机车列车供电装置维护与检查.docx
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机车列车供电装置维护与检查
机车列车供电装置维护与检查
1机车列车供电装置维护与检查方式2
1.1定期维修2
1.2故障维修2
1.3改善性维修2
2列车供电装置定期维修2
2.1列车供电装置日常检查2
2.1.1列车供电装置操作规程2
2.1.2出入库试验检查3
2.2机车列车供电装置小辅修检查3
2.2.1供电柜检查3
2.2.2供电控制箱检查4
2.2.3供电线路及其它设备4
2.2.4列车供电集中控制器4
2.3列车供电装置中修范围5
2.3.1供电柜检查5
2.3.2供电控制箱检查5
2.3.3供电线路及其它设备5
2.3.4列车供电集中控制器5
2.3.5供电装置带负载进行整机试验5
2.4列车供电装置大修范围6
3列车供电装置故障维修6
3.1列车供电装置故障判断与故障处理6
3.2运行途中应急故障处理7
3.2.1库内整备试验时DC600V电源正常，而挂车带负载后某一路电压下降7
3.2.2运行途中某路供电电压波动（或显示不正常）7
3.2.3运行途中某路无输出或输出偏低7
3.2.4直流侧过压7
3.2.5过流故障7
3.2.6接地故障8
3.3列车供电装置故障维修注意事项8
3.4更换主要元器件的方法8
4列车供电装置改善性维修8
4.1列供冗余改造8
4.2列供低阻中点接地保护电路改造9
4.3列供微机控制改造9
5列车供电装置试验检查规程9
5.1列车供电集控性能试验（空载试验）9
5.2负载试验10
5.3接地试验10
1 机车列车供电装置维护与检查方式
机车列车供电装置的维护与检查是为了保持和恢复列车供电装置完成规定功能的能力而采取的技术活动。
结合机车的检查与维修规程，列车供电装置的检修采用定期维修为主，辅以检查和维修相结合的综合维修方式，维修方式含有定期维修（预防性维修）、故障维修（修复性维修）、改善维修三类。
1.1 定期维修
定期维修，属于计划维修，即预防性维修。
列车供电装置的定期维修主要在机车日常检查、小辅修、中修、大修时进行。
在组织定期维修时，应将各阶段维修工作整合于整个维修计划中，低级的维修操作可包含于高级的维修操作中。
1.2 故障维修
故障维修，是修复性维修，一般是维修计划之外的故障修理和事故修理。
故障维修包括在机务段检修基地内进行的故障修理和运营线路上对突发故障进行的抢修。
故障修理只是机车的应急维修方式，应尽量减少运营中的故障和故障抢修工作量。
因而必须确保定期维修的质量。
1.3 改善性维修
改善性维修主要是在定期维修工作时对列车供电装置进行加装、技术改造，以不断提高列车供电装置性能。
如果改善性维修工作不能划分在维修计划的时间框架中而又必须实施，这些维修工作归入计划外维修。
计划外维修：
计划维修以外发生的所有维修活动，均属于计划外维修。
2 列车供电装置定期维修
2.1 列车供电装置日常检查
列车供电装置操作规程
在机车运用前应注意车列供电装置是否良好。
直流侧隔离闸刀、供电接地故障闸刀必须闭合到位（运用位），供电集控器内自动开关在闭合位。
机车出库前应做供电试验，进行供电集控性能试验。
机车与车辆连挂作业，供电集控线及供电插头必须保证主断路器在断开位、机车停止车列供电状态下连接。
为保证安全，机车电钥匙及供电钥匙此时应交给连接式摘解作业者。
待联结完成后，作业者再将钥匙交给机车乘务员。
作业者应注意，此时车辆车列供电控制线仍有低压电（DC110V），在操作过程中不能接地和短路，要确认连接良好。
机车与车辆进行连挂和挂解作业时一集接触列车供电装置，必须确认司机室列供电压表显示的电压为零，在供电装置停止工作2分钟以后才能进行作业。
