李春莲
(太原铁路职工培训基地,山西 太原 030000)
接触器是一种用来闭合或断开主电路或大容量电路的切换电器。其特点是能开断较大电流,可频繁操作,并能实现远程控制。在机车上的主电路、励磁电路、磁场削弱电路和电阻制动电路及辅助回路等控制电路中都采用了接触器作为开关电器。接触器的性能如何,在电路中的控制作用是否可靠,直接关系到机车的运用质量。在机车运用过程中,因为接触器故障,造成的机破、临修时有发生,直接威胁到机车质量,扰乱了列车运行秩序。因此,只有准确分析接触器故障原因,采取积极可行的预防措施,才能提高机车运用质量,保证按图行车,确保列车安全正点。
接触器的结构大体上分为触头、灭弧装置、驱动装置及支架。固定不动的触头叫静触头,可以活动的触头叫动触头。触头按用途分为主触头和辅助触头,小容量电磁接触器的主触头多采用双断点桥式触头,辅助触头根据接触器线圈的通电情况又分为常开触头(又叫正联锁)和常闭触头(又叫反联锁)。灭弧装置是用来熄灭触头断开时的电弧的,一般采用磁吹灭弧装置。
电磁接触器,由电磁机构,主触头、灭弧装置、联锁触头及支架和固定装置等几部分组成。电磁机构主要包括磁系统和吸引线圈。在吸引线圈未通电时,衔铁在反力弹簧和重力作用下保持在释放位置,而衔铁的闭合是靠电磁力。主触头用来通断电路,它随衔铁一起运动。灭弧装置用来熄灭主触头分段电流时产生的电弧。而联锁触头用来构成各种自动控制电路。司机就是通过操纵接触器的通断,接通或断开相应电路,来控制机车的牵引、惰力运行和动力制动等过程的。实践证明,接触器触头断开时会产生电弧,电弧是空气中一种强烈的放电现象。由于电弧温度极高,为了防止触头及其邻近的零件被烧坏,必须在触头断开时,采取措施迅速地熄灭电弧,主要是采用带有灭弧线圈和带纵缝的灭弧室罩的灭弧装置来熄灭电弧。
机车接触器工作条件比较恶劣。列车运行中,接触器会受到很大的振动和冲击,特别是机车启动、加速、制动和通过道岔时,更会引起较大的震动和冲击,这就可能引起紧固螺栓松动,导线折断或电器误动作;空气中的尘埃与油污也会使接触器表面电阻减小,以致在一定电场作用下引起空气电离,造成危害;另外,随着气候和环境变化,空气中的水分和油污,也会造成电器零件的锈蚀,引起破坏作用,再加上机车各部空间限制,要求接触器各部分尺寸不能过大,这就直接影响到接触器的主触头和联锁触头的尺寸不能太大,不能完全满足接触器长时间高频率通断的要求。在生产实践过程中,接触器常见故障有:机械卡滞不动作、线圈烧损、联锁触头工作性能差、辅助触头容量不够、双断点桥式主触头接触压力不够等等。类似机械卡滞、接触器线圈烧损等造成的接触器不工作等故障,故障原因简单明了,乘务员运行中一般可以准确判断,应急故障处理可人为手动或借助木楔等工具顶死驱动机构,人为使接触器触头吸合,维持机车运行,这里不再敖述。而接触器联锁触头工作性能差、双断点桥式触头接触压力不够、联锁触头容量不够等3个方面问题,是最容易被检修技术人员忽略,机车乘务员在列车运行中又不能准确判断处理的,对机车质量构成威胁的重要原因,下面从3个方面进行分析。
如前所述,机车的联锁触头在使用上确实存在着超出容量现象和触点接触压力不够的问题。我们从以下几个方面入手,来提高联锁触头工作的可靠性、稳定性。
(1)对有触点电路的检修、清扫工作要进一步加强。辅修修程中必须用毫欧表测量主要电器线路中的触头电阻,以此来判断电路中触点是否良好,严格按照工艺要求对接触器进行清扫检查。
(2)机车日常运用中,要求乘务员定期对接触器使用干燥风进行吹扫,定期清扫电器间百叶窗虑清器,保证虑清效果。进入修程时,使用毛刷丙酮对接触器清洗、吹扫,发现触头、联锁烧损严重者,及时进行打磨更换。
(3)根据实际情况和电路需要使用大容量的联锁触头。
(4)对于封闭式的联锁触头,如电磁接触器的联锁触头,对外壳及内部绝缘体应尽量选用不易分解出气体分子的绝缘材料。将普通塑料十字盖板,改为硬质透明度好的有机塑料。
(5)在电路上采取一些改善触头工作条件的措施。当触头分断时,在触头间会产生过电压及电弧,这是由于它们的负载(电感线圈)的贮能在触头分解时释放出来所造成的。一般做法是在触头或线圈两端并联阻容元件,也可以在线圈两端并联压敏电阻以及在线圈两端并联整流元件等等。使线圈的能量消耗在别的地方,以减少触头间的过电压及电弧,从而保护触头不致过快地烧损。
在机车运用过程中,通过采取以上几项预防处理措施,接触器故障率明显下降。为有效缩短接触器故障判断时间,降低机车机破、临修率,建议从以下几个方面入手,完善接触器故障检测手段。
(1)用测量各电器动作线圈前电压降的方法,判断联锁触头接触电阻是否符合标准。具体方法是,使机车处于牵引或制动工况,通过设置测量插孔,用电压表检测接触器动作线圈前与辅助发电机正端,即线圈前所有触点的电压的压降,作为触点检修清扫质量的评定依据。通过对所测数据的比较,及时发现接触器故障隐患,将接触器故障消灭在萌芽状态。
(2)建议将牵引走车回路的接触器动作线圈两端各并联一个指示灯,按电器动作的先后次序排列,集中安装,直观地将控制电路的工作情况显示出来,便于机车乘务员在运行途中,及时发现因接触器原因造成的电气故障,指导乘务员采取应急处理措施,维持列车运行。
(3)条件成熟时,可接入微电脑,检测各触点、电路的电阻值,显示电路状态。
综上所述,尽管机车接触器故障率较高,但只要我们深入研究分析,采取正确的预防手段,努力改进不合理的电气设计方案,弥补电气线路的不足,增强机车接触器的稳定性和工作可靠性,就能有效提高机车接触器的使用寿命,减少故障率。同时,机车乘务员自检自修和运用保养水平的提高,检修车间按工艺范围检修机车的进一步加强,机车接触器的故障周期会越来越短,机车运用效率将会得到进一步提高。