朔铁路交流电力机车万吨重载牵引模式采取“2+1或3+0”组合牵引模式运营，极大提高了运输效率，为神朔铁路完成每年运量任务提供了可靠的运力保障。本文针对交流电力机车安装的TSG15B型受电弓的特点以及在机车运用、维护中所体现出的问题进行分析，并提出相应的改进措施，为以后TSG15B型受电弓安全稳定的运行和可控的维护保养奠定基础。
2 TSG15B型受电弓简介
2.1 装车情况
TSG15B型受电弓是装配于和谐系列大功率机车的干线受电弓，在HXD1、HXD1B、HXD1C、HXD1D、神华机车、HXD3、HXD3B、HXD3C等电力机车上都有成熟应用，目前已装车7000余架，分布在国内各铁路运行。
2.2 受电弓构成及原理
TSG15B型受电弓是由中车株机电力机车有限公司设计的单臂式气囊受电弓。该受电弓由底架、下臂杆、上框架、平衡杆、弓头悬挂、托架、滑板、气囊、升弓钢丝绳、阻尼器、快排阀和车内气阀板等构成。
升弓过程为：电磁阀得电，压缩空气进入气囊，气囊膨胀驱动升弓钢丝绳拉动下臂杆沿轴向上转动，通过拉杆将上框架拉起；降弓过程为：电磁阀失电，升弓装置排出气囊压缩空气，受电弓靠自重降下，落于止挡。
受电弓在工作时，气囊升弓装置一直被供以压缩空气，弓头采用悬挂装置，具有一定的自由度。接触网高度方面较小的差异通过弓头悬挂装置进行补偿，较大的差异，通过铰链系统进行补偿，因此受电弓可随接触网的不同高度而保持接触压力基本恒定。
3 出现的故障和问题
TSG15B型受电弓潜在的一些问题均在机车运行中逐渐显现，这些问题与受电弓的设计、维护理念有关。自2013年神朔铁路配属神华号HXD1型电力机车以来，该型受电弓先后出现过三种典型故障，下面就出现的三种典型故障分别说明。
3.1 止挡杆与滑板铝制托架干涉
TSG15B型受电弓在使用中，弓头框架自由运动，通过接触网连接，弓头被保持在正确位置。平衡杆由顶管和止挡杆组成，在升降弓时，平衡杆阻止弓头的四处倾斜，通过平衡止挡杆控制使弓头保持大致的水平位置。因此，平衡杆止挡杆在调整弓头位置的过程中，会与滑板铝制底架不断触碰摩擦。
神华号HXD1型电力机车在神朔铁路配属运用17个月的期间内，出现了因滑板气道泄漏引起的自动降弓，入库检查发现滑板铝制底架被过度磨损，滑板内气道泄漏（如图1所示）。
通过对现场情况进行分析，可以判定为止挡杆在对滑板起到支撑作用的同时，不断地与滑板同一位置碰磨，最终造成滑板铝制底架过度磨损。
3.2 滑板掉块裂纹
TSG15B型受电弓弓头悬挂支撑由两个橡胶扭矩元件和两个V型链接器构成。链接器被装在扭矩条的末端，扭矩条将橡胶元件和链接器连接在一起。橡胶弹簧元件上方的调节板被安装在弓头托架，扭矩条被安装在上框架的长横管的免维护轴承上，这种结构允许弓头尽可能地在上框架的顶管周围沿垂直方向和水平方向自由运动。在工作期间，对于受迫频率，悬挂弹簧表现出一个增加的刚度和较低的惯性阻尼，它的各向弹性允许进行误差补偿，并且吸收侧向振动。
随着机车运用时间的增长，该装置中弹性元件会缓慢老化，弹性下降，导致弓头高度相对降低。降弓时，在下臂杆与上框架未能完全降落的前提下滑板先落于底架止挡，导致下臂杆与上框架的重力作用在滑板上。最为重要的是运行中该弹性支撑装置对滑板的缓冲作用大幅减小，滑板在通过接触网导线的硬点时，造成滑板冲击掉块以及产生碰撞裂纹，使得滑板并未正常磨耗到限位极限却被大量更换，造成极大的材料浪费。
3.3 滑板固定螺栓过热
2016年7月6日，HXD17118机车在运行中受电弓滑板固定螺栓处发红；2016年7月11日，HXD17022、7110、7009、7096、7024、7092机车分别在运行中出现受电弓滑板固定螺栓处发红现象。机车入库后，检查滑板固定螺栓紧固情况，拆下滑板后发现，滑板与托架接触面电腐蚀现象严重（如图2所示）。
