动车组牵引电机高级修绝缘工艺

摘要：绝缘失效是动车组牵引电机常出现的故障，严重影响动车组的安全稳定运行。现简要分析了动车组牵引电机绝缘损坏的原因，并提出了几种动车组牵引电机的高级修绝缘工艺，可有效降低牵引电机定子接地风险，保障动车组牵引电机正常运行。

关键词：动车组;牵引电机;高级修绝缘工艺;浸水试验检测

0 引言

随着我国动车发展速度逐步加快，其运行速度日益提升，开行密度逐渐增大，因此对动车组在行车过程中的安全性与可靠性要求也逐渐提高。牵引电机作为动车组动力系统的重要设备之一，在运行过程中发生故障的频率较高，所以，牵引电机运行的稳定性与安全性已经成为影响动车组安全、可靠运行的重要因素。在以往发生的牵引电机各类故障中，大多数是由于其绝缘性能降低造成的，因此需要充分重视高速动车组牵引电机高级修绝缘工艺的研究与应用，以有效解决动车组牵引电机故障，保障动车组的正常稳定运行。

1 动车组牵引电机高级修加强绝缘的重要意义

在动车组牵引电机的正常运行过程中，其稳定性是保障动车可靠、稳定、安全运行的重要前提。在以往所发生的动车故障中，绝大多数是由于牵引电机发生故障造成的，其中占比最高的是由于牵引电机定子绕组接地所引发的故障。牵引电机的定子绕组故障作为造成牵引电机失效的主要原因，大约占牵引电机故障总数的30%～40%，对其故障类型进行归纳，最常见的是定子绕组发生匝间短路。由于牵引电机在生产、制造或检修过程中，对绝缘薄弱点重视不足，导致定子线圈发生接地，使得电机出现故障。因此，针对动车牵引电机高级修过程，需要采取恰当的工艺，在增加对牵引电机绝缘性检测的同时，需要进一步加强牵引电机定子绕组线圈的绝缘性，以有效防止牵引电机绕组绝缘失效，造成牵引电机发生接地故障。

2 动车组牵引电机绝缘损坏的原因分析

通常情况下，影响动车组牵引电机可靠运行的原因主要有两个方面：一方面是牵引电机抗机械振动的能力;另一方面是其对抗其他影响因素的能力，例如电冲击、潮湿、温度变化以及灰尘等。牵引电机在这两方面的能力与电机绝缘结构的机械强度、介电性能密切相关，由于牵引电机在动车组运行过程中所处的环境较为恶劣，需要承受温度、电振动、电冲击以及机械应力等作用，同时水、油、灰尘等均会对牵引电机的绝缘材质造成一定的影响与破坏。因此，牵引电机的绝缘性能是高级修过程中需要特别重视的关键性问题。为了更好地保障动车组牵引电机的正常运行，需要充分重视其绝缘性能、绝缘材料的使用安全，尽可能提高其抗腐蚀能力与抗振能力，采取有效的检修工艺，提升牵引电机的绝缘性，更好地保障动车组的安全稳定运行。

3 動车组牵引电机高级修提高绝缘性的有效方法

3.1    浸水试验检测

在动车组牵引电机高级修过程中，需要对牵引电机开展浸水试验检测，有效检验牵引电机定子绕组的绝缘性能，以更好地保障其绝缘质量。通过对牵引电机进行浸水试验检测，能有效提高动车组牵引电机处于潮湿环境下正常运行的性能，有效降低动车组牵引电机定子发生短路故障的可能性。

例如，可以清洁动车组牵引电机，在此基础上开展牵引电机的绝缘检测，在绝缘检测结果合格后，可以将动车组牵引电机的定子引线端向上放置，将牵引电机整体浸入水箱中，使牵引电机的定子引线端以及铁芯端面处于完全进入水中的状态。之后可以每隔5 min，利用绝缘测试工具对牵引电机的定子绕组进行对地绝缘电阻测试，如果牵引电机浸入水中后的绝缘电阻检测各项数据结果均能达到标准测定值，则可判断该动车组牵引电机浸水试验检测结果合格。通过对牵引电机进行浸水试验检测，能够利用简单的方法测定电机的绝缘性，在试验过程中，可以将定子绕组存在一定绝缘薄弱的牵引电机进行筛选和区分。当动车组牵引电机的定子在潮湿环境中长时间运行时，会大大增强其绕组的接地故障率，因此，浸水试验检测是开展高级修的基础性内容，通过有效筛选绝缘薄弱的牵引电机，可以在后续工作中有针对性地采取有效措施，对牵引电机定子的绝缘薄弱点开展修复和加固工作，以增强牵引电机定子的绝缘性能，更好地保障牵引电机的可靠运行。

