第一篇:直埋電力電纜絕緣電阻降低故障的原因
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直埋電力電纜絕緣電阻降低導(dǎo)致電纜線路故障的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,也是電纜用戶與電纜制造廠發(fā)生質(zhì)量事故糾紛最多的項目。需要從電纜材料、電纜制造和電纜施工的角度,對電纜絕緣電阻下降的原因進(jìn)行全面的解釋,包括電纜材料、電纜制造、使用環(huán)境、自然條以及敷設(shè)施工等方面。主要有以下幾點:
一、電纜絕緣受潮
1、電纜原材料受潮
電纜絕緣和護(hù)層所用的原材料,主要是塑料類和橡膠類材料,并由此改性衍生出許多種具有特殊功能的材料。材料制造廠在制造材料時,經(jīng)過配合劑混合、混煉、造粒、冷卻和烘干等過程,以及在材料運輸、儲存期間,往往會發(fā)生程度不等的受潮,使材料含有程度不等的潮氣。因此,電纜制造廠在把材料擠包在電纜導(dǎo)體上之前,都要把材料進(jìn)行烘干處理,擠出機組上都配有材料烘干裝置,使擠出的絕緣層和護(hù)層內(nèi)不會發(fā)生氣泡和砂眼、表面不會起泡等缺陷。這是電纜制造廠的硬性工藝規(guī)定,否則電纜成品通不過出廠耐電壓試驗。
2、電纜制造過程受潮
在絕緣擠包過程中,絕緣層被刮傷,造成絕緣層破洞或脫膠,絕緣線芯在冷卻水槽中進(jìn)水,導(dǎo)致絕緣電阻下降?;蛘咴跀D包護(hù)層時,發(fā)生護(hù)層被損傷而進(jìn)水,使絕緣層受潮,絕緣電阻下降。當(dāng)制造多芯電纜時,即使絕緣層擠包完好無損,但在絕緣線芯絞合成纜時,以及在擠包護(hù)層時也可能發(fā)生損壞而進(jìn)水受潮,于是成品電纜通不過出廠耐電壓試驗。
3、電纜施工過程受潮
在直埋電纜施工過程中,如果電纜溝開挖、電纜埋設(shè)作業(yè)、電纜中間接頭和終端接頭制作不規(guī)范等,都很有可能損傷電纜護(hù)層和絕緣層。如果土壤潮濕或者電纜溝積水,一定會發(fā)生電纜進(jìn)水。絕緣受潮后,使電纜絕緣表面電阻降低而表面泄漏電流增加,絕緣電阻下降,還會引起導(dǎo)體與絕緣層之間的電場畸變。絕緣內(nèi)電場分布不均勻,會引發(fā)絕緣內(nèi)部游離放電,甚至引起電纜擊穿。售后服務(wù)實踐證明,有95%以上的直埋電纜絕緣電阻下降事故是由施工不當(dāng)引起的。
二、電纜使用環(huán)境
1、環(huán)境溫度
根據(jù)介質(zhì)物理學(xué)理論和工程實踐,絕緣材料的電阻隨溫度升高而呈指數(shù)式下降,而電導(dǎo)則隨溫度降低而按指數(shù)式增大。溫度升高導(dǎo)致絕緣電阻下降。這是由于絕緣溫度升高時,材料內(nèi)的分子熱運動增強,使導(dǎo)電離子的產(chǎn)生和遷移數(shù)量都隨之增大。電纜通電運行后,在電壓的作用下,由導(dǎo)電離子運動所形成的傳導(dǎo)電流增大,絕緣層溫度升高,勢必造成絕緣電阻下降。
實驗證明,電纜絕緣材料在70℃時的絕緣電阻值只有20℃時的10%。也就是說,電纜在導(dǎo)體工作溫度70℃時的絕緣電阻,只有在導(dǎo)體工作溫度20℃時絕緣電阻測量值的10%。如果
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供電線路發(fā)生過負(fù)荷,電纜導(dǎo)體溫度超過70℃,絕緣電阻下降會更嚴(yán)重。
