HXD1C型机车吐库二线重载时自动过分相系统误动作问题的解决

HXD1C型机车吐库二线重载时自动过分相系统误动作问题的解决

蔡俊

乌鲁木齐局集团公司库尔勒机务段技术科   新疆库尔勒   841001

摘要：本文通过对HXD1C型机车雨吐-库二线重载主断频繁断开的问题，通过对线路、机车自身磁场的对比、跟踪，提出车感器加屏蔽罩的措施，解决机车异常断主断的问题。

关键词：HXD1C型机车；重载；自动过分相误动作；屏蔽罩。

引言：

HXD1C型机车在吐库二线支配运用中，频繁出现非分相区机车自动过分相系统误启动导致机车主断断开的问题，有时在10Km的运行距离内自动过分相动作超过3次，在13‰的上大上坡道运行中造成多起列车途停。通过对自动过分相信号源的调查，最终确定导致HXD1C型机车自动过分相误动作的原因为线路空间磁场与机车自身磁场叠加导致机车自动过分相车感器误动作。通过安装新设计的车感器金属屏蔽罩后，该问题得到彻底解决。

1.概述

HXD1C型机车自2017年4月正式在吐-库二线支配使用。该型机车在运用中出现频非分相区自动过分相系统误动作的问题，而在同区段的HXD3C型机车则几乎未发现过类似现象。本文通对HXD1C型机车主要结构的分析、运行线路情况进行分析对比，通过反复试验后，制定自动过分相车感器加装屏蔽罩的方案，彻底解决了该问题。

2. HXD1C型机车自动过分相系统误动作调查

（1）自动过分相系统动作原理。

图1：自动过分相系统地面设置图

①机车过分相系统主要由信号处理器（控制盒）、机车车载感应器（简称车感器，结构为柱形线圈）、地面感应器（磁性钢板）组成。机车过分相的控制，由微机柜显示控制。

②机车运行地感器预设点，车感器线圈切割地感器磁场，产生感应电流送至自动过分相控制盒，当电流达到一定值后，自动过分相控制盒信号电路开启，向微机发送过分相信号，微机根据控制盒的信号逻辑实现对牵引变流器、主断路器的控制。控制盒根据车感器位置实现“预告”、“强迫”的的确认，微机系统根据控制盒信号以及自身逻辑实现对主断路器的“分”、“合”控制。

（2）HXD1C型机车自动过分相故障统计。通过不断对HXD1C型机车在吐库二线端主断问题数据积累（LKJ、TDS数据联合分析），逐渐发现出现几个特点：

①发生“过分相”的地点基本固定，其中在某一区段之间比较突出；

②发生“过分相”的机车牵引重量都比较大，对应的原边电流都比较高。数据统计基本都在230A以上。机车牵引小吨位通过相同地点时，则无异常。

3.故障分析

（1）根据机车原理，“过分相”动作最大的可能性就是线路中存在一个较强的磁场。为验证此的推断，在重点区段实地测量未发现钢轨等线路设备存在异常磁场，但测试中，发现在钢轨上方1.5m左右存在较大不稳定磁场，有时强度高于500T（特斯拉）。

（2）同样牵引条件下的HXD3C、HXD1D型机车从未发生“过分相”误动作的现象。

（3）将发生过异常过分相的HXD1C型机车的自动过分相系统分别替换（与HXD3C型机车互换主机，与HXD1D型机车互换主机以及车感器），异常现象未发生改变。

（4）跟车测试中发现车感器存在瞬间输出高电平的现象（实测4.1V-12.8V之间，超过3.6V的设动作值）。

（5）段内同样条件下测量HXD3CA、HXD1D、HXD1C型机车车感器周边磁场强度，HXD1C型机车车感器周边磁场为40-170T；HXD1D型机车为10-70T，HXD3C型机车为10-30T（图2）。一是机车原边电流越高磁场强度越强，二是车感器与主变压器之间的距离基本呈反比。

综合上述分析，确定导致HXD1C型机车非分相区自动过分相系统误动作的原因为空间磁场与机车重载时磁场叠加导致车感器误动作。

图2：HXD1C型机车车感器磁场强度测试截图

4.优化措施以及效果

（1）铝箔纸简易屏蔽试验。对发生异常过分相问题最多的2台HXD1C型机车车感器缠绕锡箔纸后跟踪（图3），系统误动作概率明显降低。

图3：HXD1C型机车自动过分相车感器铝箔纸防护截图

（2）金属屏蔽罩全防护试验。根据铝箔纸屏蔽后的跟踪效果，根据车感器尺寸制作金属屏蔽罩（图4）并加装后扩大至6台机车进行试验3个月，系统误动作问题再未发生。

（3）根据试验效果，2021开始对HXD1C型机车全面加装金属屏蔽罩。加装后的机车系统误动作问题得到根除。

图4：HXD1C型机车自动过分相车感器金属屏蔽罩防护截图（定型）

5.结论

HXD1C型机车自动过分相车感器金属屏蔽罩的加装，通过实践，有效解决HXD1C型机车吐库二线重载时系统误动作的问题。目前已将该项改造方案纳入到集团公司新到HXD1C型机车的标配方案。

参考文献：

1.王雨 ，李鹏 ，颜罡 ，江帆《HXD1C型机车自动过分相控制》，《机车电传动》2015年第4期。

作者简历：蔡俊（1979- ），男，工程师，2015年毕业于兰州交通大学（函）。现工作于乌鲁木齐局集团公司库尔勒机务段技术科，主要负责电力机车

电器专业相关工作。