HXD1型机车高压绝缘检测系统典型故障分析与排查.pdf

型机车高压绝缘检测系统典型故障

分析与排查

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摘要：在HXD1型机车的日常运行过程中,机车顶的高压电气设备的绝缘性能

会逐渐降低。造成这一现象的主要原因是复杂的环境变化以及高压电气设备绝缘

材料随着使用寿命增加逐渐老化。如果机车的工作人员没能及时发现,当再次升

起受电弓时,就会导致HXD1型机车顶的高压设备击穿,严重时还会导致受电弓的

滑板与接触网接触时粘连或者烧断接触网。

关键词：HXD1型机车;高压绝缘;检测系统;

中国经济的不断发展,电力机车国产化程度越来越高。HXD1型机车作为深度

国产化的电力机车型号,在性能和使用技术上已经非常成熟。为HXD机车的日常

维护和检修提供一些参考。

一、HXD1型机车高压绝缘检测系统的组成与应用原理

在HXD1型机车高压绝缘检测系统中,机车电源和高压绝缘检测装置等部分共

同构成了高压绝缘检测机制。系统工作的核心就是高压绝缘监测装置,由智能控

制机制、总线隔离模块等部分组成。高压绝缘检测系统的工作原理是利用直流逆

变交流技术和闭环开关电源检测技术进行车顶高压绝缘设备的检测。通过这个系

统,机车内的蓄电池为高压电压互感器提供的DC110V直流电被转换成为正弦交流

电,使高压电压互感器的一次侧感应生成25kV的高压电。通过高压电压互感器

的转换功能,能够模拟出接触网的工作电压,通过这个模拟电压接入到车顶高压绝

缘设备中,对其绝缘性能进行检测。由于蓄电池的输出功率小于接触网,通过对监

控互感器一次侧的数据变化情况,就可以了解车顶高压绝缘设备的性能。当高压

绝缘设备性能降低时,一次侧相应还会产生阻抗降低的情况,从而判断出车顶高压

,就能够掌握当前HXD1型机车

车顶高压绝缘设备工作状态和绝缘性能。

二、检测装置的构思

根据机车实际设备及布线，经过大量的调查研究，认为利用机车上安装的高

压电压互感器的一、二次绕组的电压变化来实现车顶高压设备绝缘的检测较为理

想。高压电压互感器在机车上的作用是检测接触网电压。当网压为25kV时，网

压表侧是100V的交流电，显示25kV。根据电压互感器的工作原理，一次绕组

电压为25kV时，二次绕组电压为100V。反过来，在二次绕组上加100V的电

压时，一次绕组的空载电压为25kV。当一次绕组有负载或短路（即车顶高压设

备与车顶间绝缘降低，其间有一定电阻值或接地）时，一次绕组电流随之增大，

二次绕组电流也将随着增大，那么二次绕组回路中的降压电阻上的电压将增大，

二次绕组电压将降低（因二次绕组回路的电源电压不变），反映到网压表上的电

压将降低或为0V。乘务员通过观察A、B节司机室的网压表显示的电压变化，来

确定车顶高压设备是否接地或绝缘降低。为此需要一套逆变电源装置（由于机车

在不升弓的情况下，只有蓄电池做为电源），将直流电逆变为稳定的100V、50

Hz的交流电，并需要设置安全保护电路，保证机车在库内作业时的人身安全。

三、分析HXD1型机车高压绝缘检测故障规律

通过对HXD1型机车高压绝缘检测系统组成和运行原理的研究,能够对其故障

发生的类型和规律进行归纳和总结,为故障检测人员维修检测提供指导。从HXD1

型机车高压绝缘检测系统发生故障的情况来看,故障发生的原因主要分为两种类

型,一是由于系统自身装置和线缆异常导致的问题,这种故障包括了设备装置的老

化损坏和异常连接;二是由于系统程序错误导致的故障误报或者冲突。对于不同

的故障类型,检测人员可以针对性地进行检测排查,提高故障检测和排除的效率。

当前,HXD1型列车高压绝缘检测系统中,优先对人为造成的线缆连接异常和电钥匙

占用情况进行检测,然后再对可能发生损害的装置构件进行检测,从简单到复杂进

行故障的排查,提高故障处理的速度。

四、HXD1型机车高压绝缘检测系统典型故障排查方法

,能够对HXD1型机车顶的高压绝缘电

气设备的绝缘性能进行有效的监控。通过检测系统多次对机车顶高压绝缘设备绝

缘性能降低的检测结果和实际故障情况分析和总结,找出其中存在的联系,制定出

更加高效的故障分析和排除方法,为HXD1型机车高压绝缘设备的维修和日常养护

提供参考。