電纜的敷設(shè)環(huán)境溫度對絕緣電阻也有很大影響。在不同氣候帶地區(qū)(熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶)測量的直埋電力電纜的絕緣電阻是不同的。在中國,雖然電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了導(dǎo)體允許的長期工作溫度,以確保電纜的絕緣水平,但在南方亞熱帶和熱帶地區(qū),直埋敷設(shè)電力電纜的絕緣電阻下降數(shù)值,比在北方溫帶和寒帶地區(qū)下降數(shù)值大得多。這就是地區(qū)氣候條件不同對電工產(chǎn)品性能要求的重要差異。
2、環(huán)境濕度
眾所周知,電纜在制造和敷設(shè)運行過程中進(jìn)水受潮,是危及電纜電氣性能和使用壽命的主要因素。不論電纜制造廠還是用戶,都對此非常重視。
實踐經(jīng)驗證明,造成電纜進(jìn)水受潮的主要原因如下。
1)材料純度
如果電纜絕緣料中混入雜質(zhì),特別是金屬雜質(zhì),甚至所使用的不同顏色的顏料,都會直接影響絕緣的電氣性能,使絕緣電阻下降。其原因,一是絕緣層內(nèi)非金屬雜質(zhì)在電纜受潮時,會吸收水分,形成眾多的導(dǎo)電點;二是絕緣層內(nèi)的金屬雜質(zhì)直接就是導(dǎo)電點。在導(dǎo)體運行溫度和外部環(huán)境溫度聯(lián)合作用下,這些導(dǎo)電點在絕緣層內(nèi)形成導(dǎo)電通道,導(dǎo)致絕緣電阻減小和泄露電流增大,進(jìn)而導(dǎo)致絕緣被擊穿。
2)材料受潮
如果電纜絕緣材料已受潮,在擠包在導(dǎo)體上之前又沒有烘干,將會出現(xiàn)絕緣層內(nèi)有大量氣孔、擠出表面不光滑以及機械強度降低、甚至開裂等質(zhì)量缺陷。因此,電纜廠家在擠出電纜絕緣層時,都要進(jìn)行材料烘干。擠出低煙無鹵料時,更要注意烘干。這些已是電纜廠家的基本工藝常識。
3、線路過負(fù)荷
實驗證明,在供電線路不發(fā)生過負(fù)荷,電絕緣介質(zhì)處于工作電場強度比較低的情況下,介質(zhì)材料內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率與電場強度大小成正比,即介質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率隨電場強度的增強而增大。當(dāng)電場強度比較高時,介質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率隨電場強度的增強而增大的趨勢,逐漸由線性關(guān)系變?yōu)橹笖?shù)關(guān)系。介質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電離子遷移率增大到一定程度時,絕緣電阻突然大幅度降低,進(jìn)而發(fā)?“離子雪崩”,使絕緣層發(fā)生瞬間擊穿。當(dāng)電纜長期超負(fù)荷運行時,通常會發(fā)生這種故障。電纜制造廠在產(chǎn)品出廠前,都要按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成品耐電壓試驗。電纜用戶應(yīng)根據(jù)線路額定電壓,正確選擇電纜型號,盡量避免電纜線路長期超負(fù)荷運行。
三、自然條件
1、白蟻損傷
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白蟻是地下電力電纜的大敵,特別是東南亞和我國南方濕熱地區(qū),經(jīng)常發(fā)生白蟻侵蝕電纜塑料護(hù)層的事故。白蟻遇到電纜時,除了啃咬之外,還會分泌出蟻酸,嚴(yán)重腐蝕電纜絕緣和護(hù)層,導(dǎo)致電纜絕緣性能下降甚至短路。因此,在電纜使用部門制定的敷設(shè)規(guī)程中,都有關(guān)于電纜線路防蟻措施的明文規(guī)定。