TSG15B型受电弓的弓头是由滑板与弓角组成的一个框架结构，这种设计保证弓头结构精巧，部件尽可能少，易维护。托架采用碳钢材质，表面镀锌，滑板底架为铝合金材质。滑板两端与托架分别通过固定螺栓连接，滑板与托架的接触面作为滑板-托架的唯一导电途径。因神华号HXD1型电力机车在满载运行时，原边电流可达到384A，如此大电流通过长期暴露于室外的托架与滑板接触面，经过一段时间，碳钢会失去镀锌层的保护，锈蚀加重，导致接触电阻增大，从而导致受电弓在运行中出现滑板固定螺栓过热、发红的现象。
4 解决措施
4.1 平衡杆加PVC软编织管
根据技术人员提供的改造方案，在平衡杆止挡杆上加装PVC编织管，取两段长200mm的PVC编织管套在止挡杆上，并保证PVC编织管边缘与止挡杆对齐。平衡杆止挡杆套上PVC编织管后，可以在止醺擞牖板接触时起到缓冲的作用，进而降低二者之间的碰触摩擦强度。
4.2 定期调整弹性支撑装置
根据技术人员的设计要求，滑板上表面至顶管中心距离为la。在滑板受垂直向下70N作用力时la为73±6mm，在滑板不受到垂直向下作用力时la为80±5mm。止挡杆至滑板底部距离为lb，在没有接触压力的情况下：10≤lb≤30mm，在有接触压力的情况下：4≤lb≤24mm。在受电弓升起1500mm高度时，止挡杆与弓头碳滑板距离必须在要求范围内，且止挡杆与弓头碳滑板两边距离应基本相等，相差不超过5mm。
由于长时间的使用，橡胶出现老化疲劳，橡胶弹簧元件下陷，导致滑板上表面至顶管中心距、止挡杆至滑板底部距离减小，引起滑板在运行中的掉块和止挡杆与滑板之间的碰触摩擦。
经过反复研究结合技术人员提供的方案，按照神朔铁路制定的HXD1型电力机车修制，定为C2及以上修程时，对橡胶弹簧元件进行调整。通过改变锁住橡胶弹簧元件调节板的螺母位置来升高和下降弓头高度，从而减少滑板掉块以及止挡杆与滑板之间的碰触摩擦。
4.3 改变滑板-上框架的导电途径
TSG15B型受电弓的导电路径为：滑板――托架――上框架――下臂杆――底座――车顶母线，除滑板与托架是直接的面接触外，其它均由软编织导线连接。
过研究及反复试验，最终确定对滑板――托架――上框架的导电途径进行更改。根据现场滑板安装情况，确定在滑板两端距端部190mm处增加导流线固定螺栓。另购置一根采用国家标准的定制导流线，其导线截面积为50mm2，单丝直径为0.1mm，两端螺孔中心距为260mm，端部螺孔直径为10.5mm。导流线一端采用直角型接线端子。
在滑板更换作业过程中，在安装完滑板固定螺栓及风管后，需要将定制导流线一端连接于滑板新增的螺栓，另一端连接于上框架预留孔，将托架――上框架之间的导流线拆下，两端分别连接到滑板、上框架预留孔处。安装后的导流途径变为滑板――上框架，将托架短路，避免了机车受流造成托架局部过热。
5 结束语
结合现场情况，技术人员分别通过平衡杆止挡杆加PVC软编织管、定期调整弹性支撑装置和改变滑板至上框架的导电途径，解决了平衡杆止挡杆与滑板铝制托架干涉、滑板掉块及裂纹、滑板固定螺栓过热发红的问题。综合故障情况，TSG15B型受电弓故障均出现在弓头及弓头悬挂上，造成运用成本及维护费用增加。因此针对这种弓头及弓头悬挂方面的故障，技术人员通过采用价格低廉的材料和简单有效的方式制订了相应的改造措施，效果良好。但弓头设计仍为TSG15B型受电弓的薄弱环节，需要通过不断地探索研究、发现问题、解决问题，从而使该系列受电弓的弓头及悬挂的设计及维护保养日渐成熟，提高机车运行的安全性。
参考文献
[1]荣林.神华八轴交流电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2014.