当机车供电集中控制器左侧黄灯（电源）及绿灯全亮时，机车允许向列车供电。
在得到供电允许信号后，且机车从接触网受流时，机车乘务员可将供电钥匙插入钥匙孔中,转动钥匙，车列供电即可工作（主台显示屏给出提示）。
列供工作时注意观察冷却通风机运行是否正常。
乘务员在运用途中应注意监视司机台上供电电压与供电电流表显示及故障屏显示，有问题时及时与乘务员联系。
在停止供电时应先断开主断路器，后断供电钥匙。
车列供电装置工作时，如果关闭通风机按键，延时6秒后,通风机、变压器油泵、变压器风机将自动顺序起动，投入工作。
列车供电装置的日常检查主要是在机车出入库时进行。
出入库试验检查
列车供电装置上电前的检查
检查机车两端DC600V供电插座和集控连接插座状态良好，防水密封及锁闭装置良好。
检查集控器内自动空气开关在闭合位，各部件状态良好。
列供柜及整流柜供电桥外观状态良好，检查各连接螺栓无松动，观察母线无过热发黑，快熔良好，各电容、电阻良好，接线无松动。
检查供电柜列供电隔离闸刀均在运用位，供电接地故障闸刀在正常位；检查各接插头状态，控制箱边插头状态、控制线接线状态；检查传感器接线及插头、同步变压器线连接状态、快速熔断器状态，保护器件的连接状态。
观察风道及供电柜顶部是否有异物堵塞风道或影响绝缘。
观察中间继电器及风机接触器、真空断路器等电器状态，可以手动检查的应检查其铁芯是否灵活。
列车供电装置上电后的检查
检查电度表完成自检后显示的电量，自检时不应有缺笔划现象；控制箱电源板工作指示灯正常点亮，显示各路电源正常；供电控制插件3B灯闪亮。
供电控制柜转换开关在A、B组均工作正常。
出入库牵引DC600V列车的机车必须做列车供电集控性能试验（空载试验）。
试验规程见第5.1章节。
2.2 机车列车供电装置小辅修检查
供电柜检查
程序
项目
方法
要求
清扫
清扫供电元件及供电柜各部
1.用低压风吹扫供电元件及供电柜内各器件的积灰
2.用酒精擦洗污垢处
清洁无异物
检查
1.绝缘子检查
外观检查
光洁，无裂损，无炭化与过热现象
2.连接线铜排母线检查
外观检查
连接紧固,平垫防缓垫齐全，各接头无过热、烧损及氧化现象
3.脉冲输入装置及阻容板检查
1.外观检查
2.外观异常的测试脉冲变压器原、次边电阻及阻容板
1.元件完好，无裂损，接线正确无开焊，导线无老化及绝缘破坏
2.无烧损，断裂，损坏现象
4.硅元件检查
1.外观检查
2.外观异常的用万用表测量
3.测试值异常的需拆下元件用可控硅测试仪测量
1.硅元件固定牢固，晶闸管触发性能良好。
2.各元器件的参数在规定的范围内。
3.不合格器件需更换。
5.电流传感器、电压传感器
外观检查
接线牢固
6.同步变压器
测试同步变压器原付边电阻
正向阻值1-2K，反向阻值近似无穷大，可控硅触发性能良好，固定牢固
7.滤波电容及并联电阻检查
外观检查，测量电容容量
定牢固，无断线，编织线缺损不大于10%，无开焊，虚焊，裂损，烧痕，电容无渗油膨胀，电容值符合要求
8.阻容保护装置检查
外观检查
固定牢固,无断线,开焊，虚焊,无裂损,烧痕,电容无渗油膨胀,压敏电阻指示器无跳出
9.接地保护装置检查
外观检查
固定牢固,接线牢固,电容电阻无过热,裂损,断线，继电器动作良好
10.隔离闸刀检查
检查各刀开关及辅助连锁状态紧固连线
隔离闸刀安装及作用良好，辅助联锁安装作用良好
11.绝缘检查
用1000V兆欧表测量各线排及电缆线对地绝缘（断开电连接）
大于10兆欧
12.检查连接器插头插座各部
外观检查
锁闭、密封良好，插孔无烧痕、后移现象，无裂纹及变形，安装牢固
13.电度表检查
外观检查
读数良好，字符笔划无缺少
14.冷却风道
外观检查
清洁，无异物
供电控制箱检查
程序
项目
方法
要求
清扫
清扫连接器插头插座各部级风扇层
用酒精擦洗污垢处
清洁无异物
检查
