機車電器可靠性檢修探討

摘 要：自蒸汽機問世以來，鐵路運輸就成為我們生活中最重要的運輸方式之一，經過兩個多世紀的發展，鐵路機車已經由最原始的蒸汽機車經過內燃機機車的過渡，發展到如今的電力機車。相比之前的各種機車，電力機車不僅具有更快的運輸效率，同時還擁有更快的啟動速度、更大的功率和更強的爬坡能力，是當前我國乃至全世界運輸能力最強的機車。下面，我們就將針對機車電器可靠性維修進行分析和論述，希望可以為專業的從業者們提供一些參考。

關鍵詞：電力機車；鐵路運輸；電器可靠性檢修

一、當前電力機車的故障簡析

1）電力機車的構成：電力機車通常是由車體、走行部、車鉤緩沖裝置、制動系統和完整的電氣設備及部分組成。

2）故障成因與影響：由于機車在工作狀態下，運行速度很高，部件會更容易受到沖擊、震動、摩擦和腐蝕。在外界種種不利因素的長期侵蝕之下，機車部件容易發生磨損、老化、變形和損壞。通常情況下，我們會將機車運動配合之間的構件和系統損耗分成三個階段，即初期故障階段、穩定工作階段和耗損失效階段。處于前兩個階段時，對機車的運行幾乎不會產生影響。但是當故障發展到第三階段時，機車的運行便會出現問題，嚴重的甚至會為行車安全帶來嚴重影響。所以及時對機車進行日常保養和檢修，不但可以保障機車的正常使用，還可以延長機車的使用壽命。在經過一段時間的使用之后，電力機務段和修理廠就會對電力機車進行全面的檢查、處理和檢修，以便于恢復機車各個零部件的技術狀態，使電力機車可以在正常的狀態下進行工作。

二、具體的機車電器故障原因

在不同因素的影響下，機車電器的故障是多種多樣的，這就直接導致了同一電器故障多種故障原因的現象出現。基于這種原因，維修技術人員必須對電器線路原理圖了熟于心，同時通曉各種電器原件的作用、功能和相關的技術參數，并且掌握各種儀表的使用方法這樣才能在最短的時間內，準確地定位故障點；對于因為電器配件不達標出現的虛接、觸頭粘連、絕緣不良、元器件燒損等問題，需要依靠各種檢測設備和技術參數變化信息來進行確認和處理。通常情況下，這一類故障多出現在按鈕開關、電磁接觸器等配件中。電路中的負載原件多數都是諸如繼電器、接觸器一類的感性負載，在機車的各種操作動作中，線路中的繼電器、接觸器、線圈等敏感元件，會處在斷開或閉合的狀態。因為線圈的自身屬性，在處于斷開的線路中，會產生自感反電勢。因為線圈電路中缺乏泄放電路保護，一旦發生接地，自感反電勢會形成回路，對于敏感電子原件就會造成嚴重的破壞，使得整個電子裝置工作受到嚴重影響。在電器線路執行機構中，時常會發生機電一體故障。機電一體故障通常表現為電磁閥接觸器等機械裝置部分工況異常。在通電完成后，電路中執行機構沒有做出反應，故障原因多是整體機構卡滯、電磁閥芯桿異常等。

三、機車電器可靠性指標的具體設置

為滿足工作的需要，對于機車電器的可靠性，技術人員有一套常用的技術指標。其中，繼電器的失效率λ被分為四個等級，接觸器的失效率λ被分為6個等級。通常情況下，電子器件在規定的條件下需要完成規定的動作次數，不能完成的就被稱作為失效。具體標準如下：當觸頭在閉合時，接觸壓降超過開路電壓的5%；觸頭斷開電壓小于開路電壓的90%；觸頭發生熔焊或者粘連；線圈通電、斷電后無動作回應；原件存在破壞性損壞；連接導線和零部件松動；在試驗后的具體檢測中，動作值、釋放值、絕緣電阻、介質耐壓、線圈電阻等超過技術標準規定。不符合以上標準任何一項，都將被視為電器實效，維修技術人員必須及時對故障器件進行修理或者更換，保證機車電器的可靠性。

四、機車電器可靠性的確認

通常情況機車電器的可靠性可以通過對電壽命和可靠性試驗兩方面來確定。

（一）電壽命

電器元件的電壽命，通常指的是在規定的條件下，電器件在接通和斷開的工況中，電器不需要進行修理和更換所能承受的載荷操作次數。通過電壽命的試驗，可以全面考核電器在規定的條件下的最大操作次數承受能力，試驗關注的關鍵點，在于觸頭是夠可以正常的通斷，是否存在觸頭粘連，燃弧時間是否過長，觸頭是否存在過度燒損、脫落和動作卡滯，是否會出現零件結構損壞等問題。通過電壽命試驗，可以充分的研究電器產品在規定負載下的電氣耐久性。

（二）可靠性試驗

與電壽命試驗不同，可靠性試驗針對的是電器產品在壽命期內的失效率，也就是在規定的動作次數內會發生實效的次數。失效的現象主要有以下幾種：1）觸頭閉合降壓過大，其主要原因是接觸不良；2）分段時，觸頭開路電壓過低，主要原因是觸頭分斷不完全；3）其他各種原因導致的電器機械工作異常和電氣故障。

當以上現象出現時，電路系統便會發生故障。

通過可靠性試驗，可以對電器完成功能的能力進行具體的評定。在實際工作中，我們可以將可靠性試驗分為定級試驗、維持試驗、升級試驗三大類。其中，定級試驗適用于首次確定產品失效率等級的試驗；而升級試驗通常情況下可以用來為產品的實效等級做升級證明，證明產品的失效等級較原定等級更高；維持試驗指的是在定級試驗和升級試驗之后，證明產品在一定時間內不會出現失效等級下降的試驗。在某一失效率等級的維持試驗和升級試驗時報后，可以對產品進行二次定級試驗，重新確定產品的失效等級。針對電器配件存在使用壽命問題，對拆下的舊件必須進行必要的壽命甄別，以便于消除維修產品存在的質量隱患，這是機車檢修過程中應該特別注意的事項。一般情況下繼電器和接觸器一類的電器，電壽命以105次計算，而機械壽命以106次計算，對于超過壽命的電器拆除原件不宜再次安裝使用。因為電器元件在拆卸維修之后，可靠性會降至更低，故障發生率會更高。同時，超出使用壽命的電器元件，機械部分可以考慮適當的回收與維修，電氣部分必須直接做報廢處理，及時電器部件表面技術特征良好也絕對不能再次使用。

五、結語

針對電力機車的電器可靠性研究，將會受到越來越多的重視。所以我們應當加大在這一領域的研究力度，確保在今后的工作中可以更好的做好電力機車的維護和修理工作，保證電力機車更好的為鐵路運輸事業服務。

參考文獻：

[1]于乃術.關于機車電器可靠性檢修探討[J].電力機車與城軌車輛，2009，06：48-50+56.

[2]何志寧.有關機車電器可靠性檢修分析[J].企業文化旬刊，2016，05.292.

作者簡介：李鵬飛 （1989-），男，蘭州交通大學畢業，助理工程師，研究方向：車輛工程。