摘 要：指出了内燃机车牵引整流柜烧损的巨大危害，找出了牵引整流柜烧损的原因，提出了相应的防止措施。
关键词：内燃机车 牵引整流柜 整流元件 烧损 原因 措施
一、牵引整流柜简介
1.牵引整流柜的作用
内燃机车牵引整流柜的作用是将机车同步牵引发电机发出的三相交流电整流成直流电，供直流牵引电机使用，牵引整流柜一旦出现故障，轻则引起机故，重则有引起火灾的危险。
2.原理及构造
牵引整流柜是三相整流部件，由6个相同的整流桥臂组成。每个桥臂又由6只ZP500—22型整流管并联构成。整流管成立式排列，每列下部装设阻容保护装置，用以吸收整流过程中的高次谐波。同步牵引发电机发出的三相交流电由1ZL的交流母排引入，由ZP500—22型整流管整流后，汇集到1ZL的直流母排处，形成正、负电压。用以驱动牵引电机。1ZL工作中要发出热量，由前牵引通风机进行吸风式强迫通风冷却。冷却空气由电器间吸入，通过1ZL两侧流入，冷却整流元件后，通过内部风道，再冷却前转向架的三台牵引电机。
二、原因分析
当牵引整流柜烧损时，如果处理不当，轻则引起机故，重则有引起火灾的危险，造成重大经济损失。内燃机车牵引整流柜烧损故障的主要原因有以下几方面：
1.整流元件表面过脏引起爬电击穿
1ZL工作过程中，由于通风机的作用，电器间变速箱搅拌起的油雾、动力间的油雾及大气中的导电尘埃，由通风机吸入通过整流元件时，附着在整流元件表面。由于这些灰尘及油污会导电，就要产生漏电流。如果1ZL清洁维护不及时，这种现象将逐步加剧。当整流元件表面足够脏（或反向电压足够大时），整流元件阴、阳两极之间将形成爬电式短路。可烧损整流元件的绝缘杆、散热片等。熔化的散热片铝液四处飞溅。将周围同桥臂和其他桥臂的整流元件短路击穿，形成整体破坏。
2.整流元件散热片表面不光洁，在工作环境空气质量不好时，形成尖端放电，短路烧损
整流元件在制造和使用过程中，由于某些原因使整流元件散热片表面出现尖端凸起及部分点蚀现象。在整流元件工作过程中，阴、阳两极散热片上的尖端凸起部分之间就带有较高的电位差。在工作环境空气质量不好时，容易形成尖端的短路击穿放电。高温电弧可以烧熔整流元件的散热片和阴、阳两极间的绝缘杆。使整流元件进一步短路。如果放电电流足够大时，整流元件的散热片将被烧熔，熔化的散热片铝液四处飞溅，将周围同桥臂和其他桥臂的整流元件短路击穿，形成整体破坏。
3.整流元件绝缘杆老化、碳化或外力引起的破损，造成整流元件短路击穿
整流元件内部的绝缘杆共4根，为电木材质，中空薄壁式结构，包裹在4根元件紧固螺栓外面。在阴、阳两极的散热片之间起支撑和绝缘作用；由于整流元件的超期服役，在热负荷的作用下，绝缘杆大部分已经老化或局部碳化，介电强度和机械强度大幅度降低。在机车运行中由于振动的影响，绝缘杆要承受往复式的机械敲击，很可能变薄或出现裂纹。在整流元件工作过程中，反向电压就可能击穿绝缘杆，通过内部的紧固螺栓而形成短路。这种短路因是在绝缘杆的内部进行，在初期往往不易发现，只是支路电流突然增大，LJ一般不动作。而短路如果一旦形成，烧损的程度一般比较严重。
4.整流元件击穿（或软击穿）造成的烧损
在机车运用中，个别整流元件的特性衰变较大。如果个别元件产生击穿，因并联支路中未装设快速熔断器，大电流就集中通过这个击穿的整流元件。如果整流元件的软联线未熔断，整流元件在大电流的作用下迅速被烧熔。铝熔液飞溅到同桥臂及其他桥臂上，又引起其他整流元件的短路烧损。
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5.整流元件的工作电流分配不均造成的烧损