電纜的防蟻性能試驗方法有三種,即國家標(biāo)準(zhǔn)GB2951.38和機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10696.9-2011規(guī)定的擊倒法、群體發(fā)和蟻巢法防蟻試驗。以往多年來,采用最多的是群體法。但經(jīng)過多年來電纜蟻害防治經(jīng)驗教訓(xùn),擊倒法和群體法試驗,并不能真實地反映電纜在不同環(huán)境中的防蟻性能。于是,廣東電網(wǎng)公司從2009年起的電力電纜招標(biāo)中,規(guī)定防蟻電纜必須通過蟻巢法試驗,電纜試樣的被蛀蝕狀況必須要達(dá)到I級水平。
2、鼠類損傷
鼠類對地下電纜的損害主要是啃咬造成的機械損傷,當(dāng)電纜護(hù)層材料的硬度低于老鼠門齒的硬度時,電纜就很有可能被老鼠啃咬。世界上還沒有統(tǒng)一的電纜防鼠試驗標(biāo)準(zhǔn),但各國都有自己制定的試驗方法。我國JB/T10696.10-2011規(guī)定了大鼠啃咬試驗方法。另外,由山東華能線纜有限公司牽頭制定的國家標(biāo)準(zhǔn)《防鼠和防蟻電線電纜通則》,已于2016年3月19日召開了編制工作啟動會,不久我國即可擁有正式的防鼠防蟻電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
3、霉菌損傷
早在上個世紀(jì)50年代末,有些國家就已經(jīng)規(guī)定濕熱帶地區(qū)使用的電器產(chǎn)品應(yīng)具有防霉性能。我國針對出口到這些地區(qū)的電線電纜,制定了相關(guān)的濕熱帶用電線電纜防霉性標(biāo)準(zhǔn)。在我國南方部分地區(qū),由于各年份中氣候的濕熱程度、延續(xù)時間不同、地域以及電線電纜使用環(huán)境的差異,直埋電纜霉害程度也不等。
根據(jù)有關(guān)微生物霉菌繁殖研究報告,霉菌生長的主要條件是溫度和濕度。適合霉菌生長的一般溫度是15℃~35℃,而最適宜的溫度是25℃~30℃,當(dāng)溫度低于0℃或高于40℃時,霉菌實際上停止生長。適合霉菌生長的相對濕度為80%~90%,而當(dāng)相對濕度超過95%時,是霉菌生長最為旺盛的條件。因此環(huán)境溫度為30℃±2℃和相對濕度大于95%時,最適合于霉菌大量繁殖。海南島的濕熱氣候正好適合于霉菌大量繁殖生長。
如果電纜表面大量生長霉菌,對電纜的性能有較大影響,會引起:電纜表面變色、起麻點、腐爛;絕緣電阻、體積電阻率、介電強度下降,引起漏電,甚至絕緣擊穿;絕緣和護(hù)套材料分子發(fā)生化學(xué)降解,材料機械性能明顯降低,喪失其保護(hù)作用;潮氣水分進(jìn)入電纜內(nèi)部,引起嚴(yán)重的電氣性能故障等。
4、雷電影響
在雷暴發(fā)生時,如果線路上使用的避雷器等品質(zhì)不良或接地保護(hù)不妥,落雷會擊中避雷器,使線路負(fù)荷突然增大產(chǎn)生過電壓,導(dǎo)致電纜中產(chǎn)生過電壓沖擊浪涌,造成電纜絕緣擊穿。在我國南方包括海南島雷雨頻繁的地區(qū),電纜線路遭受雷擊事故屢見不鮮。
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四、化學(xué)腐蝕
1、敷設(shè)環(huán)境化學(xué)腐蝕
