摘要：近几年来，随着我国社会经济水平的不断提高，铁路货运需求也随之增加，对大型机动车辆的需求也不断加大。而在电力机车运行中难免会出现一些故障，空转就是常见故障之一，为了进一步发挥传动机车的优势，提高机车整体质量，增强运行安全性及可靠性，本文对电力机车空转故障的成因进行了分析，并提出了预防的措施，以望对今后的故障处理工作提供参考和借鉴。
关键词：电力机车；空转；故障；应对策略
随着机车运行速度的提高和牵引定数的增加，机车出现空转故障的几率越来越大，对机车安全运行的影响也越来越明显，因此，完善机车控制系统和提高乘务员操作水平，防止机车空转故障的发生，是保证机车运行安全，确保铁路提速和重载牵引能够顺利进行的关键所在。
1电力机车空转的概述
1.1电力机车空转的概念分析
在电力机车运行的过程中，当电力机车的车轮产生的轮转牵引力若是发生粘着，就会导致空转，不仅会导致机车的轴重发生变化，也会导致牵引力发生分配不均的问题，甚至会导致中轴减载问题的发生，不利因素也会导致牵引力波动以及车轮间滑动问题，因此，要对轮轨表面进行清洁以及确定运行速度参数。
1.2电力机车空转的参数判断分析
在对电力机车进行观测和分析的过程中，不仅要对系统的运行结构和故障原因进行分析，也要对具体故障的表现形式进行登记，以确保有足够的数据支持，能有助于检测人员对设备的空转问题进行分析和处理。其一，在电力机车发生空转的过程中，会导致机械由于轮轨擦伤发生真空空转。其二，在电力机车正常运行过程中发生空转，主要是牵引电机的问题，电机会频繁的降流并且呈现撒沙的问题，也就是我们常说的假空转。
2电力机车产生空转原因
轮对产生的轮周牵引力大于轮轨间的粘着力时车轮就会发生空转（Fu=Pu•g•uj）：式中的Pu•g都是相对的定值，只有uj是变化的，uj（计算粘着系数）受机车轴重和牵引力分配不均、运行中轴重增减载、牵引力的波动、车轮间的滑动（纵向的和横向）等不利因素的影响，并且与轮轨表面清洁状况和机车运行速度有关。因此，了解电力机车空转的概念、空转现象及电力机车防空转系统对解决电力机车空转故障是非常重要的。
2.1产生真空转故障的原因
空转就是机车牵引力高于黏着力造成轮对在钢轨上高速旋转的故障现象。产生真空转的条件包括雨雪天气，轨面湿滑，机车粘着系数降低，机车起车时出现空转的频率更会显著增加。
2.2产生假空转故障的原因
在长期的机车检修及空转故障分析的经验中发现：由于微机防空转系统的电子元器件的使用寿命的限制、机械传动部件耗损、电气线路的老化等问题，在机车运行中发生一系列的空转故障，即假空转故障。造成假空转的主要原因有以下几方面。1）电子插件板故障。微机防空转系统的电子元器件超出相应的使用寿命，或在机车运行中电子元器件的损坏，造成插件板程序故障。2）电力机车速度传感器故障。速度传感器的接线盒、连线插头在机车长时间运行中进入尘土，造成接线插头与速度传感器插座内插针接触不良；速度传感器软连线在机车曲线通过时产生的磨损、短路、断路等故障；速度传感器信号受外界信号干扰产生的误动作等，都会出现机车空转现象。
3电力机车发生空转的检测、判断故障措施
3.1普通故障的排除
在机车运行过程中，经常会由于空转、滑行、电压和电流不稳等各种状况而造成大空转。出现此问题时，常会出现电流电压波动频繁、自动撒砂、空转灯亮状况，同时会出现很大的电流电压波动。而出现小空转时会发生不下砂、空转灯不亮的情况，仅仅是小范围内电流电压波动而已。在此情况下，只要对微机防空转这一层面或者在“空转保护”开关（一般位于电子柜上方）来采取切除等动作，或者向倒B组方向维持电子柜运行便能够有效解决问题。
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3.2利用动态检测仪进行库内检测