[2]南车株洲电力机车有限公司，朔黄铁路发展有限责任公司，中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司.神华重载运输大功率交流传动电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2015.
摘要:随着我国微电子控制与电子电力技术的进步与发展，使得电力机车行业也获得更广阔的发展空间与技术支持。对于电力机车的教学的重要地位与价值也日益凸显。在电力机车的教学中，应该在任务型的教学理念的引导下，通过学生对电力机车的应急故障处理等实践课程的参与，全面提升学生的综合素养。利用3D交互技术与计算机的仿真软件等技术手段，结合任务型教学理念，来探讨电力机车教学的突破策略。
关键词:任务型教学理念;电力机车;应急故障处理
0引言
任务教学法指的是围绕任务展开的教学活动，通过学员的亲身参与、体验、交流、互动、合作等方式，来充分发挥学员的认知能力，达到增强技能应用水平的教学目的。电力机车的任务教学法是要根据现场的实际工作任务作为教学的课题，从而让电力机车乘务及检修学员掌握基本的操作知识与规范操作流程。
1任务型教学理念分析
任务型教学法指的是将学习的专业理论知识与现场实际的工作任务以及具体的操作流程相结合，尽可能为学员搭建一个具有真实性操作的工作环境，在完成工作任务的过程中，主要掌握工作方法、工具、环境等，主要目的是围绕大量的工作任务，最终使学员取得一定的成绩，学会如何真正的工作［1］。关于电力机车的工作学习任务的设置，首先应该要围绕某个典型的工作任务开展出若干个小任务，减小学员的任务压力与难度;其次要进行精心的教学设计，将工作任务转变成为学习任务，增强学员的学习意识与积极性。
2电力机车的故障类型及处理措施
所谓的电力机车发生故障，指的是电力机车的系统构造处于非正常状态，致使设备功能的紊乱，并超出允许范围的状态，主要包括参数性的故障(过热、共振)与结构性的故障(磨损、裂纹，松动)等类型。
2.1对基本零部件的应用
磨损处理定期对基础的制动装置的单元安装情况检验，检查是否具有裂纹、牢固性与破损的情况。并且要着重检测螺栓紧固与否，以确保闸瓦的距离保持4—8cm，磨损均匀。其次要对基础的制动装置采取加固措施，比如说采用平垫—弹垫—带槽螺母紧固—开口销的错哦时，以免制动器脱落。
2.2设计缺陷故障处理措施
首先要采取抗干扰处理，在电力机车运行的过程中，免受外界的干扰，比如说安装抗干扰电容与接头等部件，形成抗干扰回路。其次要优化制动系统的设计方案，对电力机车的软硬件优化，提高制动系统的稳定性。
3交互式的教学模式应用
3.1以学员为导向
从传播学的层面上来讲，教学设计实质上是对信息的传播或传递，接受者与传播者的关系不只是单向的与接收的关系，更是相互辅助、相互依附的关系。而整个传播与接受的过程更不是静态的，而是动态的。传播与接受都具有主动性与创造性。因此要鼓励学员真正参与带电力机车的教学活动中来，将电力机车的逆变电路、相空调压、控制电源、晶闸管触发电路、三极管的放大开关电路、集成电路等专业课的理论知识与实际工作结合起来［2］。
3.2结合计算机仿真技术与三维交互技术
通过对电力机车的零部件与工作环境的方针模拟，从而加深学员对于电力机车架构的认识，产生直观形象的视觉冲击［3］。通过三维交互技术，对电力机车的风路控制系统与电路部分采用3D与VR设备，具体的操作是将设计人员的模型或者是CAD图纸导入平台，由平台自动生成3D产品文档。实现对电力机车在正常与非正常状态下的程序模拟，有利于电气机车的零部件的检修、组装、拆解等动画演示，从而让学生感受到实际场景的真实感与现场感。
3.3培养学生的自主学习与动手实践能力