如果電纜溝內(nèi)的積水或直埋土壤中含有腐蝕性成分,例如硫酸或硝酸等,電纜表面長期與這些腐蝕性物質(zhì)接觸,會發(fā)生嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕。如果電纜護(hù)層被損壞,水分進(jìn)入電纜后會左右縱向擴(kuò)散。在某些地區(qū)的地下水質(zhì)和土壤嚴(yán)重受化學(xué)污染的情況下,如果電纜路徑選擇不當(dāng),電纜溝構(gòu)筑不良,回填物腐蝕性太大,都會使電纜絕緣和護(hù)套有機材料的分子發(fā)生化學(xué)降解而導(dǎo)致電纜被腐蝕現(xiàn)象,使電纜絕緣電阻下降,甚至喪失絕緣電阻。
2、酸雨化學(xué)腐蝕
對電纜危害嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕因素,除了敷設(shè)環(huán)境的水質(zhì)和土壤狀況以外,還有現(xiàn)代酸雨的嚴(yán)重影響。
所謂酸雨,是由于大量燃燒化石燃料(煤炭、石油、天然氣)或生物物質(zhì)燃料,將酸性化合物(如二氧化硫,、二氧化碳和二氧化氮,主要是二氧化硫)排放至空氣中,造成降雨中含硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)的現(xiàn)象。酸雨的主要成分是二氧化硫。一般認(rèn)為,如果雨水的PH值小于5.6,可被認(rèn)為是酸雨。形成酸雨的主要原因是工廠二氧化硫排放過量造成的?,F(xiàn)在,世界上正在實施的“節(jié)能減碳”和“節(jié)能減排”,其目的主要是減少硫化物和碳化物的排放量,以保護(hù)清潔的大氣環(huán)境。
我國已有20多個省市發(fā)生酸雨災(zāi)害,主要分布在長江以南地區(qū)。酸雨不但對農(nóng)作物、森林、草原、魚類等造成非常嚴(yán)重的滅絕性危害,而且對金屬物品的腐蝕也相當(dāng)嚴(yán)重,對電線電纜、鐵路軌道、船舶車輛、輸電線路、橋梁、房屋、機電設(shè)備等均會造成嚴(yán)重?fù)p害。
四川大學(xué)學(xué)報曾發(fā)表一份研究報告《酸雨作用下酸性土壤酸化過程中銅的腐蝕行為》。實驗證明,酸雨會增大銅的腐蝕速率。銅的受腐蝕表面主要是氧化亞銅(Cu2O)和氧化銅(CuO)。
酸雨對直埋電纜的危害途徑是:空氣中的二氧化硫與雨水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸被氧化成硫酸:
SO2+H2O=H2SO3
2H2SO3+O2=2H2SO4
含有硫酸的雨水,在高氣溫環(huán)境中,從電纜護(hù)層破損點或電纜接頭處進(jìn)入電纜,對絕緣層、護(hù)層和銅導(dǎo)體都會發(fā)生腐蝕作用。硫酸腐蝕電纜護(hù)層和絕緣層,使其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生降解而損壞,使絕緣電阻嚴(yán)重下降,甚至失去絕緣和保護(hù)作用。硫酸與銅反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅(CUSO4)結(jié)晶體,遇水成為藍(lán)色硫酸銅溶液。
CU+2H2SO4=CUSO4+SO2↑+2H2O
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前幾年,土壤腐蝕性大、酸雨重災(zāi)區(qū)的重慶市某供電部門,就在電纜端部發(fā)現(xiàn)了藍(lán)色液體和絕緣層損壞的現(xiàn)象。如果電纜外皮損壞嚴(yán)重,特別是在高溫、高濕、強日光的季節(jié),如果發(fā)生酸雨,或者土壤中的硫酸含量較大,電纜進(jìn)水很多,這種藍(lán)色硫酸銅溶液會迅速沿著電纜長度上擴(kuò)散,直到從電纜破損處和電纜端部溢出。硫酸銅溶液可以導(dǎo)電,滲入絕緣層內(nèi)后,更曾強了絕緣層的導(dǎo)電性,進(jìn)而使絕緣層的電阻急劇下降,失去絕緣作用,發(fā)生電纜短路事故。