在机车运行中产生各种形式的空转故障，并最终造成不得不回段报修的情况下，因为库内检测条件显得相对有限，本单位针对此情况开发了“光电传感器动态检测仪”这一设备。后者实际上就是在静止状态下可以提供匀速速度信号给光电传感器的仪器，并可以能够对速度及频率做出实时观察，形成速度信号输出方面的相应波形。用这一设备，可以在库内这一场合下对机车光电传感器加以检测，并顺带检测和与之有关的各线路，能够对故障点做出较准确的判断，并进行相应处理以便对空转故障的处理效率加以提升，并有效地对机车试运加以减少。
3.3跟车进行动态检测
对于不是经常出现的机车空转这一故障问题而言，其实际上都是剧烈振动导致很多空转保护系统发生不应有的线路接触问题，以至于瞬间速度信号丢失而导致空转。而这一情况往往极难在库内机车静止时找到故障点，故而有必要排除人力以便携式示波器开展动态检测。在出现信号因受干扰而畸变的情况之下，经常会导致小空转或电流电压波动。在此之际依旧可以点亮“速度传感器速度信号指示灯”（位于微机防空转插件上）。在此状况下，也只有借助于检测空转插件上对应Ⅱ-Ⅴ轴的2-5A孔速度信号来对故障点加以判断。很多时候机车速度信号频率应该保持在对应0～100km/h这一速度范围的0～1400Hz这一范围之内，同时每个轴彼此间出现的速度信号频率差应保证被限制在20Hz内。在开展检测这一活动中，若看出超过其范围的情况，随着出现电压信号波形的输入者时有时无或不是规则的方波的话，则应判断相应的轴位传感器信号发生各种形式的变化，则应进一步检测线路、传感器，以此来寻找其间的故障。
4电力机车空转故障解决措施
4.1有效防止真空转时擦伤轮轨故障
在处理具体问题的过程中，管理人员要根据实际情况建立对应机制，保证电力机车系统中的电子柜结构能实现组转换开关的有效调节，确保微机系统能正常运行，且自动撒砂装置的开关也在正常的位置上，只有提升具体操作系统和环节的稳定性和实效性，才能确保真空转时擦伤轮轨故障得到有效治理，确保常规化工作完整的同时，减少不良操作问题带来的系统困扰。
4.2有效防止擦伤车轮故障
在电力机车正常运行时，通常不会出现特别严重的故障问题，但若是电力机车瞬间发生大空转，驾驶人员不能对其进行项目和系统干预，就要对系统进行优化的应急处理，确保空转得到有效的抑制，从而提高整体系统的运行功能，确保系统在最快的速度阈限内产生动作指令，从而指导电力机车发生减载或者是自动撒砂，这样的管控机制就是为了减少恶性事故发生的主要路径。另外，在电力机车频繁发生大空转问题的过程中，驾驶人员要利用有效的控制操作确保手柄的迅速回收，在升级系统处理机制时，有效降低电力机车内部的牵引机车电流，从而减少车轮的磨损。
4.3防护检查
电力机车在小、辅修和出入库检查时将速度传感器的安装和线路防护作为重点检查项目，特别是对连接线路、接线插头、插座、穿孔的防护检查。
4.4检修试验
电力机车大、中修时对机车速度传感器接线盒、连接插头线路，撒砂系统全面按检修工艺要求进行检修，试验。
结语
总之，能够根据电力机车空转的具体情况，对机车产生空转故障的原因进行正确综合的分析，并提出故障处理方法，可减少因空转引起的机车故障及行车事故发生率，提高机车的运用效率，确保机车运行的安全性。
参考文献：
[1]华鹏飞，李勇智.SS4改进型电力机车防空转误动作原因分析及改进措施[J].机车电传动，2015.
[2]康健.关于电力机车空转故障的分析与处理[J].内蒙古科技与经济，2015（05）.
作者简介：
王振华（1981.11），男，甘肃兰州人，中央广播电视大学行政管理，本科，单位：中车兰州机车有限公司，研究方向：电力机车
论文作者:王振华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
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