在同桥臂的6个并联整流元件通过的总电流一定时，如果一个或几个元件通过的电流低，那么其他元件通过的电流相应就要升高，通过电流较高的整流元件其温升较大。由于整流元件的壳温升高，其通过电流的能力和效果就会变差，同时反向漏电流增大，元件工作环境更加恶化。ZP500—22型整流元件的额定整流能力为500A，假设并联支路的总电流为3000A，并联支路的均流系数为1时，各个整流元件都满负荷运转，不会出现烧损，当出现均流系数比较低时，通过电流大的元件将长期通过500A以上的电流，整流元件将不能承受超过额定整流电流的电流而烧损。如果元件破损的后果为击穿，则会引起如第4种所述破损现象。如果元件破损后果为烧损断路，并联支路中将会只剩下5个有效整流元件，整流元件的平均负荷将增大，进而再烧损其他元件。
6.冷却通风效果不好造成的烧损
在前牵引通风机的作用下，冷却空气由整流元件的间隙及散热片翅间流过。如果通风机效果不良或电器间空气背压太大，动力间的高温空气将进入1ZL通风道。整流元件散热不良，在高温作用下元件通过电流能力下降，反向漏电流增加，元件工作环境恶化，促使元件破损周期的提前。
7.满负荷时间长造成整流元件相对性能较差的烧损
由于重载原因，机车满负荷时间大为延长，各整流元件在大电流条件下工作时间长，整流元件相对性能较差的易发生烧损或击穿。
三、采取措施
1.日常加强对于1ZL的清洁维护工作
1.1每10天一循环对1ZL的吹扫，即在机车不加载的情况下，用干燥的压缩空气进行吹扫，确保整流元件表面清洁。
1.2机车小辅修时，使用绝缘清洗剂刷洗整流元件各部的油污和积垢；小修时拆下1ZL渡板侧中间相下数的第二、三、四位三只二极管，对整流元件内外侧彻底用绝缘清洗剂刷洗，确保整流元件各部无油污和积垢。
1.3结合机车出入库检查机车侧壁的空气滤尘网状态，发现灰尘较大的，必须立即清扫。
2. 对整流元件散热片进行整修
2.1备品检修时，对整流元件散热片表面有尖端凸起的，必须处理掉；对部分点蚀现象严重进行更换。
2.2结合机车入库和小辅修时，对整流元件散热片进行一个循环的全面检查整修，处理掉整流元件散热片表面的尖端凸起；对部分点蚀现象严重的更换整流元件。
3.注意对于整流元件绝缘杆的检查
结合机车出入库进行重点检查，对于整流元件绝缘杆出现碳化、脱漆和局部破损的必须整体更换整流元件。
4. 检修中加强对整流元件性能的检查检测
4.1备品制作时，单个元件必须进行正向压降和反向重复峰值电压的漏电流检测；整体组装时每个桥臂必须使用同一个厂家生产的整流元件，组装后需进行均流试验，其均流系数不得小于0.9；
4.2小辅修时，对整流元件进行检测；先使用万用表初步测量，再用1000V兆欧表测试整流元件阴、阳两极之间的反向阻断性能；如需更换整流元件，必须使新换元件与需更换的元件正向压降的差不大于0.01V；更换后做自负荷试验时，用电流表检查该桥臂的均流系数符合要求；对于性能不良的超过10%时，下车解体1ZL，对整流元件逐个进行反向重复峰值电压下的漏电流检测和正向3倍额定电流时的压降检测，如果在2200V重复峰值电压下，漏电流超过10毫安，元件必须报废。
5. 确保1ZL冷却通风效果
5.1结合小辅修，检查通风机状态及风道密封性能，确保通风机工作状态良好、风道帆布罩无破损。
5.2机车运用中，要求乘务员必须开启两侧百叶窗，确保1ZL通风效果良好。
四、结束语
通过上述对内燃机车牵引整流柜烧损故障的原因分析，找出了一些防止措施，通过上述的检查手段及保障措施，一定能够有效地防止牵引整流柜烧损故障的发生。
论文作者:郭宝利
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/6
标签：元件论文; 散热片论文; 电流论文; 机车论文; 通风机论文; 工作论文; 表面论文; 《科技新时代》2018年10期论文;