五、機械損傷
多年來的電纜產(chǎn)品售后服務(wù)經(jīng)驗證明,在用戶投訴的電纜機械事故案例中,有95%以上是由電纜安裝敷設(shè)不當(dāng)或線路維護(hù)不善引起的。某供電部門曾經(jīng)總結(jié)出以下幾個方面。
1)安裝損傷:安裝時違反操作規(guī)程;施工人員技術(shù)不熟練;制作電纜中間接頭和終端接頭時不遵守施工工藝;電纜溝不符合要求;任意野蠻牽拉;電纜彎曲半徑太小等等。這些都會導(dǎo)致發(fā)生電纜機械損傷。
2)外力損傷:在電纜敷設(shè)路徑上或附近,有其他工程施工作業(yè),而造成電纜損傷,此現(xiàn)象屢見不鮮。
3)車輛損傷:若電纜埋設(shè)深度不夠,敷設(shè)后電纜溝覆蓋保護(hù)不良,在車輛頻繁行駛振動情況下,電纜頻繁遭受很大壓力和振動,導(dǎo)致電纜結(jié)構(gòu)變形和損傷。
4)自然損傷:由氣候過于濕熱、氣溫過高、濕度過大、臺風(fēng)、地震等自然現(xiàn)象引起的電纜損傷,即所謂的不可抗拒力損傷。
發(fā)生機械損傷對電纜的使用壽命影響很大,尤其是在熱帶亞熱帶地區(qū)。在這些地區(qū)“高溫、高濕、強光”的季節(jié)里,直埋電纜在非??量痰沫h(huán)境中工作,每時每刻都處于濕熱環(huán)境中,就像在經(jīng)受“濕熱老化試驗”。如果直埋電纜護(hù)層破損,水分潮氣進(jìn)入電纜,會引起絕緣電阻急劇下降。即使損傷不很嚴(yán)重,敷設(shè)后通電檢驗正常,但時間久了,也會有水分潮氣進(jìn)入電纜,使絕緣電阻下降。這一過程,根據(jù)敷設(shè)環(huán)境、自然條件和破壞程度不同,一般為2~12個月,就很可能發(fā)生運行故障。
以上,從電纜絕緣受潮、電纜使用環(huán)境、自然條件、化學(xué)腐蝕和機械損傷五個方面,分析介紹了直埋電力電纜絕緣電阻下降、導(dǎo)致發(fā)生線路運行故障的原因,并提出了一些相應(yīng)的糾正措施。只有電纜材料制造廠、電纜制造廠和電纜施工既用戶單位密切配合,各司其責(zé),才能不斷提高電纜質(zhì)量,保證供電線路安全。
第二篇:10kV電力電纜直埋敷設(shè)的施工方法
電纜直埋敷設(shè)的施工方法
1、電纜埋入地下的深度不應(yīng)小于700 mm(由地面到電纜外皮),所以開挖電纜溝的深度應(yīng)大于700 mm。為了便于開挖,電纜溝的寬度為350 mm。
2、挖溝完畢,應(yīng)按設(shè)計進(jìn)行驗收。溝底應(yīng)平整,深淺一致,溝底必須有一層良好土層,防止石頭或雜物凸起,同時要處理好易塌陷的地段,無防腐功能的電纜,經(jīng)過帶有化學(xué)物質(zhì)的土壤要準(zhǔn)備好塑料
管,敷設(shè)時電纜穿入塑料管,以防直接和帶有化學(xué)物質(zhì)的土壤接觸。
3、敷設(shè)電纜時應(yīng)從電纜盤上方引出電纜,嚴(yán)禁將電纜扭成死角。所以放電纜時應(yīng)順電纜圈慢慢拉直,并要注意不能把電纜放在地面拖拉以免破壞外保護(hù)層。直埋電纜除了考慮在制作終端頭有足夠的長度外,還要留有電纜全長0.5%~1%的備用長度。
4、電纜施放后檢查電纜外觀應(yīng)無機械損傷。檢查合格后就可在電纜上面鋪上100mm的砂層,然后在砂層上面鋪設(shè)事先準(zhǔn)備好的保護(hù)蓋板,其寬度應(yīng)超出電纜直徑兩側(cè)各50mm。在用土回填電纜溝時要求逐層夯實以防下陷。直埋的電纜應(yīng)在兩端和改變路線的彎曲處設(shè)有“高壓電纜、禁止挖掘”的標(biāo)示牌。
