HXD3D电力机车冷却液浑浊问题分析

HXD3D电力机车冷却液浑浊问题分析

卢钟敏

（天津电力机车有限公司天津300450）

摘要：HXD3D机车在C5修时，变流装置冷却液更新，但是在机车调试过程中或者机车回段运用时会出现冷却液浑浊现象，针对这一情况只能更换冷却液。通过对冷却液循环系统的分析，增加C5修检修要求，杜绝冷却液浑浊的问题重复出现，减少不必要的浪费。

关键词：HXD3D机车；C5修；复合冷却器；变流装置

一、冷却液问题概况

2017年9月20号，HXD3D0055机车在C5修后回北京段整备时，发现两边变流柜冷却液液位观察管内均有约4cm高油柱，怀疑冷却液里混进了油；2017年10月5号，HXD3D0068机车在C5修调试过程中发现变流柜冷却液液位观察管内的冷却液比较浑浊并且呈乳白色，怀疑冷却液里混进了杂质。

针对冷却液浑浊的情况，需将原车冷却液全部排掉，再往变流柜水箱里注满清水，并开电运行，对其冷却液管路进行清洗，如此反复清洗两遍，将水排掉，最后再注进新冷却液。

二、HXD3D机车水冷却系统简介

HXD3D机车机械件布置如图1所示，冷却液在复合冷却器、变流装置和两者之间的管路间进行循环，两台HXD3D电力机车都是冷却液中混进油或者杂质，而在C5修过程中要求冷却液更新，所以问题应该出在冷却液循环系统中。

其冷却方式为强制循环水冷方式，冷却介质为纯水45%-乙二醇55%溶液，概要构成如图3所示，冷却液通过设置在变流装置内的水泵（WP）进行循环。通过在变流装置外部的复合冷却器冷却的冷却液从变流装置左侧的入水口流回变流装置，沿配管进入水箱（ST-TANK）。通过水箱的冷却液，在经过水泵之后通过配管，按单元体并列分配给MPU1-3群的整流单元、逆变单元以及APU的ACI单元，通过与散热片交换热量来冷却半导体元件。冷却半导体元件的冷却液在一根总管内汇集，从装置左侧面的出水口流出变流装置，返回复合冷却器，在冷却。通过冷却液反复的循环，来冷却半导体元件。

图3

变流装置C5修要求冷却液中乙二醇溶液浓度在51%~55%之内；液位在“运行时水位”范围之内，水泵外观良好，运转无异音，冷却液循环正常；电机不许有异音，用500V兆欧表测量，绕组对地绝缘电阻不小于10兆欧，水泵开关外观良好，功能正常。在HXD3D机车C5检修过程中，操作人员会先将水注入水箱，再整体循环约20分钟，进行清洗，确定清洗后的水无杂质后，将水排除，再灌注新冷却液。

2、复冷与变流装置之间的S型管路，C5修过程中S型管路需拆解下车，更新密封垫波纹管密封垫，在更换过程中，作业人员在更换完密封垫后对S型管路进行吹扫清洁，清洁后，再将S型管路两端进行防护，防止杂物进入管路内。

3、复合冷却器主要用于电力机车的主变压器和主变流器冷却系统，变压器油需要冷却降温，同时变流器冷却水（添加了55%乙二醇防冻液）也需要冷却，复合冷却器配置了油、水散热器各种、一组，水、油散热器芯子均采用铝合金板翅式结构，水散热器、油散热器组成一体式冷却器总成。复合冷却器总散热量Q≥220KW，其中水散热量Q≥100KW。复合型全铝合金板翅式高效冷却结构，上部为水散热器（冷却介质：45%纯水+55%乙二醇），用于冷却变流器，下部为油散热器（冷却介质：主变压器油），用于冷却主变压器。

水散热器中水的流向：从变流器中流出的热水进入水散热气进入水管1中，热水沿着进水道2、进水道3进入水散热器芯子，冷却后的冷却水沿着出水边道5、出水道6流入出水管7，再流向变流器。

复合冷却器C5修要求表面清洁，冷却器进行400KPa、30min压力实验、不许有泄露。油、水散热器、油水连接管路、水阀不许有泄露。拆卸的油管、水管密封垫更新。

三、原因分析1、机车入C5前冷却液中就有杂质，造成水冷却系统管路的污染，虽然C5修要求更换冷却液，但是冷却系统管路中存留的杂质没有清除，造成更换冷却液后，冷却液中依然存在杂质。

2、复合冷却器、变流装置、S型管路这三部分在检修过程中范湖不到位，混进了杂质。

3、注冷却液工具污染，往机车上灌注冷却液冷却液时，需用水泵与水管等工具，如果水管中存在杂质，就会随着新冷却液仪器灌注到冷却系统中。

一旦机车出现冷却液浑浊问题，需将冷却液下车，往变流柜水箱注水并开电运行清洗2-4次，最后注入新冷却液，这个过程需要2名操作工，工时为6小时，还需要80升新冷却液，为保证机车冷却液浑浊的问题再次发生，特制定工艺措施保证冷却液中不残留杂质。

四、制定措施

1、在机车入厂细录时，注意观察变流柜冷却液，如发现冷却液有浑浊现象，写进细录，并拍照留存。对该机车检修完的复合冷却器，变流柜水箱，S型管路重点检查，排除隐患。

2、加强对变流柜水箱清洗作业的监督，确保变流柜水箱清洗后无杂质存留。清洁后，拧好水箱箱盖，确保密封良好。

3、制定工艺措施，在班组完成S型管路检修后，做好防护措施，在S型管路装车时再除去防护，确保S型管路内部无杂质。

4、对于在细录时发现有冷却液浑浊现象的机车，在该机车复合冷却器检修回来后，再对复合冷却器进行一次清洗，确保复合冷却器内部水管路无杂质。在进行装车。

5、灌注冷却液使用的水泵与水管定时进行清洗，清洗后水管密封保留保存。保证管道内部洁净无杂质。

通过制定上述工艺措施，严格盯控HXD3D机车水冷却系统在C5修的检修过程，从入场细录时及时发现问题，重点盯控，减少因冷却液浑浊而造成的返工修以及避免冷却液的浪费，提高机车检修质量。

参考文献：

[1]中国铁路总公司HXD3D型电力机车C5修检修技术规程.北京：中国铁道出版社.

[2]HXD3D型交流唇动快速客运电力机车使用说明书.中国北车集团大连机车车辆有限公司.