教师应该鼓励学员勤动手、动脑、动眼，全身心投入到工作任务的实践中来。比如说对于电力机车的整体结构与驾驶室的结构的实践，通过再现模拟真实的电力机车的驾驶室状况，让学生在亲身体验中熟悉电力机车的驾驶室的各项功能与操作设施［4］。然后为后续驾驶整备控制训练奠定基础。通过对电力机车的驾驶整备控制、电路保护控制、驾驶操作技能、整流电源调试、电力机车的高低压试验等五个任务分段训练，从而让学生逐步掌握各个任务阶段的技能与操作流程。
4结语
理论源于实践，也在实践中不断升华。从某种意义上讲，知识起源于感官，技能的掌握始于施加。因此对于电力汽车的教学法，我们要灵活运用任务教学法，结合3D交互技术与计算机的仿真软件来为学员提供一个逼真的工作环境，在实践中积累经验，提升技能水平。
参考文献:
［1］孙进辉．电力机车二段桥整流电路在实验教学中的模拟实现［J］．实验室研究与探索，2015，03:96－100．
［2］尹凤伟．任务型教学资源在“机车检修”课程中的应用［J］．时代农机，2015，07:113+115．
［3］江利国，陈燕萍．基于工作过程系统化的高职电力机车专业课程与教学改革初探［J］．价值工程，2013，02:238－240．
［4］赵树海，谢继成．电力机车专业课程设置和教学内容选取［J］．职业，2012，05:36．
【关键词】电力机车；防空转系统；误动作；改进；SS4改型
1 问题的提出
苏家屯机务段自2001年9月至今共配属SS4改型电力机车122台，在近5年的运行中机车空转故障是困扰广大乘务员动态故障，平均每月因空转提票30余件，因为空转故障只有在动态情况下会发生，且因为速度传感器内部光栅扫描故障、传感器线路虚接造成的机车空转，现象时有时无，往往需多次添乘才能断定故障处所，有时还会因判断错误造成延误、扩大修程，给检修车间人力、物力的带来很大损失。5年间，由于速度传感器故障及车体连线破损多次造成机破、临修，严重影响了机车正常运用。
2 防空转系统工作原理及误动作原因
SS4改型电力机车配置的是株洲电力机车研究所研制的TPZ―15型及TPZ―27型电子柜。TPZ―15型电子柜A组及TPZ―27型电子柜A、B组均对机车实施闭环准恒速控制，机车粘着力大小完全受电子柜微机防空转板的控制。该插件板将机车四个轴的转速信号变换成电平信号，在机车惰行时，将四个轴电平信号补偿到误差〈0.5%，处理出Δv、dv/dt、d2v/dt2等信号。当四个轴电平信号差达到动作值时插件板立即断定为机车发生空转削减牵引电机电流，向主台故障显示屏发出空转显示信号并自动撒砂增加机车粘着力，当空转被强烈抑制后，牵引电流以约2kA/S的速度快速恢复，回升到原始给定值85%左右，再以20A/S的速度自行缓慢上升，寻找下一个粘着极限值。空转根据现象可分为真空转和假空转，真空转即机车牵引力大于粘着力，此时轮对转数较高易擦伤钢轨。假空转是因为速度传感器及连线故障断路造成该轴速度反馈信号不正确，电子柜判断为轮对空转降低牵引电流。此外，当速度传感器、传感器接线盒、传感器车体线15V电源出现短路故障时，会造成电子柜电源板短路保护，输出信号中断，主台故障显示屏显示电子柜预备，此时无论电子柜A组或B组都会造成机车牵引无流。当机车出现空转故障TPZ―15型电子柜可将A、B组转换开关扳置B组，对机车实施开环控制维持运行。而TPZ―27型电子柜A、B组均对机车实施闭环准恒速控制，当机车出现空转故障只有将机车速度提高到40km/h以上，惰行30秒利用电子柜自动切除功能切除故障的传感器。当机车牵引吨数较高、运行速度较低时，若出现假空转，随着电子柜给定值的降低，就会发生机车途停事故。
3 改进及处理
针对机车频频发生空转故障，苏家屯机务段于2005年初对SS4改型电力机车防空转系统进行了改进，每节车加装了两个速度传感器故障切除开关，1、2轴速度传感器故障位；3、4轴速度传感器故障位。当机车正常运行时，故障切除开关置于正常位，各轴速度信号通过开关正常位触点输入电子柜；当出现空转或因速度传感器、传感器接线盒、传感器车体线15V电源出现短路故障时，将故障转换开关置于切除位，中断故障轴位电压及速度信号的同时，将并接的等频率速度反馈信号输入电子柜，维持机车运行。
改造前接线方式如图：