5、從電纜溝道引出的電纜距地面2m的一般應(yīng)穿鍍鋅管保護(hù),鍍
鋅管應(yīng)去毛刺,不應(yīng)有穿孔、裂縫等。
6、電纜必須經(jīng)過直流耐壓試驗合格、核對相序準(zhǔn)確后才能投入
運行。
第三篇:東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電阻制動故障原因分析及處理
東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電阻制動故障原因分析及處理
摘 要:文章從東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電阻制動裝置的結(jié)構(gòu)和原理入手,針對呼鐵局東風(fēng)4B機車使用電阻制動時無制動電流、430r/min主手柄置保位,勵磁電流自動增加到740A左右、電阻制動時一、二級不轉(zhuǎn)換、使用電阻制動時勵磁電流波動很大等故障,對其產(chǎn)生的原因及處理方法進(jìn)行分析和總結(jié)。 關(guān)鍵詞:內(nèi)燃機車;電阻制動;故障;分析處理 1 概述
電阻制動是機車電氣制動方式的一種,它是利用直流電機的可逆原理,在制動工況時將直流牽引電動機改為直流發(fā)電機。通過輪對將列車的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽脑谥苿与娮枭?,再以熱能的形式逸散到大氣中。在這個過程中,牽引電動機軸上所產(chǎn)生的反力矩作用于機車動輪上而產(chǎn)生制動力。
采用電阻制動具有很多優(yōu)點,可以提高機車在長大下坡道上的運行速度,大大降低閘瓦和輪箍的磨損。最小限度地使用空氣制動,使閘瓦和輪箍的發(fā)熱減少,確保列車有足夠的緩解充風(fēng)時間,提高使用空氣制動時的制動效果。尤其是采用了兩級電阻制動以后,大大提高了機車在低速運行區(qū)的電氣制動力。能夠滿足鐵路自動閉塞區(qū)、施工區(qū)段慢行以及進(jìn)站側(cè)線停車的需要。這樣不但增加了行車的安全性,而且可以加大行車密度,提高運輸能力。如果電阻制動裝置出現(xiàn)故障不能使用,上述優(yōu)點將不能體現(xiàn)。本人從東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電阻制動裝置的基本原理入手,結(jié)合工作中遇到的實際問題,對東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電阻制動裝置出現(xiàn)的常見故障原因進(jìn)行分析,并總結(jié)出一些比較有效的查找和處理方法。 2 電阻制動控制原理簡介
分析電阻制動出現(xiàn)的故障原因,必須從電阻制動控制原理入手進(jìn)行分析。下面我將電阻制動控制原理簡單介紹如下:
當(dāng)機車從牽引工況轉(zhuǎn)入電阻制動工況時,首先是將牽引電動機的電樞回路與主整流柜斷開,并與各自的制動電阻接成閉合回路,其次是將各臺牽引電動機的勵磁繞組全部串聯(lián)后接到主整流柜的輸出端,由主發(fā)電機提供勵磁電流(見圖1)。
