HXD2型機車主接觸器故障及解決方法

摘 要 文章分析了HXD2型機車主接觸器故障原因，并提出用云母片代替原滅弧柵陶瓷絕緣片、并聯輔助連鎖、更換驅動活塞密封圈以及驅動風缸安裝加熱套的解決方案，方案的實施情況良好，針對改進情況進行了經驗總結。

關鍵詞 HXD2型機車 主接觸器 滅弧柵 輔助連鎖活 塞密封圈

中圖分類號：U264.3 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.07.016

Failure and Managing Methods of Master Contactor of Locomotive HXD2

HAN Zhizhong

（Technical Division， Hudong Electric Locomotive Depot， Datong， Shanxi 037005）

Abstract The paper analyzes the failure reasons of HXD2 locomotive master contactor， and proposes a solution which uses mica thickness replace arc chute ceramic insulation thickness， and parallels auxiliary interlocking， and renewals the driving piston seal rings， and installs heat cover on the driving air cylinder. The solution implements well， and this paper summarizes the experience of the improved situation.

Key words HXD2 locomotive; master contactor; arc chute; auxiliary interlocking;seal rings

0 概述

“和諧2”型電力機車（以下簡稱HXD2機車）主接觸器采用TRIOP型接觸器，TRIOP型接觸器是一種為鐵路交通交直流電源電路設計的單極電動空氣控制的接觸器。接觸器設計符合法國標準NF F 62-000和CEI 60 0077 、CEI 77的要求，同時滿足在惡劣條件下，尤其是隧道運行的NF 16-101和NF 16-102的防煙火要求。在2009年下半年機車陸續出現了由于接觸器故障導致的電機隔離以及一節車主斷路器不能閉合，影響了機車的正常運營。

1 TRIOP接觸器結構和工作原理簡介

1.1 接觸器主體結構

如圖1所示，接觸器主要分為以下4個部分，聯接主電路的接觸器主體（件A），氣動控制器（件B），輔助觸頭裝配（件C），滅弧柵裝配（件D），主要性能參數見表1。

表1 TRIOP接觸器主要參數

1.2 接觸器工作原理

如圖2所示，當電磁閥（件1）得電，通過電磁閥的壓縮空氣進入驅動裝置（件2），并推動驅動裝置內活塞向上運動。驅動裝置的運動使靜觸頭（件4）和動觸頭（件3）閉合，動、靜觸頭動作機械連鎖。

當電磁閥（件1）失電，電磁閥切斷進入驅動裝置（件2）的壓縮空氣，活塞不承受壓縮空氣壓力。此時由回復彈簧（件7）的復位而使驅動活塞向下運動，使動觸頭向下運動，使閉合的靜、動觸頭斷開。

驅動裝置結構簡圖（圖3）和工作原理：驅動裝置是由4個螺栓（件48）、底盤（件50），氣缸體（件54），驅動活塞（件55），電磁閥支撐（件52）和O型圈（件62）組成。驅動活塞（件55）由活塞和活塞桿組成。

圖1 接觸器結構簡圖

圖2 主體結構簡圖

驅動裝置是觸頭閉合和分斷的驅動部件。在接觸器工作時活塞在氣缸體內運動，同時活塞桿沿底盤中部的孔運動。

圖3 驅動裝置結構簡圖

2 TRIOP接觸器故障原因分析

2.1 滅弧柵陶瓷絕緣片斷裂

2010年12月5日，HXD2-154出現主斷合不上，A節第三電機隔離。下載數據分析，故障代碼主要為00-21-40 DA_CISP2F ：C（IS）PMCF2 bloque ferme隔離接觸器沒有斷開;00-21-41 DA_CISP2T： C（IS）PMCF2 meca. bloque ferme接觸器被機械式卡住。對第三軸主接觸器解體檢查，發現滅弧柵上的陶瓷絕緣片斷裂，卡住主接觸器，使主接觸器不能正常閉合，絕緣片斷裂圖片見圖4，隨后又發生了多起陶瓷絕緣片斷裂主斷不能閉合的故障。