各插件及连接器、风扇层
外观检查
外观检查锁闭、安装、及密封状态良好；
安装牢固、无松动。
线间清洁，无过热、烧痕，线路无接磨，插件插接牢固，风扇层转动灵活无异音
供电线路及其它设备
程序
项目
方法
要求
电气线路
列供柜外部电气线路
清扫检查，用1000V绝缘表测量（断开电连接）
连接、防护良好，无破损，啃磨等现象。
对地绝缘大于10兆欧
交流真空接触器、交流电流互感器、过流继电器
1.交流真空接触器
外观检查
安装牢固，接线良好，线圈无过热，烧损痕迹
2.交流电流互感器
外观检查
安装牢固，接线良好，无过热、烧损现象
3.过流继电器
外观检查
安装牢固，接线良好。
通风机
轴承及扇叶
清扫检查
转动灵活、无异音
供电钥匙开关及转换开关
检查查供电钥匙开关及接线安装状态
开关接点及转动检查试验
接线安装牢固，各触电转换正常，接触良好，动作灵活，无卡滞。
列车供电集中控制器
程序
项目
方法
要求
清扫
集中控制器箱内部清扫
用酒精擦洗污垢处
清洁无异物
检查
1.检查安装状态
外观检查控制器箱体及56芯插头插座安装状态
外观检查锁闭、安装、及密封状态良好；
安装牢固、无松动，线路无接磨。
2.自动开关
检查、试验
动作正常、接线牢固，触点接触可靠
3.继电器检修
1.接线检查
2.线圈检查
3.检查时间继电器
接线牢固、无松动外包绝缘无破损、无过热痕迹。
整流值符合要求。
4.指示灯检修（包括发光二极管）
检查、试验
接线器安装牢固，指示正常
5.电阻、电容
检查
无过热、烧损、现象
6.检查集控器线路及插头插座各部
外观检查
插接件锁闭、密封良好，插孔无烧痕、后移现象，无裂纹及变形，安装牢固
2.3 列车供电装置中修范围
列车供电装置中修范围遵照铁道部颁布的机车中修规程执行。
检查项点如下。
供电柜检查
解体清洗硅元件；清扫检查触发脉冲板、电阻、电容、铜排、外排电缆线、绝缘板及绝缘支持件。
散热器清洁，不许有变形、损伤，清除放电痕迹，压装螺栓不得有松动、变形，接线处不得有电腐蚀现象。
隔板、横条、绝缘子、母夹表面清洁、完好，无烧损、碳化。
瓷瓶应清洁、完整；门极引线连接牢固，绝缘完好。
对硅元件、触发脉冲盒、电阻、电容进行测试。
清扫检测各滤波电容及编织铜线。
各铜排线、软辫线不得有裂纹、过热及腐蚀现象。
铜排局部缺损不得超过原截面积的5%，软辫线缺损不得超过原形的10%。
清扫检查电压电流传感器、同步变压器，并进行精度检查测量。
清扫检查各闸刀开关及辅助联锁、绝缘板。
清扫检查各电磁继电器，检查触头、连线、电磁机构、线圈、衔铁、杠杆、底座，并按规定进行性能试验，校验整定值。
清扫检查供电柜内各电阻、电容、电度表、同步变压器及导线。
进行绝缘电阻及耐压试验。
供电控制箱检查
供电控制箱各插件板清扫检查，并进行检测校验。
供电控制箱插件安装牢固，标志清晰、齐全。
供电线路及其它设备
检查供电线路状态。
按规定进行绝缘测试。
检查校验交流真空接触器、交流电流互感器、过流继电器、压敏电阻。
检查通风机。
按规定进行绝缘测试。
检查各供电钥匙开关、转换开关。
列车供电集中控制器
解体检修车列供电集中控制器。
清扫检查各插头插座、连线。
试验集中控制连接器性能。
列车供电装置带负载进行整机试验及接地试验
列车供电装置负载试验及接地试验见5.2、5.3章节。
列车供电装置技术性能须符合下表要求：
序号
名称
技术参数
附注
1
控制参数
最大电流Imax（A）
667A
额定容量400kW
标称电压UN（V）
DC600V±5%
2
保护参数
过流保护值（A）
750A±5%
延时2s
过压保护值（A）
720V±5%
延时2s
供电品质（我现在都按铁标这么写供电品质，请参考）：
额定输出直流电压：
DC600V
额定输出直流电流：
2×667A
额定输出功率：