制動力的大小既可以通過調(diào)節(jié)牽引電機的勵磁電流IL來實現(xiàn),也可以通過調(diào)節(jié)制動電流Iz來實現(xiàn)。在東風(fēng)4內(nèi)燃機車中為了擴(kuò)大機車在不同速度下制動力的調(diào)節(jié)范圍,這兩種方法都采用,對牽引電動機的勵磁電流ILd的調(diào)節(jié),既可以通過調(diào)節(jié)主發(fā)電機的勵磁電流ILf,也可以通過調(diào)節(jié)勵磁機的勵磁電流ILL或者調(diào)節(jié)柴油機測速發(fā)電機CF的勵磁電流Icf來實現(xiàn),為了既能調(diào)節(jié)功率又不使串聯(lián)的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)過多而增加系統(tǒng)動態(tài)校正困難,我們采用調(diào)節(jié)勵磁電流ILL來調(diào)節(jié)牽引電動機的勵磁電流IL的方法,對于制動電流Iz的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)制動電阻的阻值來實現(xiàn)的。即當(dāng)機車速度降低到某一指定速度時,自動短接一部分制動電阻,從而增大制動電流Iz的數(shù)值。
電阻制動工況時,根據(jù)柴油機轉(zhuǎn)速信號,確定制動電流和制動勵磁電流的基準(zhǔn)值,并將實際的制動電流和制動勵磁電流與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較,通過PID計算,同樣通過輸出一信號去控制勵磁系統(tǒng)的勵磁電流,將制動電流和制動勵磁電流限制在規(guī)定的范圍內(nèi),此外,系統(tǒng)還根據(jù)機車速度信號去控制機車電阻制動的I、II級轉(zhuǎn)換以及機車在高速時對制動電流進(jìn)行電流限制(見圖2)。 3 電阻制動工況下的故障原因分析及處理
通過對電阻制動控制裝置原理的了解,和多年來工作經(jīng)驗的積累,對配屬于我局東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車使用電阻制動過程中出現(xiàn)的各種故障原因和處理方法進(jìn)行了認(rèn)真的分析和總結(jié)。具體如下:
3.1 故障現(xiàn)象:電阻制動控制箱運轉(zhuǎn)位,柴油機轉(zhuǎn)速430r/min,主手柄置“保位”,制動電流自動升到800A左右。
故障原因:制動電流霍爾傳感器壞了或斷線,此時電阻制動控制箱無制動電流反饋信號,造成控制箱工作不正常。
處理辦法:遇此故障,檢修人員檢查各線有無斷路或短路現(xiàn)象,用萬用表檢查控制箱面板上的制動電流反饋測試孔K11~K16是否有信號(為負(fù)信號)、測量各傳感器有無±15V電源。
3.2 故障現(xiàn)象:電阻制動控制箱運轉(zhuǎn)位,柴油機轉(zhuǎn)速430r/min,主手柄置“保位”,勵磁電流自動升到740A左右。
故障原因:①柴油機轉(zhuǎn)速傳感器2CF輸出電壓過高。②監(jiān)控裝置TAX箱故障及監(jiān)控裝置所用速度傳感器線路有短路處所。③勵磁機勵磁繞組負(fù)端與CF電機電樞繞組負(fù)端形成回路。④無Idl反饋信號,3LH勵磁電流傳感器壞了或斷線。⑤調(diào)節(jié)板壞了。
處理辦法:①柴油機轉(zhuǎn)速430r/min時,用萬用表測量2CF的1~3端子輸出電壓應(yīng)為1.0V左右。②更換TAX箱或檢查測量監(jiān)控裝置所用速度傳感器線路各通道無短路處所。③電阻制動正常位工況下,勵磁機勵磁繞組負(fù)端與CF電機電樞繞組負(fù)端之間應(yīng)該是斷路狀態(tài)。④可由調(diào)節(jié)板的K0~K3測試孔測量是否有負(fù)電壓反饋信號。檢查3LH勵磁電流傳感器插頭接口之間1~3為+15V,4~3之間為-15V,3為地線0V。⑤檢查各線是否有斷的,必要時更換調(diào)節(jié)板。
