STYLEREF"標題1"摘要引言1985年初，我們決定從其他快速發展的國家進口當時領先的高速電力機車。這一切的原因是希望適當地、更好地增加貨運能力，當然是為了最大限度地提高能力，節約成本，以現代科學的方式完善秦晉之好。經過多年來各國的不斷試驗和技術進步，最終與西方工業化國家達成了戰略合作協議，其中包括技術合同。隨著這一協議的簽署，為中國鐵路的發展創造了一個新的平臺，為中國鐵路發展成為強中之強奠定了基礎，就像今天的情況。本文對題目中HXD1D車型的一些科學問題和主要故障進行了分析，為促進中國鐵路的技術和發展作出貢獻，同時為從事鐵路工程的人員創造重要的研究條件。1HXD1D型電力機車相關概述1.1HXD1D型電力機車介紹HXD1D電力機車是一種8軸重型貨運電力機車，由兩臺相同的4軸電力機車組成，通過內部互換連接，每輛車上都有一個司機室。1）主電路的形狀：火車頭依靠調頻和不間斷電源技術，每輛車都配備了1GBT冷卻器，為四個三相不同步發動機供電，另一臺與主電機合并。2）控制系統：采用SiemensSIBAS32系列和tcn通信技術的微型計算機控制系統。3）身體由中央交叉器官支撐，具有獨立通風。4）轉向架：使用低系繩桿，車盤剎車作為基本剎車。5）空氣制動系統采用單軌制動系統，電力制動系統采用循環制動系統。6）牽引車可外部調換功能，司機可在一個機艙內調換兩輛拖車；根據鐵路部的要求，火車頭配備了LOCOTROL轉換系統，適合于幾個分布式重型機車的運行。1.2HXD1D型電力機車對比介紹當前，我國和諧系列的電力貨運機車主要是由南車集團、北車集團、以及國外先進公司進行合作研發，以其開發具有本土化的新時代動力貨運機車。在2012年，就研發出了具有每軸1200KW的六軸機車，以及每軸1600KW的六軸重載機車，最高速度可以達到120km/h。而和諧系列的1D和3D機車，功率可為7200KW，最高速度可以達到176km/h，連續時速可以達到160km/h。HXD1D有四種類型的HXD1D電力機車：HXD1、HXD1B、HXD1C和HXD1D。下表顯示了HXD1系列電力機車最重要的參數比較。表1-1HXD1系列電力機車主要參數對比電力機車型號HXD1（成都公司、南車電機鐵八9600）HXD1B（南車電機9600）HXD1CHXD1D電力系統交流25kV50Hz交流25kV50Hz交流25kV50Hz輸出功率9600kW9600kW7200kW7200kW軸式Bo’Bo’+Bo’Bo’Co-CoCo-CoCo-Co軸重23/25t25t25t21t牽引電動機JD160深度國產化牽引電動機JD160A交流牽引電動機最高速度120km/h120km/h120km/h160km/h備注HXD1電力機車是一種用于貨運的8軸重載電力機車，由兩臺相同的4軸電力機車組成，通過內部可更換的連接方式相互連接，每臺機車都有一個司機室，形成一個完整的系統。HXD1B電力機車是一種強大的六軸交流牽引電力機車，用于長途貨運。它是中國首批三個型號的和諧系列六軸電力機車之一，最大功率為1600千瓦的交流牽引電機。7200kW的HXD1C型電力機車是中國南車集團株洲電力機車公司開發的交流供電貨運電力機車，以與德國西門子合作生產的HXD1和HXD1B型為基礎，但采用了更加本地化的組件。隨著中國的鐵路變得越來越快，在山區使用的機車需要越來越多的動力。山區的許多隧道不適合內燃機車，時速170km/h的快速直流電力機車（SS7E和SS9）的最大功率只有4800kw。