2×400kW
控制精度：
±5%
电压允许变化范围：
DC520V~DC630V
最大直流电流：
≯2×750A
输出电压相对峰一峰纹波因数：
≯15%
效率：
≥95%
2.4 列车供电装置大修范围
列车供电装置大修范围遵照铁道部颁布的机车大修规程执行。
以下为《韶山9型电力机车大修规程》。
3 列车供电装置故障维修
3.1 列车供电装置故障判断与故障处理
下表给出了列车供电装置可能出现的故障与查找，处理办法。
序号
现象或故障名称
查找对象
处理办法
1
无直流输出
直流侧隔离闸刀、接地故障闸刀如果处于故障位，则该路车列供电不能正常工作
恢复隔离闸刀至正常位置
观察故障信号灯
根据指示灯的指示对应处理
供电允许信号与电源（输入输出板4B，5A）
查外部接线，电源
110V直流电源（电源板灯）
查电源接线
控制箱开关电源插件
查看电源板显示是否正常
控制箱供电控制插件
观察供电控制插件是否有无网压（4A灯闪烁）指示，如网压正常而无输出，则可能为插件故障，可转换至另一组维持供电。
如无网压指示则应检查集控器及真空接触器状态。
触发脉冲接线
检查接线
同步变压器接线
检查接线
2
输出电压波动
负载
投切是否正常或过流
电流、电压传感器
电源与信号
控制箱插件板
换插件检查
滤波电容器
测量参数、调换
真空接触器
是否弹跳
空载电阻
检查接线、测量电阻
3
快速熔断器
快熔指示件与快熔
真空接触器闭合而无网压时检查快速熔断器是否熔断，熔断的情况下只能保证一组维持运行。
回段后换快熔、检查元件。
并联R、C
检查元件的保护参数
滤波电路
检查滤波电容器参数
4
接地灯亮
负载
拆外接线，用兆欧表检查
主电路
拆外接线，用兆欧表检查
电容器
正负线对地
电流、电压传感器
内绝缘与屏蔽线
同步变压器
内绝缘与屏蔽线
5
过压灯亮
空载电阻
空载电阻是否接入、或损坏
电压传感器
检查接线、调换
负载
检查负载谐波、尖峰
转换控制板故障
换插件检查
同步信号是否接反
检查接线、调换
6
过流灯亮
负载是否短路
测量检查
转换控制板故障
换插件检查
元件是否击穿
检查、短接调换
电流传感器
检查接线、损坏调换
电容器
检查参数、阻值小调换
7
断电灯亮
供电允许信号
检查信号（4B，5A）
快熔，接地灯
查找故障
供电板的显示
检查所报故障电路接线与器件、
8
插件
两组互换试验
检查是外部或内部故障，调换好插件
9
电度表显示不正常
+5V电源
检查接线
输入电流电压信号
检查控制箱插件
电度表
修理，调换
3.2 运行途中应急故障处理
库内整备试验时DC600V电源正常，而挂车带负载后某一路电压下降
如主台车列供电指标灯正常，则判断为某一路供电出现半波整流。
将供电转换开关转换向另一组（转换前需将供电钥匙断开才能进行转换），如无效，可将该路列车供切除，用另一路维持运行，并及时通知车辆用电适当减载。
运行途中某路供电电压波动（或显示不正常）
应将供电转换开关转换向另一组（转换前需将供电钥匙断开才能进行转换），同时加强与车辆乘务员联系，此时该路电压表可能仍然波动，但不影响供电。
运行途中某路无输出或输出偏低
将供电转换开关置另外一组看是否恢复正常（转换前需将供电钥匙断开才能进行转换），不能恢复时可保证一组维持运行，隔离故障组，并及时通知车辆用电适当减载。
直流侧过压
运行中显示屏偶尔提示直流侧过压时，如能很快消除，属正常现象，无需处理。
如长时间提示过压，应与车辆联系确认车辆供电状况，并将供电控制开关置另外一组看是否恢复正常（转换前需将供电钥匙断开才能进行转换）。
如车辆正常时维持运行，回段处理。
过流故障
运行中发生过流故障，应复位一次供电钥匙，看能否消除故障。
如频繁过流，则将供电控制开关置另外一组看是否恢复正常（转换前需将供电钥匙断开才能进行转换）。
若故障依旧，应通知车辆查找故障。