改造后接线方式如图：
1位―速度传感器故障切除开关Ⅰ；2轴速度传感器故障位；
速度传感器故障切除开关Ⅱ；4轴速度传感器故障位；
2位―速度传感器故障切除开关Ⅰ；1轴速度传感器故障位；
速度传感器故障切除开关Ⅱ；3轴速度传感器故障位。
一年以来改造后的机车假空转故障的提票准确率达到95%以上。当机车出现假空转现象时，乘务员可以通过电子柜微机防空转板上的故障指示来判断故障传感器，将速度传感器故障切除开关搬置对应的切除位置，切除故障的速度传感器及连线，在发生空转故障的第一时间准确排除故障。
关键词：HXD3型电力机车；机车检修；构架探伤
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.045
1 概述
构架是电力机车转向架的主体结构部件，是承载车体和传递力的基体，通过构架实现了转向架各部件之间的定位、连接以及相互之间的力的传递运动关系。机车在运用时，构架除了承受来自车体及车上设备重量的垂向负载外，还会承受机车垂向振动产生的垂向载荷、由于机车牵引或制动时所产生的牵引力及制动力，承受机车在通过曲线时的横向力和离心力等，是一个复杂交变载荷作用下的重要受力部件。因此，构架强度和刚度是保证机车安全运行的基本条件。
磁粉探伤适用于钢铁等铁磁性材料的表面及近表面缺陷的检测，非常适用于机车构架各个受力支撑座焊缝疲劳裂纹的检测。在HXD3/3C型电力机车C5修中要求对构架主要受力部件进行磁粉探伤检查[1]，包括抗蛇形减振器座焊缝、二系弹簧座焊缝、轴箱拉杆底座焊缝、一系弹簧座焊缝、一系垂向减振器座焊缝、电机吊座焊缝、牵引销安装座焊缝、牵引销、二系垂向减振器座焊缝、制动器吊座焊缝、电机吊座母材、轴箱拉杆底座母材，重点检查这些部件与构架连接处的焊缝及其热影响区。
2 构架探伤与分析
我公司在HXD3、HXD3C型电力机车C5修检修工作中，已经完成了相当数量的机车检修任务，积累了大量的检修数据和经验。考虑到两种机车构架在图纸设计与选材上基本相同，而机车的运用特点不同，因此将两种机车的构架检修作对比分析。本文统计了2016年检修的部分机车构架的探伤情况，其中HXD3型198台，HXD3C型96台，对于该批机车构架，按相应的C5修要求进行了探伤检查，各个位置缺陷发生率如图1所示。可以看出，进入C5修的构架的主要受力部件出现了较多的缺陷。
其中，抗蛇形减振器座焊缝、二系弹簧座焊缝、牵引销、轴箱拉杆底座母材等几处位置缺陷发生率较低。针对探伤中检出缺陷较多的部件及焊缝，对发生缺陷率较高的几个部位做进一步的统计分析。统计情况见图2。
2.1 电机吊座焊缝
电机吊座为铸造件，与构架横梁盖板和端梁组焊在一起。驱动电机悬挂装置的吊杆安装在电机吊座上，电机吊座承受来自牵引电机工作时传递来的纵向和横向振动。C5修以来，电机吊座发现的缺陷多数为焊缝处裂纹，该裂纹多出现在焊缝坡口位置，经打磨加工缺陷后发现该位置坡口容易存在焊接未融合缺陷。从图2可以看出，对于两类型机车，构架中间轴位的吊座焊缝缺陷发生率高于两端，且HXD3C型机车高于HXD3型机车。
2.2 一系弹簧座焊缝
一系弹簧座焊接在构架侧梁下盖板表面，在转向架组装时用于定位构架和一系弹簧。机车运行时，一系弹簧上部的机车重量通过一系弹簧座传递到一系弹簧。该部件发生的缺陷多数在弹簧座与构架盖板焊缝及热影响区位置，且裂纹尺寸较大，沿周向分布。另外，从图1中可以看出，HXD3C型机车的该位置缺陷发生率高达50%，且明显高于HXD3型机车。从图2中可以看出，一系弹簧座焊缝缺陷在三个轴位上的分布是相近的，与位置分布情况无明显关联。
2.3 轴箱拉杆底座焊缝
HXD3、HXD3C型机车构架轴箱拉杆底座焊缝处缺陷发生率约为25%该部位主要承受来自轴箱拉杆的牵引力和制动力，端轴的轴箱拉杆座焊有二系垂向减振器安装座，同时受到来自二系垂向减振器传递来的垂向载荷。端部的轴箱拉杆底座上连接来自两侧的两个轴箱拉杆，非端部轴箱拉杆底座上连接另外一个轴箱拉U，从图2也可以看出，位于机车端部的轴箱拉杆底座焊缝探伤缺陷率相较于机车明显低于非端部位置的底座焊缝。
