SS4系列機車自控溫加熱裝置的應用

王寶玉

摘要：針對近四年太原機務段配屬的SS4機車在冬季運用中，空氣管路以及各閥體故障頻繁的問題，從設備結構和工作原理上，對發生的故障進行了分析，并根據實際生產的可操作性提出了設計方案。

關鍵詞：SS4機車；防寒；設計方案

我段地處北方，冬季機車運行區間均在寒冷地區，冬季極限溫度在-30℃左右，近幾年機車防寒一直困擾著機車冬季的穩定運行。機車防寒是否有效。是確保機車低溫環境中正常運行的關鍵。其中機車空氣管路是機車防寒工作的重點部位。機車在冬季運用中存在的主要問題有：升弓空氣管路和各閥體內因積水結冰而凍結，造成受電弓不能正常升起；制動系統空氣管路合各閥體內因積水結冰堵塞。造成制動系統故障；空氣干燥器排污閥及管路凍結造成干燥器工作不正常。上述故障的發生，對機車運用造成了極大的安全隱患。因此在機車空氣管路中的關鍵部位加裝電加熱防寒很有必要。

1機車防寒自控溫電加熱裝置性能簡介

1.1機車防寒自控溫電加熱裝置性能特點

機車防寒自控溫電加熱裝置非常適合在機車的防寒應用。具備以下特點：

（1）自控溫電加熱裝置的溫度自動調節。低溫快啟，高溫恒定。最高溫度≤65℃，在-30℃的條件下，3分鐘內可加熱到0℃以上。有利于機車管路系統在冬季的正常工作。

（2）機車防寒自控溫電加熱裝置便于安裝和拆卸，使用非常方便，適應鐵路機車上不同閥體和管路檢修的需要。

（3）機車防寒自控溫電加熱裝置絕緣防水性能優良，使用壽命長。使用中不存在短路、接地故障，性能可靠。

（4）機車防寒自控溫電加熱裝置在加熱到一定溫度時，自動降低功率，具有節能、環保的特點。

1.2機車防寒自控溫電加熱裝置工作原理

機車自控溫電加熱裝置的發熱體是具有PTC效應的自控溫電熱元件，該電熱元件可隨溫度的改變，自動調節電熱輸出功率，當溫度低時，電阻值低，輸出功率大；隨著溫度的升高，電阻值逐漸增加，逐步降低輸出功率；當升至某一溫度時。其電阻值趨向于無窮大。即輸出功率近似于零，使溫度恒定在設定值上。如圖1所示：

2機車防寒自控溫電加熱裝置主要安裝部位

2.1風源系統

目前機車普遍采用螺桿壓縮機、干燥器（硅膠吸附劑）過濾器、總風缸等組成風源及風源凈化系統。螺桿壓縮機的出風口溫度只比環境溫度高10℃-15℃，而硅膠吸附劑的吸附效果在5℃-55℃時最佳。因此當環境溫度低于-15℃時，干燥器進風口溫度就會低于0℃，干燥劑的吸附過濾效率就會大大降低，因此會造成機車管路中產生結冰現象。所以在干燥器及周邊的過濾器和風管路上加裝電加熱防寒，可以有效提高干燥器進風溫度，使干燥器及過濾器工作溫度在0℃-50℃，以提高其吸附效果和工作效率，防止凍結。

2.2制動控制系統

制動系統需要加裝的主要是各閥體，以確保其工作溫度在0℃-50℃之間，防止溫度過低造成閥體內部橡膠件、潤滑油脂失效或凍結卡滯。

2.3電空控制系統

電空控制系統需要加裝的主要包括升弓電空系統和主斷路器電空系統中的各閥體。以確保對受電弓、主斷路器的正常工作。

3機車防寒自控溫電加熱的主要形式

3.1機車自控溫電加熱裝置——電熱線

機車自控溫電加熱裝置——電熱線。采用自控溫電伴熱線為發熱體。對首端和尾端進行絕緣防護處理，根據管路長度定制。外部加裝保溫材料。用于機車上部管路防寒。

3.2機車自控溫電加熱裝置——電熱套

機車自控溫電加熱裝置——電熱套，采用控溫電伴熱線為發熱體，通過對自控溫電伴熱線進行剪裁和組合。采用硅橡膠護套作為自控溫電伴熱線的引線端和尾端的絕緣密封防護，外加保溫和防護材料，制作成各種長度和形狀的加熱保溫護套。主要用于機車風缸、閥體的加熱。