3.3 故障現(xiàn)象:電阻制動控制箱運轉(zhuǎn)位,使用電阻制動時,隨著速度的增加或減少,I級II級制動不轉(zhuǎn)換。
故障原因:①機車速度傳感器故障;②轉(zhuǎn)換板上轉(zhuǎn)換點的電壓整定不對。
處理辦法:遇此故障應(yīng)檢查速度傳感器通往控制箱的相關(guān)線路是否良好,用發(fā)碼器發(fā)碼試驗。用過渡插件將轉(zhuǎn)換板引出來,測W2電位器中點電壓應(yīng)達(dá)到2.8V左右。檢查TAX箱接線排上的接線,將接線排上廢棄不用的與速度傳感器無關(guān)的接線甩掉,并包扎處理。 3.4 故障現(xiàn)象:勵磁電流波動很大,在運行時制動電流也有波動。 故障原因:各傳感器的電源或反饋信號線有虛接或勵磁機輸出電壓反饋回路故障,導(dǎo)致系統(tǒng)動態(tài)特性變壞。
處理辦法:遇此故障應(yīng)檢查各傳感器連線,測試斬波板測試孔K0~K2之間應(yīng)有電壓反饋信號(當(dāng)有勵磁電流時)。在檢查電路過程中,特別注意控制箱20芯的兩個插座不能調(diào)換錯插,一旦插錯,110V電壓便接到15V電源上,會將運算放大器燒損。 3.5 故障現(xiàn)象:使用電阻制動時,無制動電流。
故障原因:電控接觸器主觸頭1~6C或轉(zhuǎn)換開關(guān)常開主觸頭1~2Hkg未閉合。
處理辦法:遇此故障應(yīng)檢查1~6C和1~2Hkg制動位電控伐是否失電或其驅(qū)動風(fēng)缸是否犯卡,造成觸頭未閉合或接觸不良。
3.6 故障現(xiàn)象:使用電阻制動時,勵磁電流不隨柴油機轉(zhuǎn)速及機車速度變化而變化。
故障原因:調(diào)節(jié)板或斬波板故障。
處理辦法:遇此故障應(yīng)更換調(diào)節(jié)板和斬波板。
3.7 故障現(xiàn)象:控制箱故障開關(guān)GK置運行位和故障位時均無勵磁電流。
故障原因:①控制箱插頭1未插好;②控制箱內(nèi)J1繼電器損壞;③外電路接錯或斷線等。
處理辦法:遇此故障應(yīng)將插頭插牢,檢查外部電路各接線是否正確。將控制箱斷電,拔掉插頭,應(yīng)測得CT1的接口1~3和1~13相通,接口1~4和1~8相通。 3.8 故障現(xiàn)象:電阻制動柜接地、燒損、主電路接地。
故障原因:①電阻柜的E線破損;②風(fēng)機電動機引出線破損;③乘務(wù)員操縱主手柄時“飛升飛降”,特別是降轉(zhuǎn)速時1位停留時間太短,勵磁電流沒有降至零,造成勵磁電流大,ZC觸頭拉弧嚴(yán)重?zé)龘p;④雨天、雪天頻繁使用電阻制動,使雨水、雪水吸入電阻制動柜,造成制動電阻帶短路燒損;⑤自負(fù)荷試驗頻繁、試驗時間長,電阻帶長時間通過大電流,造成電阻帶過熱變形,磁瓶爆裂,絕緣下降,造成接地?zé)龘p。
處理辦法:①更換破損的E線或風(fēng)機電動機引出線。②要求乘務(wù)員合理操縱主手柄,1位停留時間稍長一些,待制動電流和勵磁電流降為零,主手柄再回零位。③雨天、雪天禁止使用電阻制動,防止雨水、雪水進(jìn)入電阻制動柜,燒損制動電阻帶。④規(guī)范自負(fù)荷試驗程序,每次滿載試驗不超過30min。要求主手柄回1位后停留3min以上,確保電阻帶散熱良好。 4 結(jié)束語
通過以上的分析和總結(jié),我們了解了東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電阻制動控制裝置的工作原理和一些故障原因及處理方法。通過大量實踐,以上辦法極大的提高了機車運用和檢修人員對電阻制動裝置出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確判斷和處理水平。為確保機車電阻制動裝置的正常使用提供了可靠保障。