2.4 制动器吊座
制动器吊座是构架与制动单元的连接件，分为四个支座，其中两个焊接在构架衡量下盖板，两个吊环焊在构架侧梁立板上，四个支座与制动器通过螺栓连接。在机车运用时承受来自制动时所产生的频繁交替拉压应力，吊座与构架焊接根部容易产生应力集中，从而产生疲劳裂纹。从图1可以看出该位置的焊缝发生缺陷的概率较高，达到40%左右。针对制动器吊座的轴位分布不同（见图2），可以看出，对于HXD3、HXD3C两种车型，齿侧吊座焊缝出现裂纹的概率高于非齿侧，不同轴位的吊座发生裂纹概率相差不大。
3 结论
构架上的主要受力部件焊缝及热影响区是C5修探伤的重点部位，通过大量的检修实践表明，构架上发生的破坏现象，也主要出现在焊缝及热影响区，且大多是疲劳裂纹。经以上检修数据分析，可以看出，HXD3、HXD3C型电力机车转向架构架在进入C5修时，主要受力部件的探伤缺陷发生率较高，且两种车型主要受力部件在位置分布与缺陷发生率之间存在一定的规律性。为该型机车转向架构架检修工艺制定、现场作业和检修质量管控提供一定的指导，同时，为研究构架相关部件的焊接工艺制定、焊接缺陷的预防提供参考。
关键词：整流柜；元件；故障；措施
中图分类号：TM6文献标识码： A
Type SS7D electric locomotive rectifier cabinet components breakdown and failure analysis
Pick to: this paper introduces the structure characteristics and main function of rectifier cabinet, and combined with field maintenance experience, detailing the rectifying device breakdown of common faults, and its maintenance measures.
Key words: rectifier cabinet; Components; Fault; measures
0引言
SS7D型电力机车整流柜型号为TGZ 20-2820/1030，全车总共56只整流元件，其中主晶闸管12只/柜，主整流管8只/柜，列车供电晶闸管2只/柜，列车供电整流管2只/柜，他励晶闸管2只/柜，他励整流管2只/柜。
每台机车由两个整流装置组成。两个整流装置的电路结构组成完全相同，只有出线、线号不同。主要功能给机车提供：整流及相控调压；励磁电源；他励无级磁场削弱；加馈制动；列车供电。
若列车在运行中整流元件击穿或烧损将会影响机车的运行，也存在安全隐患，本文从它的工作原理、组装过程、质量卡控等方面对元件击穿的原因进行探讨，并提出个人见解。
1工作原理
机车整流电路采用不等分三段半控桥，低速用加馈电阻制动，他励无级磁场削弱。
不等分三段桥每段桥的电压为：2Ua1b1=2Ub1x1=Ua3x3=675.6V。
整流电路功能工作方式为：
首先开放第一段桥V7、V8、V9、V10，V7、V8以整流管状态工作，通过调节V9、V10的触发相位，使该段桥的整流电压从0～1/2Ud平滑变化，在V7、V8、V9、V10满开放前，V1、V2处于大电流续流工况，V3、V4、V5、V6各桥臂元件承受的反向电压即变压器的绕组的峰值电压。
当V9、V10满开放时，开通第二段桥V1、V2、V3、V4半控桥，控制V3、V4触发相位直至V3、V4满开放，整流电压从1/2Ud～3/4Ud平滑变化。
当V3、V4满开放后，开通第三段桥V1、V2、V5、V6组成的半控桥，通过控制V5、V6的触发相位至V5、V6满开放，整流电压从3/4Ud～Ud平滑变化。
2整流元件击穿的原因
元件击穿的原因有：热击穿、电流击穿、电压击穿等。