3.3機車自控溫電加熱裝置——電熱片

機車自控溫電加熱裝置——電熱片，采用瓷芯片作為發熱元件，外部進行絕緣處理，采用用鋁合金型材防護，與被加熱物體的形狀相配合。安裝在機車小型實心閥體上，加熱功率高。

4SS4機車防寒自控溫電加熱裝置安裝使用

4.1壓縮機出風管和干燥器排污管管路安裝

將安裝管路清理干凈，將自控溫電伴熱線用20mm玻璃纖維膠帶，固定在管路上，間隔不大于30cm。用φ48×15mm的橡塑管包裹，外部用鋁箔膠帶半疊繞包。最后用5x300mm扎帶綁扎，間隔10-20cm。將自控溫電伴熱線的引線引入接線盒中。壓縮機出風管如圖3所示。SS4機車防寒自控溫電加熱裝置安裝部位如表1所示。

4.2分配閥電熱套、中繼閥電熱套、總風遮斷閥電熱套、重聯閥電熱套、緊急放風閥電熱套的安裝

（1）將安裝部位表面清理干凈。

（2）將電熱套分別固定在要安裝的部位上。鎖緊粘扣。整理外觀。

（3）將電源線引入接線盒。

4.3逆止閥電熱套、門聯鎖電熱套的安裝

（1）將安裝部位表面清理干凈。

（2）將電熱套分別固定在要安裝的部位上，鎖緊粘扣，整理外觀。

（3）將電源線引入接線盒。

4.4油水分離器電熱套、干燥塔（雙塔）電熱套、干燥塔進風閥電熱套、干燥塔出風閥電熱套、總風逆流閥電熱套和濾塵器電熱套安裝

（1）將安裝部位表面清理干凈。

（2）將電熱套分別固定在要安裝的部位上，鎖緊粘扣，整理外觀。

（3）將電源線引入接線盒。雙塔干燥器需要將每個干燥器左右兩個電熱套用短接線連接，再分別連接電源線后引入接線盒。

4.5升弓電空閥、257/258電空閥電熱片、電動放風閥電熱片的安裝

（1）將安裝閥體表面清理干凈。

（2）將電控閥安裝螺絲松開，將電熱片和墊圈（半圓）放入并卡拄擰緊螺絲。

（3）將電源線引入接線盒。

4.6接線盒和電纜連線安裝

（1）將接線盒固定到制動柜側面或背面墻上。

（2）將空氣壓縮機出風管電熱線、機車油水分離器電熱套等使用AC220V電源的電纜線引入接線盒中，按接線圖標識，分兩根為一組分別安裝在AC220V線路的接線端子上。

將逆止閥電熱套、升弓電空閥電熱片等使用DC110V電源的電纜線引入接線盒中，按接線圖標識，分兩根為一組接到DC110V線路的接線端子上。

（3）從接線盒中引出電源線。沿車體線道。分別將DC110V和AC220V接到機車電源上。

4.7SS4機車防寒溫電加熱裝置使用與維護

（1）SS4機車自控溫電加熱裝置應在冬季使用。建議每年防寒期開始前將接線盒自動開關閉合；防寒期結束后，將自動開關斷開。SS4機車防寒自控溫電加熱裝置明細表如表2所示。

（2）SS4機車自控溫電加熱裝置使用前應檢查以下部位：

A：壓縮機出風管、干燥器排污管等管路外包保溫層、橡塑膠帶、塑料線卡無損傷、脫落；自控溫電加熱套外觀無破損，安裝緊固；自控溫電熱片外觀無破損，安裝牢固。

B：檢查自控溫電加熱裝置對地絕緣電阻大于20MΩ。

C：打開接線盒檢查無燒損，檢查自控溫電加熱裝置電阻為50-2000Ω左右（與環境溫度有關），無開路短路，通電后指示燈亮。

（3）SS4機車自控溫電加熱裝置正常使用期限為8年（一個大修期）。

5結語

本方案是利用加熱低溫空氣的原理，同時對管路和閥體進行防寒保護。確保了SS4電力機車在冬季運行中空氣管路及各閥體的正常運行，大幅度增強機車運行的安全性、可靠性。

參考文獻：

[1]張磊.MH200系列機車自控溫加熱裝置的應用[J].鐵道機車與動車，2014，12：45-47.

[2]高殿柱.劉義龍，劉豫湘自控溫材料在機車空氣管路系統的應用[J].電力機車與城軌車輛，2015，02：20-22.