HXD1D型电力机车压力释放阀动作开关浸水故障分析与处理
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摘 要：针对HXD1D型机车主变压器压力释放阀动作开关浸水问题，本文通过部件设计选型说明、防护功能验证以及分析调研等，确定了问题发生的原因，并提出了全面的改进措施，取得了良好的效果。同时，通过对故障的总结与思考，提出了加强机车防护设计的建议。
关键词：动作开关;浸水;原因;改进措施;思考
中图分类号：U269.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）10-0044-02
0 引言
配屬HXD1D型电力机车运用机务段反馈，在对机车车外主变压器压力释放阀动作开关进行检查时，发现释放阀动作开关存在长时间浸水后接线端子锈蚀情况，存在较大的信号线脱落的风险，见图1所示。HXD1D型机车主变压器安装有一个压力释放阀，当主变压器中的压力值超过设定的限制值时，压力释放阀动作，与其联动的动作开关实时监测压力释放阀动作状态，并在微机显示屏上进行故障信息提示[1]。同时，压力释放阀动作信号串入主断控制回路硬线环，在释放阀动作的同时，机车将进行分主断保护，直到动作开关高电平信号正常才允许重新合主断。因此，在压力释放阀动作开关浸水后，若机车运行过程中锈蚀的信号线脱落，将直接影响至机车不能合主断行车，可至机破故障[2]。可见，压力释放阀动作开关浸水对机车的正常运用存在严重的安全隐患。
1 原因分析
1.1 压力释放阀动作开关布置
HXD1D型电力机车压力释放阀及动作开关安装在主变压器侧面，并沿机车前进方向布置，见图2所示。
压力释放阀两动作开关对置布置，信号线由车上机械间经下线盖板、软管接头、三通管接头、软管接头进至动作开关，线缆由波纹管防护。
1.2 部件的设计选择说明
压力释放阀动作开关、软管接头和软管等布置在车外，设计选型时提出了严格的防护等级要求，均为IP67。故障发生后，为验证动作开关和软管接头的实际防护等级，按机车实际安装方式，取波纹管、软管接头和动作开关装配后浸入水桶内进行防护试验，在浸水30分钟后，动作开关内无浸水情况发生，见图3所示。
1.3 原因分析说明
机车在系统设计和部件选型充分考虑了防护要求，针对目前仍机车出现的压力释放阀浸水故障，通过对在段机车实际运用情况进行了技术调研，分析导致目前HXD1D机车压力释放阀动作开关浸水故障的原因如下。
（1）车外积雪融化或水滴浸入所致。机车压力释放阀及动作安装在机车前进方向的变压器侧，雨、雪天气，机车较高速运行时，轨面上的积水、雪被甩入机车变压器侧面，见图4所示。
在轨面积水直接甩入车上变压器侧或甩入车上变压器侧积雪融化后，压力释放阀动作开关已经类似处于浸泡水状态。机车实际运行过程中，伴随机车压力释放阀动作开关迎面正压以及机车的振动运行实际工况，较之前压力动作开关静态水箱防水试验，存在有较大的区别。原本静态防水功能正常的压力释放阀动作开关及连接附件在迎面正压以及振动工况，伴随雨水或积雪融水环境下，动作开关内可能发生浸水。
（2）沿信号线缆防护波纹管浸入所致。HXD1D型机车压力释放阀动作开关信号线缆机械间下线盖板安装在冷却塔柜和牵引变流器柜之间，两柜体连接有变流器冷却水管。在变流器检修、冷却塔检修时如操作不当且未作任何防护情况下，滴落的冷却液在下线盖板积留，见图5所示。盖板上的积液经盖板下线软管接头经线缆、波纹管直接进至释放阀动作开关内。释放阀动作开关内腔具有密封性，通过上述两方式进入开关内的水或冷却液不能排除，长时间浸泡开关内信号线及接线端子，导致信号线及接线端子锈蚀故障。
2 改进措施
2.1 布线路径及工艺调整
（1）调整开关信号线缆的布线路径，确保走线软管最低处低于压力释放阀动作开关进线位置。该调整后，车外或波纹管淋水将沿最低处滴落，避免流进至开关及软管接头处，见图6所示。（2）开关变径接头与软管接头连接处以及临近的波纹管采用双壁内胶热缩套管进行热缩密封处理。该调整后，确保在软管接头处密封防护，波纹管外沿进水防护。
2.2 机械间下线盖板走线工艺调整
针对既有机车，将机械间下线盖板的封堵螺栓拆除，用于漏液的排泄，同时将下线盖板的下线孔处用胶封堵处理，见图7所示。针对新造机车，改进下线盖板安装法兰为楔形结构，并在最低位置开排水孔，避免了下线盖板积液和下线孔渗水情况发生，见图8所示。
3 故障总结与思考
HXD1D型电力机车压力释放阀动作开关、布线及布线附件设计选型时，充分进行了防护要求考虑，针对机车在段运用仍出现的动作开关浸水故障，现总结思考如下：
（1）对压力开关及附件防护等级的试验，应充分考虑正压、振动等实际运用工况，确保部件在实际运用工况下的防护等级满足要求。（2）机车下线盖板设计应充分考虑各种不可预知的因素，如检修、防护不当漏液、积液等，做好防水与排水的设计。
4 结语
针对HXD1D型机车压力释放阀动作开关浸水问题，本文通过部件设计选型说明、功能验证以及分析调研等，确定了问题发生的原因，并提出了全面的改进措施。现有HXD1D型机车采用该改进措施后，解决了压力释放阀动作开关浸水问题，提高了机车可靠性。同时，通过对故障的总结与思考，提出了加强机车防护设计的建议。
参考文献
[1] GB 4208-2008.外壳防护等级（IP等级）[S].
[2] GB/T 21563-2008.轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验[S].
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