①针对热击穿，元件在机车运行过程中，整流元件管芯温度会上升，需要对整流元件进行散热处理，当散热效果不良时，元件管芯的温度会达到甚至超过硅片结温的技术要求，从而使元件过热烧损。元件的热击穿也可称为干烧。
②元件大电流击穿。元件大电流击穿的现象表现为元件硅片上出现大面积的烧损，并且表面凹凸不平，烧损面很粗糙。元件大电流击穿主要原因为，元件在导通使用时，机车主回路瞬间经过大电流，该电流值远远超过元件的正向平均电流，硅片上瞬间产生大量的热，远远超过元件硅片结温设定值，硅片过热大面积烧损。
其次，元件硅片面与管壳接触部位出现氧化现象，硅元件的正向压降增大，硅片上的产生的功率变大，产生的热量增大，当正向压降增大到一定的值时偶尔出现超过较元件额定正向电流的电流流过时，硅片上积累大量的热导致大面积烧损。
再次，当硅片的电流上升率低时，元件在导通的时间内，硅片上的电流开通面积跟不上硅片上电流的扩散速度时，在导通的硅片面积范围内，单位时间内流过有限导通面积硅片的载流子密度过大，产生大量的热量，在元件门极附近出现硅片烧损。
③电压击穿在实际意义上来说可以归纳到大电流击穿。电压击穿的现象为硅片远离门极表面上出现光滑的小孔，或在硅片边沿倒角面上出现黑斑，这些有时能人的肉眼观察不到，需用放大镜来观察才能发现。
④元件的反向重复峰值电压下降。当整流元件在承受电路的反向电压时，由于元件特性曲线中反向重复峰值电压小于电路中的峰值电压，造成元件反向重复峰值电流急剧增大，造成元件雪崩击穿。所以在元件测试时，需对元件的反向重复峰值电压和反向重复峰值电流进行严格卡控。
3元件组装过程中存在的问题及难点
3.1 组装过程中存在的问题。
3.1.1未能完全做到无尘的工作环境，解体过程中虽然可以做好硅管芯取下后需放置在柔软干净白布或丝绸上，避免利物划伤硅管芯阴阳极与散热器的接触面，但是大气中的灰尘仍然可以附着的管芯和散热器表面。
3.1.2由于整流元件的紧固件有特定技术紧固力矩要求，紧固力矩选择若不当，当紧固螺柱和螺母出现裂纹现象时，元件在经过一段时间的运用之后，由于各方面应力的作用，会导致元件的紧固力矩变小，元件管芯与散热器的压力不够，在接触面容易氧化而导致元件的正向压降大幅度变大，元件容易疲劳击穿。
3.1.3锈蚀的螺柱及螺母经过电镀之后，容易变脆，在元件使用过程中，在蝶形弹簧和弹簧钢压板的弹力作用下，很容易造成螺柱断裂或紧固螺母蹦出，进而造成回路断路或主回路接地。
3.2 检修过程中存在的问题
3.2.1绝缘套管的检修：
检修理由：绝缘套管过热或者出现裂损，绝缘套管的绝缘性能下降，容易造成主回路接地故障；绝缘套管的清洁度达不到技术要求，则会影响元件的反向重复峰值电流，造成整流装置的整流效果不理想。
3.2.2 接线板的检修理由：
图二：接线板
a.接线板表面变形后，元件在压装时，散热器和接线板的接触不良，元件整体的正向压降发生变化。
b.接线板出现锈蚀后，除锈整体镀铬后，如果在接线板和散热器接触面不进行镜面抛光，接触面存在铜金属以外的金属离子或接触面存在刮痕，同样会使元件的正向压降增大。
检修难点：
a.钢件表面的镀铬处理。
b.接触板和散热器接触面得抛光度的技术要求未掌握，缺少该部分的资料。
3.2.3散热器的检修。观察散热器的表面状态良好，无裂损变形；散热器片间间隙均匀；散热器表面不许有锈蚀现象，散热器与接触板、散热器与元件管芯接触面不许有氧化和刮痕。有锈蚀者需进行除锈后进行镀铬处理；镀铬后在散热器与接触板、散热器与元件管芯接触面进行镜面抛光。
图三：散热器与接线板、散热器与管芯接触部位的锈蚀及刮痕
检修理由：散热器表面锈蚀，对散热器的散热效果影响很大；在风冷散热器中，散热片越光滑，散热效果越好；散热器的两个接触面如果出现锈蚀或者刮痕，长时间使用会使元件正向压降产生变化，影响元件的使用寿命，元件的质量不可控。
检修难点：散热器表面的镀铬处理和接触面的镜面抛光技术欠缺。
3.2.5圆形定位钢片和定位钢珠的检查。定位钢片和定位钢珠状态须良好，定位钢片中心钢珠槽不得有变形现象。