不能消除时隔离故障组，并通知车辆减载运行。
接地故障
运行中发生接地故障时，可通过断开供电钥匙复位一次，看能否消除故障。
如频繁报接地故障，则将供电控制开关置另外一组看是否恢复正常（转换前需将供电钥匙断开才能进行转换）。
如果还不能消除，则通知车辆将负载投入未故障一组，查看是否负载接地。
若为负载接地，通知车辆查找接地点并隔离接地点。
若负载无接地，则可能为机车供电回路接地。
若负载接地点无法隔离或者列车供电主回路发生接地时，再次复位仍无法消除时维持一组运行。
为优先保证旅客列车供电需要，允许司机进行接地隔离操作，前提是司机与列检加强检查，以避免短路事故发生。
3.3 列车供电装置故障维修注意事项
必须正确安装与接线。
交流电源与直流控制电源满足技术要求的规定。
在进行主电路或其他电路的耐压试验时，请拆除接地继电器的原边接线与控制箱边插与电度表插头，短接主电路母线与插座导线（控制电路耐压时断开屏蔽线）,以免耐压损坏控制箱的插件和电度表等元器件。
试验、调试过程中，两个独立的供电系统，不可以有公共点，以免窜电损坏元器件。
110V电源应防止操作过电压导入控制箱，尽量通过自动开关，单独供电。
在供电过程中，请勿打开供电柜的高压连锁门，带电检查或插拔插头座。
断开主断路器，应延时2分钟后开门，以防电容器放电不够而触电。
3.4 更换主要元器件的方法
在故障检查与定期检修中，若发现有元器件损坏或降级不能使用时，应予以更换，当检测到损坏时，应换上原生产厂家提供的备品元器件，以保证产品的正常使用运行。
元件更换：
首先拆除元件两端的连接线，晶闸管拆触发脉冲接线，拆卸元件面板，将被更换元件取出，核对更换元件与被更换元件的参数。
将更换元件按拆卸元件的相反程序组装完，最后检查测试，并进行有关处理登记。
快速熔断器更换：
首先查找快速熔断器损坏的原因、测量元件是否损坏，拆卸快熔两端的连接螺栓，更换上相同型号、规格的快速熔断器，紧固好接线螺栓，并进行有关处理登记。
其余元器件的更换：
若真空接触器，电流、电压传感器，电阻、电容，同步变压器，中间继电器、接地继电器，信号灯、按钮等损坏需更换时，直接拆除损坏元器件，换上同型号、规格的元器件即可，并进行有关处理登记。
拆卸与更换元器件后，必须进行试验测试，方可运行。
重新组装的列车供电柜试验项目至少包括：
绝缘电阻测试，工频耐压试验，通风试验与轻载电压试验。
4 列车供电装置改善性维修
列车供电装置的改善型维修，主要有以下几点技术升级改造：
4.1 列供冗余改造
目前安装DC600V供电装置的电力机车主要有SS7系列、SS8、SS9系列等，其牵引负载主要为25G、25T及部分25K客车车体。
机车列车供电系统原设计采用分散安装方式：
供电系统各组件安装较分散，整流元件安装在硅机组内，接地保护方式采用有源接地检测或高阻中点接地检测，供电控制插件安装在微机柜内，无通信与数据转储功能。
为提高系统可靠性，便于检修及维护，各型机车均陆续加装冗余控制的列车供电装置，采用集中安装方式。
冗余控制的DC600V机车供电系统，可靠性指标大大提高，实现了信息化的维护与监测，统一了机车和客车接地保护参数，能与各种逆变器、充电机匹配。
与以往的机车DC600V供电系统相比，系统改进主要体现在以下几个方面：
①对主电路电压传感器进行了备份，2组共增加了2个传感器，防止因为电压传感器故障而导致列车供电不正常。
②对控制系统进行了备份，在两端司机室增加了供电转换开关，在一组控制工作不正常的情况下可直接切换到另一组控制，使得机车每一路400KW的电源都有独立的A/B两套控制系统，大大提高系统可靠性；
③改变接地保护方式，保护采用低阻中点接地，利用电压传感器和微机来准确判断是否接地。
