有关机车电器可靠性检修分析

何志宁

摘 要：电力机车具有效率高、启动快、速度高、功率大、爬坡能力强等优点，是当今我国运输能力最大的机车，也是目前世界上公认的机车发展方向。本文重点就机车电器可靠性检修进行了分析和探讨希望能给从事本行业的同仁一些参考依据。

关键词：机车电器；微机控制；制动装置

电力机车主要由车体、走行部、车钩缓冲装置、制动装置和一整套电气设备组成。机车在运行过程中，由于高速运行受到冲击振动、摩擦及腐蚀，经过一段时间的运用以后，各部分构件都会发生磨耗、变形、老化或者损坏。一般来说，经常处于运动状态时，运动配合之间的构件或系统都有其初期故障阶段、稳定工作阶段和耗损失效阶段。当机车的零部件出现耗损失效时，便会发生故障，影响机车的正常使用，严重者甚至危及行车安全。因此，为了保证机车正常工作，延长机车使用期限，对机车进行日常保养和检修是十分必要的。电力机车投入运用一段时间后，要及时在电力机务段或修理厂对电力机车进行必要的处理和检修，以恢复机车零部件的运用技术状态，使电力机车正常运行。

一、机车电器故障产生的原因

机车电器故障的产生是多方面、多因素的，有时一个电器故障由二个甚至二个以上方面的原因产生同一个故障现象，这就要求我们机车电器检修人员必须熟悉机车电器线路原理图，各电器元件在电路中所起的作用、功能及相关的电压、电流等技术参数，掌握各种测试仪表的使用方法，才能快速准确地找出故障之所在。由于机车电器配件的技术参数达不到规定要求，产生如虚接、烧损、触头粘连、绝缘值低等一些故障。此类产品多为如按钮开关、电磁接触器等一些配件。在机车电路中，电路中的负载元件（继电器、接触器）大多都是感性负载，在操作机车执行各种电器动作时，线路中的感性元件（继电器、接触器、线圈）经常处于开通和关断状态，由于线圈的自身特性，在线路断开时，势必要产生自感反电势。由于线圈电路都未安装泄放电路，在线路中一旦有接地，线圈所产生的自感反电势形成回路，就会破坏回路中比较敏感的电子元件，导致电子装置不能正常工作。机电一体故障这种故障多发生在电器线路中的执行机构，如电磁阀接触器等机械装置部分。通电后，电路中的执行机构未动作，后经检查，发现多为电器执行机构中的机械犯卡，电磁阀芯杆调整不当、固着、卡滞等而引起的故障。

二、机车电器可靠性指标设置

继电器和接触器采用失效率λ作为其可靠性特征量，按最大失效率进行分级，继电器分4个失效率等级，接触器分6个失效率等级。电器产品在规定条件下和规定动作次数内，不能完成规定的功能就是失效。当出现下列任何一种情况时，即认为该试品失效。闭合触头的接触压降大于开路电压的5%；断开触头间的电压小于开路电压的90%；触头熔焊或其他形式的粘接；线圈通电时不动作；线圈断电时不返回；试品零部件有破坏性损坏，连接导线及零部件松动；试品在试验后的检测中，任何一项检测结果不符合产品技术标准的规定，如动作值、释放值、绝缘电阻、介质耐压、线圈电阻等。

三、机车电器的电寿命与可靠性试验

主要以机车用继电器、接触器为例。电器的电寿命是指在规定的接通和分断条件下，电器不需要修理和更换零件所能承受的有载操作次数。电寿命试验的目的就是为了考核电器在规定的试验条件下能否达到规定的电寿命。电寿命试验关注的是触头能否正常通断负载，有无触头粘连、燃弧时间过长、触头过度烧损、触头脱落及动作卡滞、零件及结构损坏等现象。电寿命试验是研究产品在规定负载下的电气耐久性。可靠性试验所关注的是产品在寿命期内动作的失效率，即在规定的动作次数内最多能有几次失效。失效的含义包括因各种原因引起的触头闭合压降过大（接触不良），分断时触头开路电压过低（不完全分断），也包括各种能导致电器不能正常工作的机械、电气故障。当电器出现上述故障时，它会引发电路系统的故障。可靠性试验更强调完成规定功能的能力。电器的可靠性试验也称失效率试验，属于定数截尾试验。它分为定级试验、维持试验和升级试验。定级试验是指为首次确定产品的失效率等级而进行的试验，或在某一失效率等级的维持试验或升级试验失败后，对产品重新确定其失效率等级而进行的试验。升级试验是指为证明产品的失效率等级比原定的失效率等级更高而进行的试验。维持试验是指产品通过了定级试验或升级试验并在规定的维持期后，为证明产品的失效率等级仍不低于定级试验或升级试验所确定的失效率等级而进行的试验。电器配件存在使用寿命问题，拆下旧件如果不进行寿命甄别就加以使用，有可能会造成所维修的产品存在更严重的质量隐患，这是机车检修过程中应该特别避免的。笔者认为对拆卸旧件首先应考虑其电寿命问题。从电器产品的可靠性参数指标上来讲，电寿命远小于机械寿命。一般电器（如继电器和接触器）电寿命以105次计算，机械寿命以106次计算。对超过机械寿命的电器元件不宜再拆卸部件使用，因为拆卸这样的部件使维修后的电器元件质量更加不可靠，更容易引发故障。超过机械寿命的电器元件均应按报废处理，不宜再回收使用。对超过电寿命而未达到机械寿命的电器元件，建议也只对机械部件考虑可回收利用的可能性。电器部件作报废处理，即使电器部件的表面技术特征良好也不得使用。

四、结束语

从上面分析可知，机车、电器之间应该互相配合，机车应该不断创造条件来改善电器的工作条件，电器也要不断提高性能来满足机车要求，这样使电线路与电器的故障越来越少。遗憾的是从目前机车方面的标准来看，就根本没有一条将机车标准与其他电机、电器等标准有机地联系起来的一条规则。在机车上使用的电机的某种性能要符合某个标准，使用的电器的某种性能要符合某个标准，而我们的机车标准就没有这么一条。也许有人觉得没有这么一条无所谓，其实不然，有没有这么一条实质上是承不承认系统与元件之间应该要互相配合、互相制约的问题。

参考文献：

[1]杨德江.SS3型机车制动过流继电器检修工艺的改进[J].科技与企业，2015.

[2]张鹏程.机车保护电器在线检测仪的开发与应用[J].企业文化，2016.