2HXD1D型電力機車受電弓故障分析2.1故障原因2.1.1故障分析（1）碳滑板故障電力機車HXD1D受電弓的碳素滑板中間部分缺失并彎曲，右支架支撐斜向上翻，右支架支撐和上臂有明顯的異物痕跡，左支架支撐向內翻向支架體，以保持到站后切斷支架的功能。靜態接觸力的調整效果不佳。如果壓力值過大，可能會造成碳素滑板與受電弓線之間的壓力過大，增加摩擦，如果壓力值過小，在受電弓線高低的區域，容易造成受電弓故障，甚至造成刮網事故。（2）絕緣子用硅橡膠制成的薄膜隔熱器是一種靈活材料，薄膜是一種由有機合成材料制成的結構隔熱器，主要由絕緣器、裝置、保護外殼和粘合劑組成。絕緣子是工業絕緣物的外部部分，其任務是使絕緣物對潮濕和腐爛的閃電具有足夠的抵抗力，并保護絕緣材料不受大氣侵蝕。由于硅橡膠絕緣的邊緣是一種靈活的材料，在高速空氣流動的影響下，在緩沖風面的裙子會產生較高的負面壓力。替代舞動和振動變形，最終逐漸打破裙部與外套的接合處。（3）受電弓無法正常升弓受電弓的升降主要由電路控制，由氣體回路驅動，所以受電弓不能升降的原因有幾個。首先，空氣回路有泄漏。如果發生泄漏，即使所有管道正常工作，在大泄漏后，壓縮空氣也達不到受電弓提升裝置的驅動水平。其次，受電弓空氣控制閥板有缺陷。受電弓的壓縮空氣由閥板上的閥門控制。通過調節閥門，可以調節升降時間和受電弓的靜態接觸壓力。如果連接松動或有漏氣，板的提升操作會很慢，甚至板也不能提升。最后，受電弓的內部軸承卡住了。壓縮空氣驅動之后受電弓空氣成型，成型空氣推動橫梁和軋制鋼電纜,并支撐起的手臂小于為動，手臂軋制促使軟組織和低于其受電弓進行提升和下降；如果軸承卡住，如果不能轉動，整個受電弓的鉸鏈系統就不能工作，受電弓就不能上下。（4）受電弓受流性能不佳汽車的牽引力是通過受電弓的電流消耗來實現的。如果受電弓沒有得到足夠的動力，這對推進系統有很大的影響。電流收集性能差的原因可能是電流收集電纜的損壞。集電極線的作用是使軸承內的軸承偏轉，防止軸承被電離損壞。如果損壞，電流不會順暢流動，影響電流收集。同時，如果碳滑板損壞，電流集電極的內摩擦可能過大，接觸壓力值過低，會導致電流收集頻繁中斷。消除這些原因最重要的措施是更換損壞的部件，正確調整靜態接觸壓力值，加強對當前歧管運行狀態的監測。（5）壓力開關故障當比較壓力值時，壓力開關向電氣控制閥發送電信號，通過控制電氣控制閥來調節氣體回路的開啟和關閉。因此，一個損壞或調整不正確的壓力開關將導致弓不上升或沒有指示后，弓上升。如果發現船首已上升，但沒有指示或指示延長，則可認為壓力開關有問題。首先檢查壓力開關是否調整正確，工作正常，如果部件損壞，應更換。2.1.2原因分析（1）接觸網與受電弓的不匹配懸鏈線的標準懸掛是懸鏈線懸掛具有均勻的彈性。但這似乎很難實現，因為懸鏈線的懸掛受外部環境的影響，所以各部分的彈性不同，而且有些地方安裝的設備太重，會造成機車受電弓。高速運行劇烈波動會損壞受電弓。這種現象的癥狀是硬點，在現有的道路條件下，車輛行駛得越快，硬點就越突出。這不是一個好跡象，因為懸鏈線的劇烈波動會導致受電弓的進一步磨損和沖擊損傷。（2）高速運行中空氣的摩擦力對于受電弓的影響為了保持動車組的運動，空氣阻力會影響列車的高速運動，也會對動車組頭部的受電弓產生一定的影響。在列車運行過程中，受電弓必須抬起才能與懸鏈線接觸，從而產生振動。在這個過程中，氣流加速，使受電弓暴露在空氣阻力的摩擦中，這將對移動列車頭部的受電弓產生更大的影響。（3）受電弓與動車頂端連接不當電動火車上的受電弓經常以很高的速度運行。