检修理由：定位钢珠中心钢珠槽如果出现变形，会影响元件压装时的管芯、散热器、接触板接触部位的同心同轴度。
3.3 元件管芯的检修。
3.3.1观察元件阴阳极接触面不许有氧化、刮痕及过热现象。出现氧化和刮痕现象者须进行镜面抛光。
图四：元件管芯
检修理由：元件阴阳极接触面存在氧化和刮痕现象，在使用中会影响到元件的正向压降的变化。
检修难点：在对接触面进行镜面抛光或者研磨时，须精确掌握抛光或者研磨掉的厚度，以免元件管芯管壳过薄而在压装时使管壳变形。
3.3.2检查晶闸管元件门极引线连接牢固，绝缘完好，插套状态良好。阴极引线焊接牢固，有脱焊者需进行补铜焊处理。同时门极引线和阴极引线接线口周围不许有灰尘杂质。
检修理由：当门极引线和阴极引线周围存在灰尘杂质时，门极脉冲容易通过灰尘杂质直接连接到阴极，造成元件弱触发而造成元件击穿；阴极引线脱焊会造成元件不触发或弱触发。
3.4元件的压装存在的问题
3.4.1组装工作台必须处于水平面，具有较高的平整度和光洁度，否则会造成元件的组装压力分布不均匀，甚至出现管芯压扁或硅片裂损现象。
3.4.2紧固螺栓下部螺母如果一次性戴到螺柱冒头2～3扣的位置，在紧固时，很可能造成另一端的紧固螺母紧固力矩达到标准后螺柱不冒头，紧固效果不理想。
3.4.3在水平面上首先对元件组装施加规定的组装压力，可以确保在紧固过程中压力能均匀分布到整个接触面。
3.4.5手工进行压装时，须严格按照紧固顺序和要求进行紧固，否则，在紧固过程中紧固不当，压坏管芯或当撤除组装压力后，虽然各个紧固螺栓的紧固力矩达到要求，但是由于弹簧钢板和蝶形弹簧的作用，很可能造成元件接触面的压力分布不均匀。
3.4.6元件在组装时最重要的一点是散热器、管芯、接线板接触面须保证同心同轴。
检修难点：
①与散热器、管芯上一道的检修工序有关系。配件是否已经处理到配件平躺时接触面能处于水平面。
②怎么样才能保证元件管芯与散热器、散热器与接线板圆形区域接触面同心同轴？
③在压装完毕后通过什么方式的测试手段来检测元件是否压装良好？因为接触面热阻的变化和元件正向压降的变化需要经过一定的时间现象才能体现出来，而这在现场检修中明显不符合实际。
④缺少压装设备和工装。在写有自动压装程序的压装机上，每个型号的元件都有各自的压装膜板。
3.5元件的配组存在的问题及注意事项
3.5.1考虑到整流柜母线铜排和母线间接触电阻的影响，按整流柜电流走向方向和不同大桥依次粗选元件正向压降相差0.01V、0.02V、0.03V的元件进行配组。
3.5.2将同一桥臂并联元件的特性曲线进行比较。同一桥臂并联元件配组的要求是在正向伏安特性元件导通区域内，在不同的电压点，相应的电流点曲线的斜率尽量一致。这样就可以保证整流元件在工作中，元件导通时在不同的正向电压和不同温度下，两个并联元件的正向特性曲线漂移量一致，保证了并联元件的均流系数不会下降而造成元件的不均流造成元件击穿现象。
4针对元件击穿故障分析，制定以下质量卡控重点
4.1根据历年来的整流柜故障现象，第一段桥元件击穿的几率是最多的，特别是晶闸管元件。因为第一段桥在机车运用中，它们受到大电流冲击的次数最多。所以在检修时，第一段桥的晶闸管V9、V10的元件特性、参数应该严格卡控。
4.2由于在第一段桥满开放的时候，第二段桥的元件承受的反向峰值电压为变压器绕组的反向峰值电压。所以第二段桥元件的反向峰值压降应该严格卡控。
4.3在整流装置中，由于各半控桥臂都是由元件并联组成，同样的在以往的机车故障中，并联桥臂的晶闸管元件击穿的故障最多。出现故障的原因有多种，有可能是机车主回路方面的原因，也有可能使整流装置本身的原因，所以元件在进行大修配组时，为保证机车整流柜的检修质量，还应该对元件进行测试。
5结束语
通过以上的研讨和分析，在以后的整流元件检修组装过程中，可做一些简单的借鉴，既可以减少一些元件击穿故障，同时可以提高一些整流元件的检修质量，保证列车运行的安全。
参考文献：
杨永林 主编韶山7D型电力机车中国铁道出版社