圖4 滅弧柵上的絕緣片斷裂圖

2.2 輔助觸點作用不良

接觸器動、靜觸頭閉合或斷開時，輔助觸頭（件5）通過凸輪塊（件6）的運動探測接觸器的狀態，并將信號送至TCU，在TCU發出閉合或斷開主接觸器指令（s_bt_cispmcf2 =1閉合、= 0斷開）0.3秒后，若未收到對應的反饋信號（e_bt_cispmcf2=1閉合，=0），TCU通過軸隔離接觸器將本軸隔離。如果輔助連鎖作用不良或連接線出現松、斷都會導致反饋信號丟失。

2.3 驅動活塞作用不良

2010年冬季，多臺整備機車出現由于主接觸器不動作導致電機隔離的問題，機務段臨時采取對主接觸器驅動裝置氣缸加熱的方式，使主接觸器閉合，機車得以上線運行。后經過對氣缸內各部件進行分析，發現氣缸內驅動活塞密封圈經過長時間磨耗，以及在低溫情況下密封圈出現的冷縮及硬化，活塞兩側發生竄風現象。同時低溫下，缸體內部潤滑脂粘度增加，壓縮空氣中的水分會形成冰渣，這會使得氣缸活塞運動阻力增大，造成動作緩慢。隨后組織了多次電磁閥和氣缸的低溫性能試驗，試驗結果和分析一致。

3 改進措施

3.1 用云母片代替滅弧柵上的陶瓷絕緣片

通過對比云母與陶瓷的機械強度、韌性、電絕緣性能（介電強度、電阻率、介質損耗角正切和介電常數）等幾個方面參數，云母的機械強度、韌性及電絕緣性能要優于陶瓷絕緣片，所以使用云母片代替滅弧柵上的陶瓷絕緣片，既滿足了電絕緣要求，又解決了陶瓷絕緣片裂損的問題，避免了機車由于接觸器卡位造成的主斷不能正常閉合的問題。

3.2 輔助連鎖并聯

接觸器自帶3組輔助連鎖，原車接線中只用了一組，其它兩組備用。為了防止輔助連鎖作用不良以及接線松動，將其中的兩組輔助連鎖并聯。如圖5所示，輔助連鎖上的DA15L、DH15線拆下，并聯插頭的線加工需改成雙股，外用熱縮管套好，打上線號DA15L/B、DH15/B，使用短接線將相鄰的兩組連鎖的常開觸點3點與3點、4點與4點相互連接，然后在短接線上安裝好DA15L、DH15的信號反饋線。

圖5 輔助連鎖并聯示意圖

3.3 更換氣缸內驅動活塞密封圈

為了解決冬季氣缸驅動活塞密封不良竄風及以及活塞卡滯的問題，由生產廠家對氣缸進行解體，對氣缸內部進行清潔，并更換密封圈。為了保證低溫氣候氣缸作用可靠，在主接觸器外部安裝了自控溫恒溫加熱裝置，寒冷天氣閉合機車蓄電池后，加熱裝置會對氣缸加熱，保證活塞動作靈活、可靠。

4 結束語

以上改進措施已經于2010年底在HXD2型機車上全部實施完畢。經過2011年半年的運行檢驗，徹底消除了機車主接觸器的上述故障，提高了主接觸器動作的可靠性，保證了HXD2型機車的可靠運行，也為國外引進產品的國產化改進和再創新提供了新思路。

參考文獻

[1] 黃濟榮.電力牽引交流傳動與控制[M].北京：機械工業出版社，1998.

[2] 劉志剛.電力電子學[M].北京：清華大學出版社，2005.

[3] 張中，張金乎，李圉鋒.HXD2型大功率交流傳動貨運電力機車牽引電傳動系統[J].機車電傳動，2008（6）.

[4] 朱進，王泰杰.HXD 1型機車高壓隔離開關燒損故障分析及改進[J].電力機車與城軌車輛，2008（6）.