3.2    浸渍绝缘漆

在找准动车组牵引电机定子的绝缘薄弱点后，需要采取有效措施对其定子绝缘性能进行修复和加固，其中浸渍绝缘漆是有效的方法之一。通过将牵引电机的定子装配以真空的方式浸入绝缘漆或树脂中，能够有效增强定子绕组的抗腐蚀性和防潮性能，提高其绝缘强度，同时还能够有效提升牵引电机定子的机械强度，有效增强其散热与导热性能，减缓老化速度，有效延长其使用寿命。

例如，可以将Better117C有机硅无溶剂浸渍漆作为浸渍溶液，其不含任何有机溶剂，进行固化时不会产生其他副产物，能够实现零挥发，是一种绿色环保的浸渍绝缘漆。因此，可以将动车组牵引电机的定子线圈浸入Better117C浸渍绝缘漆中，借助浸渍绝缘漆优良的电气绝缘性以及耐电弧电晕等性能，强化牵引电机定子的绝缘性能。这种方式通常适用于较大功率的牵引电机线圈以及绕组的绝缘加固与修复处理中。在对牵引电机定子绝缘性能进行加固的高级修过程中，可对真空浸漆罐进行加热，抽成真空状态，使其压强保持在70 Pa以下，加热工件温度达到60～65 ℃，然后进行输漆操作。直到绝缘漆的液面高度超过牵引电机线圈上部20 mm左右时，停止输漆。之后，可以采取加压保压措施，使干燥的空气压强加压至0.5 MPa以上，在此状态下至少保持90 min，然后采用滴漆工艺进行绝缘性能的加固。最后在145～155 ℃对定子线圈进行旋转烘焙，时间约为8 h，再进行静止烘焙，温度保持在195～205 ℃，静止烘焙时长大约保持在16～18 h，最终即可完成对牵引电机定子的浸渍绝缘漆操作。通过绝缘漆的填充，能够有效改善牵引电机电场的分布状态，从而更好地起到修补定子绝缘薄弱点的作用，增强牵引电机的绝缘性能，保障其运行安全性与稳定性。

3.3    槽口灌封胶

当动车组运行在西北部等风沙较多地区时，砂石极易进入电机内部，在机械力的撞击下将会造成定子绕组绝缘磨损，严重影响牵引电机的可靠运行。因此，需要采取槽口灌封胶等有效措施，防止风沙的侵蚀，减少对牵引电机端部绕组、槽口封面线圈等处的绝缘磨损。

例如，可以采用弹性橡胶对牵引电机进行槽口灌封胶处理，以增强其绝缘性能，提高机械强度，减少振动、温度、噪声等对牵引电机的绝缘磨损，增强电机的抗风沙磨蚀能力。可以采用双组分的灌封胶RT607进行处理，先将组成复合胶的各组分胶装置在容器内，对容器进行密封与抽真空操作，使各组封胶在真空状态下混合，混合完成后，再利用管道将双组分灌封胶打入牵引电机槽口绕组线圈的缝隙处，使其以适当比例混合，然后进行固化处理，从而有效提升电机的防水、防潮、防腐蚀等绝缘性能。

3.4    浸绝缘胶

针对长期处于潮湿环境下运行的牵引电机，可以对其进行浸绝缘胶处理，以增强其绝缘性，保证电机运行的良好状态。

例如，可以将动车组牵引电机定子绕组的端部浸入SF-Ⅱ防腐防潮耐老化氟硅涂料等絕缘胶的胶盆中，使其静置一段时间，让胶液能够充分、均匀地附着在定子绕组表面，等定子绕组线圈表面的胶液有效固化后，牢固粘接于牵引电机定子绕组表面，即可完成对牵引电机定子的浸胶处理工艺。该工艺在操作过程中，需要结合牵引电机的具体结构以及其实际运行性能要求，合理控制浸胶的时间以及浸胶部位，才能有效修复并加固定子绝缘的薄弱点。

4 结语

在动车组牵引电机高级修过程中，通过采取浸水试验检测、浸渍绝缘漆、槽口灌封胶以及浸绝缘胶等工艺后，能够有效控制动车组牵引电机绕组的绝缘磨损与绝缘失效情况，有效降低牵引电机定子的接地风险，保障动车组牵引电机的正常运行。

[参考文献]

[1] 李廷金，易铁航，任晶.CRH5型动车组牵引电机冷却风机三级修状态研究[J].铁道机车与动车，2019（4）：35-37.

[2] 高晓霞，曹永志，杨永勤，等.CRH380BL动车组牵引电机轴端联轴器压装问题分析及工艺优化[J].机械设计与制造工程，2018，47（5）：91-95.

[3] 王利锋.大规模动车组高级修工艺设计研究[J].高速铁路技术，2018，9（6）：49-52.

收稿日期：2020-05-28

作者简介：裴其林（1986—），男，山西运城人，工程师，研究方向：电机制造技术。