如果受電弓連接不當，斷辮線由許多細線組成，會造成連接磨損，影響受電弓的使用壽命。當空氣阻力和連接面積相等時，該部分的壓力較大，受電弓編織部分形成的編織線不正確，容易斷裂。這帶來了許多危險，成為當地流動增加電纜連接部分高溫,靈活性,增加電阻連接部分和它使柔性電纜熱容易脆弱和受電弓所做的判決。2.3故障維修2.3.1電氣連接方面由于受電弓是一種集電與機械于一體的特殊供電系統，在運行過程中不可避免地會出現電氣問題。雖然電力故障的數量很少，但當它們發生時，它們會產生嚴重的影響，甚至導致電網中斷和線路故障。因此，建筑工人工作時要謹慎，時刻保持嚴格的工作態度。2.3.2絕緣方面（1）在一些污染嚴重的地段，增加絕緣體的清潔，提高清潔頻率，防患于未然。（2）在環境惡劣的地段，更換具有強防污性能的硅橡膠絕緣子。（3）由于與碳素電流收集器的頻繁摩擦接觸，分段式和階梯式絕緣子棒的接觸面上覆蓋了一層碳粉，但由于天窗點的限制，不能及時清理，所以沿其表面發生故障電弧。因此，有必要逐步推進特殊截面絕緣子的電氣清洗工作，如分段和分級。2.3.3加強受電弓防御自然災害的能力為先進用戶加強自然災害防護的方法有很多，先進的科學技術可以用于有針對性的預防。與此同時，沿途被強風吹倒的樹木正在被砍伐和處理，以消除能源供應的安全風險。3HXD1D型電力機車主斷路器故障分析HXD1D機車主隔離的主要原因是：當主方案鎖定控制與反饋不匹配時，主方案隔離；當前端電源過載時，主電路中斷。如果主接觸器和預充接觸器機械卡住，則主斷路器是隔離的。當主變壓器沒有油信號時，主斷路器被隔離。當變壓器油溫高于115℃時，主斷路器關閉。如果主變壓器的兩個溫度傳感器讀數不在正常范圍內，主斷路器將關閉。一旦檢測到重大故障，我們就可以下載機車數據，分析故障的確切原因。3.1故障原因3.1.1控制與反饋信號不符（1）主斷未斷開主開關有8個低壓開關（4個NO和4個NC），2個NO和2個NC，分別由RI-OM1和RIOM2提供信號。輸入NO變量RIOM2為VARC_E_BT1_DJMF=0，NC變量為VARC_E_BT1_DJMO=1，NC變量為VARC_E_T2_DJMF=0，NO變量為VARC_DJE__高電位，NC變量為“0”低電位。如果搜索NO觸點的結果是RIM1和RIOM2的輸入信號值很高，或者NC觸點和NC觸點RIM1和ROM2的輸入信號值很低，則主電路被斷開。原因分析和故障評估：正常情況下，關閉機構的輸出信號為低電平，打開機構的輸出信號為高電平。摩托車根據傳輸的信號來估計嚴重故障的狀態。當信號來自每個鎖時，與主機的連接就會中斷。根據這四個變量的狀態，可以估計出故障的原因。例如，如果四個變量都很低，我們考慮向網絡解決方案發送能量。如果任何變量的輸出不正常，我們可以搜索與最小電壓切斷相關的電路來確認故障。根據日常經驗，這通常是由于主開關不松動或內部電壓過低。因此，我們可以通過更換主開關或更換低壓隔離器來解決這個問題。（2）要求主斷閉合而未閉合當主隔離開關處于閉合狀態（無緊急制動）時，主隔離開關是閉合的，但主隔離開關沒有閉合，所以5分鐘內主隔離開關出現三次，主隔離開關被隔離。如果主隔離模式是關閉的，在主隔離模式的正常范圍內主隔離模式的氣壓是不漏的；其次，如果主隔離開關是關閉的，檢查主隔離器線圈和關閉的電子閥電壓是否正常；最后，檢查主斷路器Q（FR）DJ是否損壞。3.1.2原邊過流當一次電流傳感器測量的一次電流值大于額定225A時，主斷路器被隔離。根本原因分析和故障評估：當一次側電流值超過額定值時，對主斷路器進行隔離，保護其他部件不受損壞。