④设置故障在线诊断记录装置，编制便携式故障诊断软件，软件可以直接读出600V供电的电压与电流波形，以及控制触发信号等有关600V供电实时信息。
⑤优化控制，增强电压稳定性和带载能力。
4.2 列供低阻中点接地保护电路改造
冗余控制的列车供电装置原来采用高阻接地保护电路，为解决误报列供接地问题，已在08年左右全面升级改造为低阻接地保护方式，接地保护电路的分压电阻由空载电阻承担，该电阻为两个600欧电阻串联，取中点电压进行接地检测判断。
4.3 列供微机控制改造
2008年初，在北方气候寒冷地区运用的采用冗余控制列车供电系统的列车，由于列车大量使用取暖设备和餐车设备，短时间内负载投入电流可达到500A以上，造成供电系统不稳定，频繁发生600V供电电压波动导致车辆负载无法投入的问题，虽然采取车辆逐步投入负载或减载运行，使电压波动现象得以改善，但未解决根本问题，后采用微机控制模式改造，电压波动现象得以消除。
此项改造首先在沈阳局沈阳段的SS9G冗余供电柜上开展，主要是取消附加调节插件，对供电控制插件进行改造并修改程序，采用微机控制的方式进行PI调节。
改造后的系统，对阻性负载和大电流的状况有更强的适应性。
经实践验证该项改造效果良好，在夏季的运用也较稳定。
后续在北京局的SS9G机车及西安局的SS7D机车上进行了推广。
由于南方地区列车供电装置的负载以感性负载（空调机组）为主，不适用微机控制方式。
在机车跨局调动时，需按当地列车供电装置的统一技术状态进行技术改造。
5 列车供电装置试验检查规程
5.1 列车供电集控性能试验（空载试验）
将列车供电集控试验箱43芯插头与牵引端集控插头联接。
将集控器试验箱110V电源插头与机车110V电源相连（注意电源极性）。
打开集控器试验箱电源开关，将试验箱各车辆选择开关打到“直流供电”位。
若没有集控器试验箱,则以上三个步骤不予执行，可通过转换集控器试验开关至试验位（或直接短接接线排上618和619线）即可向机车强行施加直流供电允许命令。
机车升弓正常工作后，将供电控制开关置A组，司机供电钥匙打到闭合位。
此时司机台上显示屏可显示两路列车供电电压及电流，如果通风机按键处于断开位，延时6秒后，通风机将启动投入工作。
两路列车供电稳定工作后，电压应在600V±5%之内，检查各插件指示灯状态，用万用表测量供电控制插件测试孔空载电压，接地检测电压。
将钥匙置关闭后，此时机车将不再提供DC600V供电。
A组空载试验完成。
再将供电控制开关置B组，重复A组空载试验步骤，完成B组空载试验。
完成列供空载试验，之后将集控器开关打至正常工作位。
若条件允许，可分别进行A组和B组列车供电的负载试验。
5.2 负载试验
有负载试验台时按试验要求进行试验，无负载试验台时按下述方案试验。
负载试验时，要求直流侧输出电压、电流稳定，并用万用表测试供电控制插件相应测试孔确认。
负载试验要求每组至少15分钟。
方案一：
用制动电阻柜作为负载。
将制动电阻柜连接成1～2Ω的负载，负载要求能承受700A以上电流。
并需连接通风机冷却负载。
方案二：
无条件做以上方案时。
可采用三个1500W电炉串联作为负载试验。
负载用专用的连接插头从机车两端的DC600V插座取电，连接导线耐压1000V以上，最大允许电流20A。
此试验方法安全性较低，严格做好安全防护！
电路连接处做好绝缘处理，电炉安放在绝缘垫上，最好做隔离挡板或安全防护罩。
5.3 接地试验
接地试验可在负载试验时做，无条件做负载试验时可在空载试验时做。
试验方法及注意事项：
在控制电路上电后即可做接地试验。
用机车专用的接地棒或绝缘棒的一端引出导线（导线耐压1000V以上）分别接触两组交流侧两个输入端、直流侧正负端及电抗器前接线端（或用0.6K/300W以上电阻
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