ＨＸＤ 2型机车车顶部件放电原因分析及解决方法探讨

ＨＸＤ 2型机车车顶部件放电原因分析及解决方法探讨

卢振华

呼和浩特局集团有限公司包头西机务段 内蒙古 包头 014030

摘要：本文针对ＨＸＤ2型机车配属运用以来时常发生的车顶部件放电问题进行研究，对故障机车的故障数据进行分析，找出车顶部件放电的故障原因所在，并根据出现的问题提出具体措施，制定处相应的解决办法。

关键词：ＨＸＤ2型机车；车顶部件放电；故障原因；解决办法

一、ＨＸＤ2型机车车顶部件放电问题阐述

ＨＸＤ2型电力机车自配属运用以来，由于车顶部件出现放电故障现象，在机车大量投入运用后，机车车顶部件在运用中出现的放电问题，严重影响了ＨＸＤ2型机车的日常运行，特别是2012年ＨＸＤ2型机车在我国某地区大面积集体发生机车车顶部件放电故障问题，导致大片区域出现机车瘫痪，严重影响了机车运用效率和机车在运用过程当中的安全。通过对ＨＸＤ2型机车车顶部件的放电情况进行分析，找出了车顶部件放电的几方面原因，具体情况如下：

1.1供电臂的问题

供电臂的问题的导致车顶部件放电的主要原因，可以归类为牵引网本身在进行电压变化时出现异常情况，机车本身的显示电压时常出现超过30ｋＶ的电压，甚至有些车顶在采用测试仪器进行检测时能够捕捉到59ｋＶ以上的相对来说极为严重的高压，这种电压的异常，通常会导致ＨＸＤ2机车在运行时，其而本身经常采用到的牵引封锁和ＨＸＤ2机车内部的放电间隙在使用过程中，由于本身难以承受较高的电压，从而产生放电现象的出现，导致其本身机车必须在经过返库维修之后才能够正常使用，耗费大量的人力物力。

1.2ＨＸＤ2型机车在运行中出现牵引封锁

通过对ＨＸＤ2型机车在运行中出现牵引封锁的数据进行整理统计，能够分析出，ＨＸＤ2型机车由于出现放电间隙放电而导致的故障占机车车顶部件放电的一半以上，其根本原因所在，是因为ＨＸＤ2型机车本身所采用的高网压软件在进行判断时本身的灵敏度较高，而由于ＨＸＤ2型机车本身采用放电间隙硬件的响应采用的与其他类型的机车属于同一牵引网之下，因此，本身ＨＸＤ2型机车在检测到车顶的网压异常的概率相对来说频率较高。因此需要考虑到大城市地区的高频电压振荡现象，在具体的分析其机车本身所在区域的地理位置以及电压频率，综合的考虑机车实际的车顶放电现象，排除由于本身地域的因素而导致的牵引网电压基波出现异常现象，有些机车车顶的放电，其本身在特定的范围内不属于异常现象，只是由于本身机车所存在的区域电压频率因素导致的高频分量的叠加，从而发生了网压抬升，使得机车的放电暂时处于不正常的范围，导致机车在运行中出现牵引封锁，发生机车故障。

1.3牵引接触网高次谐波影响

通过对ＨＸＤ2型机车进行放电试验，其结果数据表明ＨＸＤ2型机车本身在空载轻载的情况下，其本身的谐波特性会出现波动现象。ＨＸＤ2型机车在进行空载和轻载的测验下，谐波特性本身由于机车车顶部件的放电，会出现不正常的波动，将波动的频率根据频谱来分析，其本身的髙次谐波出现次数较多，主要频带的集中在20次、22次、26次等分段，其中20次频段中出现的次数最大。同一种供电臂下只有一台ＨＸＤ2型机车进行运行时，牵引网其本身的电压会受到机车内部的牵引电流谐波的控制，频段会跟随之后，已经含有较髙的谐波分量，但会由于本身的谐波和机车内部叠加之后的幅值不能够满足从而以导致机车在运行时出现严重后果。当同一种供电臂工作下有两台ＨＸＤ2型机车时，本身的牵引网电压谐波将会进一步发生变化，出现变化异常，就有可能会引起机车由于牵引网电压的波动异常而牵引出现封锁现象或放电的间隙出现放电现象，最终导致机车的正常运输，使得机车的秩序出现混乱现象。当机车的同一供电臂下存在直流机车进行升弓运行时，由于其本身的滤波支路会对电压出现一定的影响，从而导致谐波会在一定的频率之中出现被滤除的现象，因此牵引网的电压谐波分量会导致减少，因此牵引网的高次谐波振荡现象也是导致ＨＸＤ2型机车车顶部件频繁的出现放电的原因。

二、ＨＸＤ2型机车车顶部件放电故障解决方法

2.1ＨＸＤ2型机车其车顶部件放电临时应对方法

改变ＨＸＤ2型机车本身的运行规律，临时改用ＨＸＤ1型机车承担本身的运行任务。ＨＸＤ2型机车在空载、轻载的情况下其机车的谐波特性基本与HXD1的牵引网谐振频率大致相符合，而ＨＸＤ1本身的机车在运行的过程当中，风险较小。

2.2优化ＨＸＤ2型机车的谐波特性

通过对ＨＸＤ2型机车的网侧变流器进行定量控制，尽可能的减少机车在放电过程的次谐波分量，或者在机车进行放电的过程中，改变髙次谐波主要的集中分布区段，尽可能的减少高频谐振出现的次数。在机车本身的牵引供电网在运行之下添加髙通滤波器。尽可能的通过滤波器滤除高频谐波，进一步的减少牵引网当中谐振现象。其方法的优点成本较低，但其本身的问题是无源滤波器会导致机车在进行放电的过程中的频段当中出现的低次谐波放大。

三、结束语

ＨＸＤ2型机车车顶部件放电故障是影响机车正常运行的重要因素之一，本文针对ＨＸＤ2型机车配属运用以来时常发生的车顶部件放电问题进行研究，对故障机车的故障数据进行分析，找出车顶部件放电的故障原因所在，并根据出现的问题提出具体措施，制定处相应的解决办法，对机车在运用过程中防止此类故障具有一定的指导意义，很大程度上避免了此类故障的再次发生。

参考文献：

[1]和谐型机车牵引风机振动的研究[J]. 林翔,余鹏飞.机车车辆工艺.2018（03）