首先確定屋頂上高壓電氣設備的放電是否導致放電超過額定值，然后確定放電的原因并進行修復。如果頂板無放電，請先檢查主變壓器絕緣和主變壓器油。斷開主變壓器時，檢查主側Q1L（M）溢流是否有缺陷。最后，檢查由于RIOM錯誤而收到的當前讀數是否正確。3.1.3主變壓器油路不符合要求無油回路中，主變壓器用于冷卻變壓器，由兩臺油泵操作，將變壓器油返回油箱，蒸發冷卻空氣熱量，并通過油流繼電器對油路進行計量。如果內部沒有油流變頻器之一，發動機功率就會降低。如果油流變頻器都不存在，主開關就會關閉。下面以油路1為例來分析這個故障。沒有油路1，如果傳動軸在運行，并且變壓器的溫度大于15℃，軌道1Q1-DF-PH不包含任何輸入。故障原因分析與評估：油流繼電器現已成為測量油泵電流的電源繼電器。如果油泵的運行電流大于油管的運行電流，繼電器將被激活、關閉并發送110伏開關信號來評估油泵的運行情況。如果沒有進油，檢查DJph1油泵是否松動。如果DJph1中斷，檢查DJph1中斷的原因，如果DJph1一般認為有缺陷，應找到相應的油流繼電器電路。故障評估電路2個或更多。油溫屏蔽。主變壓器設有Q1溫度繼電器（TPH），用于溫度超過115℃時主變壓器和主斷路器過熱。故障原因分析及評估：Q1溫度繼電器（TPH）主電路的浪涌保護裝置。現在沒有功能。在此故障狀態下，首先測量主變壓器溫度，檢查油路旋轉狀態，最后檢查Q1溫度繼電器（TPH）是否有缺陷。油溫測量不符合要求。主變壓器的溫度由主變壓器上的溫度傳感器決定。如果溫度傳感器讀數超出正常4-20mA范圍（正常測量范圍內），請在變壓器上安裝兩個溫度傳感器，錯誤顯示的格式為dc_ttle1或dc_ttle2。如果兩個溫度傳感器的讀數在30秒內不在正常范圍內，主開關就會關閉。以下是溫度傳感器1不能分析該故障的例子。如果油溫傳感器1在調試期間發生故障，測量值將超出正常范圍30秒，即：3.5mA>E_Cai_CAIT-TFP>20.5mA，故障將被記錄在存儲器中。根源分析和故障評估：對于此類故障，eTrain軟件監測變壓器的溫度值，并根據監測到的溫度值估計故障原因。由于溫度傳感器的測量值直接傳送到MPU，所以也必須考慮MPU的這種缺陷。模塊本身有缺陷。油溫傳感器2的誤差評估如上所述進行。監測界面如圖所示。圖3-1變壓器溫度監視界面圖3.1.4其他原因引起的主斷隔離控制繼電器故障繼電器Q（FR）DJ控制信號和反饋。如果數字不匹配且大于1，則隔離主塊。找到主開關Q（FR）DJ。檢查模塊和它們之間的線纜是否有故障。車輛Z（IS）LOC隔離（當故障開關Z（IS）LOC處于鎖定位置時，主開關隔離，故障開關Z（IS）LOC可置于正常位置）。如果相鄰的主斷路器沒有與車輛的其他主斷路器斷開，可以找到打開車輛的其他主斷路器的原因。主接觸器機械鎖定。關閉電機后，主接觸器控制力中斷，但反饋信號仍然存在，主方案隔離，可更換主接觸器解決。預充接觸器機械鎖定，電機絕緣。電機隔離，預充接觸器控制電壓中斷，但反饋信號保留，主電路隔離；這可以通過更換預充接觸器來補救。3.2故障維修3.2.1主斷路器控制系統檢測（1）TCU系統檢測分析24E6是分配給主斷路器的代碼，不能被清除。例如，車輛單元的TCU選擇反饋模式“主斷開模式”，必須驗證車輛是主高壓系統，TCU已經確定是主高壓系統。24E6的評價條件必須是電機底板主斷面反饋模式。如果確定車輛不是電壓系統中的主電源，則選擇相鄰單元的主開關的反饋模式作為24E6的評價條件。