摘要：本文通过对广州港股份有限公司铁路分公司所属东风4B型内燃机车控制电路“接地”故障问题的分析和处理，深入剖析其原因，提出了防患措施及故障解决的办法汇总，供各同行参考。
关键词：内燃机车；控制电路；接地故障；分析与处理
1、问题的提出
内燃机车作为港口机械的主要动力之一，担负着广州港新沙、新港和西基码头港口疏港运输的重任，作为铁路公司主要的生产动力，如何保证港口机械的维修保养质量，责任重大。而接地故障作为内燃机车维修的疑难杂症，其处理方法关系着机车质量及完好率的好坏，本文根据我段多年来处理内燃机车接地故障的方法，进行深入的分析与总结，以便给同行提供参考，从而顺利解决此类故障。“接地”故障又分为主回路接地和控制电路接地。
1.1 主回路接地是指主回路某高电位点通过车体接地，造成车体出现高压电的危险情况，或者主电路正负端同时又接地点，通过车体发生短路，将主回路的电气元件烧损，这是很危险的。针对主回路接地，机车上设有主回路接地保护电路，由接地继电器DJ，单相全波整流装置4ZJ、接地开关DK、接地显示灯4XD等组成，起到提醒司机采取措施及保护主回路的作用。
1.2 控制电路接地是指当控制电路（包括照明电路、励磁电路等）正端或负端碰到车体时的“接地”现象，针对控制电路接地，设有控制回路接地检测电路，起到提醒司机注意并采取正确的措施的作用。对维修人员来说控制电路“接地”故障是一块“硬骨头”，也是最难查找的故障，机车上电器元件及接线柱成千上万个，要耗费大量的时间去查找接地点，再根据接地点的情况来解决问题，从而解决机车故障。本文主要是总结我段历年来控制电路“接地”的故障处所及原因分析，供各位同行提供参考。
2、东风4B型内燃机车控制电路“接地”检测电路
东风4B型内燃机车接地试灯电路如图1所示：
图1 接地试灯检测电路
2.1 东风4B机车上装有两个110V8W的接地试灯1DD和2DD，1DD一端与蓄电池的正端连接，2DD一端与蓄电池负端连接，两个试灯的另一端通过插销与车体相连接，通过车体将两个试灯串联在一起，正常情况下，合上蓄电池闸刀后，两个试灯均显示半亮；拔下任一个插销，两个试灯均不亮。
2.2 当正端接地时，2DD亮，1DD亮度不一致或不亮，如图1所示，此时由于X5/3有接地点，通过接地插销到2DD，即将1DD短路不亮，而由于110V电压全部加到2DD上，故2DD比平常亮；
2.3 当负端接地时，1DD亮，2DD亮度不一致或不亮，如图1所示，此时由于X8/15有接地点，通过接地插销到1DD，即将2DD短路不亮，而由于110V电压全部加到1DD上，故1DD比平常亮。
3、东风4B型内燃机车控制电路“接地”处所及原因分析
根据本人的工作经验，十多年来，本机务段共发生过控制电路接地故障多达30多次，有些故障处所是类似的，总结归纳起来，主要有以下几方面：
3.1 司机室风扇碳刷磨耗到限而发生接地。该故障在天气炎热的夏天尤为多见，由于天气炎热，机车司机在工作时一直开启司机室风扇，东风4B机车主要使用的司机室风扇型号是DYF-300，当两边的碳刷磨耗到一定程度时，会造成碳刷与风扇壳体粘碰到一起，从而发生接地，如图2、3所示。
图2 正常的风扇碳刷 图3 快磨耗到限的风扇碳刷
3.2 电动雨刮器TQC3-A-110内部电路接地，因电动雨刮器在使用到一定程度后，其内部电路发生故障时，也可能造成控制电路接地，此类故障比较容易判断，将4个电动雨刮器接头分别拔下来试一次接地试灯，当甩开到哪一个电动雨刮器时，接地试灯恢复正常，则证明该雨刮器内部电路有接地处所，需甩开该雨刮器应急使用，并将接头用绝缘胶布包扎好，待回段后再处理故障，如图4、5所示。
图4 电动雨刮器内部烧损造成接地 图5 经解体发现里面电路发生接地
3.3 传感器接地。此类故障比较难找，我段2018年3月份发生过一起机油温度传感器接头接地的故障，按照接地故障查找方法的规定动作花了2天时间才找到故障点，因传感器接头氧化、针孔烧损，而造成“接地”点。主要发生在WZB-269电测温度表传感器和GY-10型电测压力表传感器，如下图6所示。
图6 温度传感器接头烧损造成接地 图7 风泵接触器有螺钉掉落导致接地
3.4 接触器有“接地”处所。此类故障最难查找，东风4B机车接触器类型复杂、且种类繁多，又主要分为两类情况，查找起来都很困难，下面详细介绍一下接触器有接地故障的情况：
3.4.1 我段曾发生过牵引电机接触器1-6C、FLC、LLC等因接触器小螺钉、弹簧断裂而脱落，正好卡在机体和触头之间的接地故障，此类故障因接触器频繁动作，有些小螺钉、弹簧或其他零部件会松脱，靠在触点和接触器壳体之间，从而造成接地，如上图7所示。
3.4.2 我段2009年7月曾发生过一起罕见的FLC接触器因底座橡胶板绝缘不良、漏电，造成在合上闸刀时接地试灯正常，无接地现象，而在启机柴油机后，松开启动按钮的瞬间，接地试灯瞬间烧损。这类故障点隐蔽、难以查找，而且接地现象是“活接地”，即没有明显的接地，时接时不接，这对维修人员来说，是最难查找的，我们通过20多个工作日才查找到故障处所，把故障解决。原理图如图8所示：
