机车车辆变压器用油散热器渗油问题研究

王韬　胡贵　吴勇　谭光忠

摘 要：文章通过对机车车辆变压器用油散热器出现渗油现象的规律统计，对造成渗油的原因进行了电化学理论分析和流动理论分析，并提出了解决油散热器渗油问题的措施。

关键词：动车组；变压器；油冷却器

引言

机车车辆变压器采用的冷却方式是强迫导向油循环风冷却。变压器的冷却系统由风机、油散热器、油泵、油管等组成，形成一个完整的降温回路系统。油散热器是冷却系统的核心部件，是实现热量交换的部位。油散热器是典型的板翅式热交换器，由铝复合板和波纹铝翅片组成，内部为油流通道，外部为冷却风通道，冷热介质通过翅片进行对流换热。由于机车车辆运行环境复杂、跨越区域大，经过长时间的运行后，油散热器出现渗油现象。油散热器的渗油将危害变压器的运行安全，必须得到有效控制和彻底解决。油散热器在整个变压器中的位置，如图1所示。文章对渗油发生规律进行了统计分析，对渗油原因进行了理论分析，同时提出了相应的解决措施并进行了相关验证试验。

1 渗油现象

机车线路维护中发现，油散热器在长期运行过程中出现了渗油现象，同时油渗漏部位有堵塞物，如图2所示。通过解剖油散热器芯体发现渗漏点具有一定的分布规律，漏点主要集中在进风口方向的左下角、右下角以及顶端中部位置。

2 原因分析

2.1 电化学理论分析

当氧化还原反应不断进行，蚀孔持续发展，造成铝复合板最后形成穿透性蚀孔，导致油散热器出现渗油现象。

2.2 流动理论分析

风机输送冷却空气到油散热器风道内与内部油道发生对流换热，冷却空气的流动状态也会影响流道中杂质的分布状态，这对风翅片间流道的堵塞情况有很大影响。流道中杂质的堵塞为电化学腐蚀提供了发生环境。通过计算流体力学软件模拟流道中空气的流动状态，分析各位置速度分布，得出造成堵塞的另一个原因。

计算结果，如图3所示。从图中观察可以发现，在散热器芯体进口处左下角和右下角的流速很小，此处形成了旋涡流，造成空气中带有的杂质在该处沉积，造成了堵塞。

3 解决措施

3.1 工艺改进措施

依据造成漏点的原因分析，采取加强铝复合板的抗腐蚀能力，在铝复合表面采取表面抗腐蚀涂层处理，在复合板表面形成一层抗腐蚀保护膜。采取表面抗腐蚀工艺前后的复合板在室温下，置于NaOH溶液中进行腐蚀对比试验，对处理后复板的抗腐蚀能力和处理前的抗腐蚀能力进行对比。结果发现，处理后的复板抗腐蚀能力明显提高，在同等使用环境条件下复板抗腐蚀能力能够提高一倍左右。

3.2 日常维护措施

油散热器的堵塞为腐蚀的发生提供了有利环境，因此，加强日常运行的维护保养是解决渗漏的直接有效措施。日常维护中，加强水冲洗清理和风吹扫干燥，为油散热器的运行提供良好环境，能够有效延长使用寿命。

4 结束语

（1）油散热器渗油原因是由于发生了电化学腐蚀导致复板腐蚀穿孔；（2）电化学腐蚀是由于翅片中流道堵塞，形成了电化学腐蚀环境；（3）表面抗腐蚀涂层处理能够有效提高复合板的抗腐蚀能力；（4）加强日常维护能够延长油冷却器的使用寿命。

参考文献

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作者简介：王韬（1985，8-），男，湖南省株洲市人，现职称：助理工程师，学历：硕士，研究方向：机车车辆通风冷却系统。