如果TCU主斷路器使能信號被設置為零，并且高壓系統中的主斷路器在延遲360毫秒后被檢測為關閉，反饋信號保持不變。見圖3-2。圖3-224E6邏輯圖MVB的數據表明，TCU的全欄總是表示主分離模式關閉。01，03，06，08自動TCU報告錯誤24E6。（2）CCU系統檢測分析主開關不能被關閉，主開關不能在正常的CCU中被關閉。主開關不得在800毫秒的延遲后關閉。當中央控制單元（CCU）向TCU發出打開主開關的信號時，如果TCU在600毫秒的延遲后沒有打開主開關，它可以迅速降低電弧，鎖定主變壓器并打開開關。可拆卸的。當CCU使能信號被設置為零時，主開關不被打開，當TCU使能信號被設置為零時，主開關不被打開。同時，CCU提示你打開斷路器。由于主開關始終處于關閉狀態，斷路開關的激活繼電器21-K74不能對電壓敏感，斷路開關不能打開，導致故障。圖3-3主斷路器原理圖3.2.2主斷路器M1級維護主斷路器的日常機械狀況也會大大影響其正常運行。在機車車輛的一級和二級維護期間的現場檢查以及主斷路器的日常維護都得到了加強，以確保良好的機械性能。首先，在機車車輛服務中心對CRH380B主開關進行全面檢查，重點檢查電梯前端的電磁閥和線圈電纜連接器的狀況以及主開關的狀況。替換機制。其次，對EMU的季節性調整進行具體檢查，并制定主開關在發生重大故障時的具體維護說明。這兩種檢查措施都可以有效地用于減少主開關的故障，確保車輛在道路上的安全運行，維護鐵路服務的秩序。3.2.3電力機車運行過程中的應急處置（1）主斷路器無法閉合1）運行時主斷路器不能關閉如果主開關圖標的屏幕上用戶界面變成了藍色，用屏幕的HMI打開點火開關一個接一個，直到把主開關，開關主要燒掉了變壓器缺陷孤立和另一個變壓器可以重新開始？如果藍燈亮后主開關仍未關閉，請嘗試關閉一端的低壓保護，然后通過抬起另一端的凸輪關閉主開關。如果錯誤仍然存在，請斷開車頂的開關，并檢查兩個獨立的電壓單元是否正常工作。2）維修時主斷路器不能關閉首先檢查壓縮空氣供應。然后檢查連接是否完好，氣壓是否至少為450kpa。最后，檢查電動汽車電磁閥的電壓值、Corisol線圈的電阻值mm和CMDE控制卡的狀態。（2）主斷路器無法保持閉合狀態1）在運行中若主斷閉合后迅速斷開在操作過程中，當主開關關閉，然后迅速關閉。首先，逐一關閉逆變器，直到問題得到解決。其次，隔離有問題的變壓器，并返回到其他逆變器。EMU必須放慢速度。2）當倉庫維修不能保持關閉時首先檢查更換線圈的電阻值是否正確。如果值過高或過低，則表示線圈有缺陷，應更換。如果電阻值正確，請檢查線圈與CMDE之間的電氣連接是否完好。如果接線沒有問題，說明CMDE控制系統有問題，需要更換。更換后，應對主斷開開關進行功能測試。4HXD1D型電力機車主變壓器故障分析機車有一個內置的多繞組變壓器，與軸分離，定心，從下面懸掛。它的特點是高阻抗和低重量。特殊的技術措施，如真空注油、強制風冷、氮氣密封等，延長了變壓器絕緣的使用壽命。6根主變壓器牽引繞組（1450V）為2根主變換器供電，2根輔助繞組（399V）為輔助變換器供電。860V電源由兩個繞組提供600V直流。主變壓器還配備了溫度開關、減壓閥和油流開關，以充分保護主變壓器免受溫度和過壓的影響。4.1故障原因4.1.1主變壓器壓力釋放閥開關連鎖內部短路故障用于主變壓器HXD1D的泄壓閥開關鏈內部斷裂。這將導致泄壓閥跳閘。經過徹底調查，該科打開了泄壓閥微動開關的保護罩，發現里面很臟。該段還檢查了HXD1D機車的其他壓力釋放閥的微動開關，發現一些壓力釋放閥的微動開關內部很臟，有些微動開關有水的痕跡。