图8 东风4B机车启动瞬间FLC接地烧损接地试灯
根据磁场原理，在启动发电机作为电动机启时，启动线圈将产生磁场，而启动电流近达2100A，在断开启动瞬间，启动线圈电流变化大，由法拉第电磁感应定律：线圈中产生的感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律计算。当穿过线圈的磁通发生变化时，线圈两端感应动势的大小等于磁通变化率。当启动发电机用来启动柴油机时，由于串励绕组中电流较大，因此会在他励绕组中感应出很高的反电动势，而此时FLC绝缘橡胶板存在“活接地”现象，高电压通过FLC到接地试灯插销，从而瞬间造成1DD、2DD烧损。更换FLC后，该故障得到解决。
3.5 照明电路灯泡的安装座有漏电，造成接地。根据我段的处理这类故障经验，主要故障处所有：
3.5.1 前照灯座和标志灯座因密封不良，进入雨水，或者电线老化断落碰到车体，从而使导线渗水造成接地。如下图9所示。
图9 前照灯座接线处接地 图10 车底灯座处接地
3.5.2 车底转向架普通照明灯座因长期晃动，在烧损后其绝缘胶纸碰到车体而发生接地，这边对维修人员来说是容易疏忽的地方，往往会因为只检查灯亮不亮，而忽视了其绝缘胶皮发热融化，而机车在行车过程中该灯会摇晃，从而使裸线与车体发生碰触，引起“活接地”的故障。如上图10所示。
3.6 司机操纵台下面电器柜电测温度压力表附加电源DF1-4（24V）电路板烧损，造成接地，此类故障因有罩壳，也容易被维修人员疏忽，没有开盖检查，如图 11、12所示。
图11 损坏的DF电源（24V）造成接地 图12完好的DF型电源
3.7 机车“三大件”、平面调车系统及机车视频电路有接头或线路接地。我段曾发生东风4B机车Ⅱ端司机室摄像头电线“接地”的现象，通过机车接地常规检查方法，检查接线柱线路，查找线号等，最终发现是该摄像头在柴油机间地板下面的一根电线因老化，并浸泡在污油上，断裂后碰触到车体而“接地”，如图13所示
图13 机车视频电源线断裂裸露导致接地
4、预防及解决东风4B型内燃机车控制电路“接地”故障的措施
综上总结分析，预防内燃机车控制电路接地重在预防，在日常机车的维修和保养中，要严格按照技术规范进行检查及维修，不放过任何一个“死角”，不要存在侥幸心理，如果工作没做到位，出了故障的时候，就需要花费更多的时间去检修。同时，检修人员必须树立强烈的质量意识，严格检修工艺，加强检修质量，技术员和车间主任要把好维修质量关，将机车发生控制电路的接地故障率降到最低。
（1）机车入库定检时，加强对司机室风扇的检查，把控好风扇碳刷使用的尺度，若快磨耗到限时应及时更换，防止超限度使用而发生接地故障。
（2） 机车入库检查电动刮雨器时，要注意检查雨刮胶皮的松紧度，若太紧了，要及时进行调整，防止因阻力太大造成刮雨器电机烧损，进而发生接地故障。同时对于东风12型窗机型雨刮器，要注意做好防雨水进入电源接头，进而发生接地的故障。
（3）机车每季度检查一次油水温、机油压力传感器接头，看针孔插头处有无烧痕或指针接头有无氧化现象，若有异常情况时要及时处理。
（4）加强对机车电器部件的检修。要求检修人员在机车定检中严格按照制定的标准进行，横向到边，尤其是对接触器的检修要细致，各螺栓、螺钉要紧固好，发现接触器弹簧断时要及时更换；要打磨好因电弧灼伤的主触点、辅助触点等；在接触器安装座加装胶皮，以防止发生漏电到车体的现象。
（5）机车入库定检时，要注意检查前后照明灯泡和灯座，发现灯座有生锈痕迹时，要及时进行油漆修复，防止日久生锈而锈蚀漏水进灯罩里面；此外对车底灯要检查到位，不能存侥幸心理，发现异常情况时及时处理。
（6）机车入库定检验收时，注意测量一下DF2的输入、输出电压分别是110V和24V左右，发现异常时要解体检查DF2电源，看里面的二极管、电阻等有无烧损的痕迹，要及时检修或更换。
（7）机车“三大件”、平面调车系统和机车视频监控系统的季度检查时，除试验设备是否正常外，同时要注意检查各接线针孔式接头有无烧过的痕迹，各线路有无硬化裸露等，尤其是埋在地板下面的线路，注意保持地板的环境卫生，定期清理油水污物等，防止电线长期浸泡在污油里面造成胶皮硬化而接地，有条件时最好将这类电线套上胶管保护。
5、结论
综上所述，处理内燃机车控制电路接地故障虽然复杂多变、难度大，受诸多因素的影响，但其发生的故障处所的范围有一定的普遍性，只要平时注意做好这些地方的维修与保养，严格执行内燃机车维修保养的技术规范，是可以预防的。
参考文献：
[1]铁道部大连机车厂车辆工厂. 东风4B型内燃机车电力传动[M]. 大连: 1988.
[2]中国铁道出版社. 东风4型内燃机车乘务员[M]. 北京:1994.
[3]中国铁道出版社. 内燃机车电力传动[M]. 北京:1998.
论文作者:潘志彬
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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