其原因是水從微動開關的接線盒流到泄壓閥的舌片上，舌片在長期暴露下失效，破壞了泄壓閥開關的內部連鎖，見圖4-1。圖4-1壓力釋放閥微動開關臟泄壓閥及其微動開關的設計使水很容易進入其中，造成以下問題：（1）泄壓閥微動開關的蓋子沒有水密性。（2）機械艙內的電纜導管沒有密封，可以從機體機械艙的電纜孔流入微動開關接線盒的電纜導管。4.1.2主變壓器內部氣體過多故障電力機車HXD1D走遍28000公里過程中維持透C5，減輕壓力閥表現和機器留下的蹄，通過研究和分析過程中失敗，一個原因是換油的變壓器油泵，主要主變壓器和殘留有損壞的管道天然氣。如果氣體沒有及時排出，隨著主變壓器油的循環，主變壓器箱內就會形成氣泡，并在主變壓器的高壓繞組線圈和電抗器側積累大量氣泡。大量的氣泡聚集在一起，粘在高壓繞組和主變壓器的電抗器旁邊。當機車在高功率運行時，高壓繞組側進一步受熱。由于空氣擴大線圈繞線率高電壓與反應堆都遠高于石油,機箱的壓力大大增加,超過價值減壓安全閥的開啟（70kPa）以及釋放壓力。4.1.3布赫繼電器動作故障首先，布赫繼電器可能會反應，如果執行閥沒有打開到位。更換主變壓器油泵、油流繼電器等輔助部件時，必須關閉主變壓器油路蝶閥。恢復時，可能有人為原因，蝶閥未打開。在你的地方。機車運行時，油泵運行時，如果蝶閥不打開，主變壓器的油流之間就會形成堵塞，導致“氣化”和氣體的形成。這種現象與潛艇的螺旋槳在水中旋轉時相同。形成的氣體通過平衡管進入布赫繼電器，導致浮子下沉，布赫繼電器點火。其次，如果主變壓器中有太多的氣體，一方面卸壓閥會觸發，另一方面氣體通過補償油管進入布赫繼電器，這也會導致布赫繼電器觸發。4.1.4主變油溫高故障HXD1D機車配備了兩個PT100溫度傳感器，隨時監測主變壓器油的溫度。機車油泵驅動油循環到復合冷卻塔冷卻油。如果主變壓器油溫過高，HXD1D機車主變壓器油溫保護將激活主中斷。4.1.5主變壓器本身故障主變壓器繞組本身的故障率很低。可以用色譜法和介電強度測試法檢測主變壓器油或繞組是否有問題。4.2故障維修4.2.1主變壓器壓力釋放閥開關連鎖內部短路故障維修解決措施有：首先，將泄壓閥的保護罩粘上，進行密封防水處理；其次，將管道粘在泄壓閥的支管上，防止水從機器上流進接線盒；最后，將機器之間的管槽粘上。實施上述三項措施后，泄壓閥微動開關接線盒清潔，水不能進入接線盒，也沒有因機器斷裂而導致泄壓閥開關內部電路中斷。4.2.2主變壓器內部氣體過多維修解決方法：一方面，本段要求維修部門在執行高級維修程序時加強主變壓器排氣過程控制圖。另一方面，更換主變壓器的油泵、復合冷卻塔等附件后，本節運行完成后，嚴格按照主變壓器的排氣工藝進行排氣。4.2.3碟閥開啟不到位引起布赫繼電器動作維修解決措施：首先，該段在日常準備和小輔修過程中加強對主變節流閥狀態的檢查，發現節流閥處理在半開位置、節流閥鎖緊螺母未擰緊等情況，及時進行處置。其次，在更換油泵、復合冷卻塔等主要變壓器附件后，在作業完成后，嚴格按照主變壓器的排氣流程進行排氣。4.2.4主變油溫高故障維修解決措施：在準備期間，測量復合冷卻塔出口處的空氣速度。空氣速度應高于8米/秒，否則應清洗復合冷卻塔冷卻器。在C1/C2/C3維修過程中對復合冷卻塔進行清洗。在準備和小修期間，增加對油流繼電器運行狀況的檢查。4.2.5主變壓器本身故障維修解決措施：在對油泵、復合冷卻塔和其他主變壓器輔助設備進行C3維修和更換補油后，要對主變壓器油進行實驗室分析。5總結電氣化鐵路工程是涵蓋多個學科和專業的綜合先進技術，高速受電弓運行維護技術是