张振宇
摘 要:CRH380A/AL型动车组又被称为和谐号CRH380A/AL型动车组,该动车组属于动力分散式、交流传动的电力动车组。牵引变压器作为一种特殊电压等级的电力变压器,要满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求,只有这样才能够促使CRH380A/AL型动车组正常运行。根据当前我国CRH380A/AL型动车组牵引变压器的运行情况来看,此类型变压器在运行过程中时常会出现漏油故障,直接影响了CRH380A/AL型动车组的正常运行。本文主要内容分析了有关CRH380A/AL型动车组牵引变压器的漏油故障,并提出了相应的预防措施,希望能为降低牵引变压器漏油故障有所参考。
关键词:动车组;牵引变压器;设备故障
前 言
牵引变压器身为CRH380A/AL型动车组的重要设备,直接关系到动车组是否能够安全运行。在当前我国交通行业快速发展,动车组使用率不断提高的背景下,有关牵引变压器的检查、维修问题也逐渐引起人们的重视。根据以往CRH380A/AL型动车组的检修工作来看,牵引变压器经常会出现漏油现象,这一故障为牵引变压器的正常应用埋下了安全隐患。工作人员要从思想上对该故障引起重视,分析漏油原因,采取针对性的解决措施,为CRH380A/AL型动车组安全稳定提供保障。
一、CRH380A/AL型动车组牵引变压器漏油故障的常见原因
(一)冷却器结构问题
根据CRH380A/AL型动车组的构成情况来看,牵引变压器通常情况下安装于动车组的车下设备舱中。冷却器身为牵引变压器正常运行的主要设备,直接影响了变压器的正常应用。
CRH380A/AL型动车组主要采用冷却风机对变压器进行冷却,该风机属于双叶轮轴流通风机,采用的是双叶轮加单导叶的方式,利用防震橡胶将风机悬挂于变压器一侧。当风机开始运行时,冷却空气经由裙板进入,由进气罩负责过滤后送入主风筒,当气流通过叶轮1,则叶轮1对气流做功,增加气流压力与速度,气流从叶尖流出,在导叶作业下,使部分动能转化为静压能,进而控制气流方向偏转进入叶轮2,并再次扩压,最后经过冷却风机的软风道以及支架吹响变压器,带走变压器产生的热量,以此达到冷却的目的。风机由主风筒、进气罩、叶轮1、叶轮2以及接线盒等构成,具体如图1所示。
图1:风机结构图示
注:1.主风筒;2.风筒;3.叶轮1;4.轮毂;5.叶轮叶片;6.导叶;7.内筒;8.电机安装板;9电动机;10.叶轮2;11.叶轮叶片;12;轮毂;
13;进气罩
冷却器在正常工作时,工作原理如图1所示。冷却空气会从裙板处以及底板处直接吸入到冷却风机中,进而通过整流格栅直接进入冷却器。在进风裙板处(进风口1)通常安装有含有滤芯的金属滤网,在进风底板处(进风口2)安装有无滤尘装置,调风格栅在此过程中有空气整流作用,可以将外界不规则的旋转气流转变为直线流动的气流,进而提高冷却器的气流通过率[1]。
图2:冷却器的进风原理
在CRH380A/AL型动车组正常运行过程中,高速运行会导致线路上的纤维、金属物质的粉末随着冷却空气通过进风口吸入设备舱。此外,动车组运行过程中产生的振动现象还会导致设备舱中的铁屑进入风机,这些杂物的不断累积最终会堵塞风道,最终降低冷却器的通风量,影响冷却器的正常运行[2]。与此同时,冷却器表面的灰尘等物质还会在一定程度上增加翅片的热阻,导致翅片的传热系数不断下降,最终使得冷却器功能下降,设备温度升高。在温度逐渐升高的情况下,铝翅表面沉积的铁质杂物会与翅片之间产生电化学反应,最终翅片表面会形成针孔状的漏点,发生漏油现象。腐蚀情况越严重,漏油故障越严重。
(二)检修工艺的问题
根据当前我国牵引变压器冷却器除尘工作来看,工作人员在除尘过程中主要采用风、水清洗的方式。但是由于堵塞物堆积结垢等现象,仅仅依靠清水冲洗容易导致除尘工作不彻底,冷却器上的腐蚀物以及污垢不能被清洗干净。最终导致翅片因为污垢堆积腐蚀出现漏点,发生漏油现象。
堵塞物的不断累积可能会使得翅片上的漏点被堵塞,进而使得变压器在运行过程中无漏油现象。当工作人员对变压器进行彻底清洗后,翅片表面的污垢以及腐蚀物会全部清除,此时漏油点便会完全暴露在空气当中。牵引变压器在运行过程中便会发生漏油现象,变壓器油从漏油点渗出,在冷却风机的作用下,变压器油会从格栅吹出。
二、CRH380A/AL型动车组牵引变压器漏油故障的防治措施
(一)不断改进变压器油冷却器的除尘工艺
针对翅片清洁不干净这一问题,工作人员要对冷却器的除尘工艺不断改进。目前在市场上已经有了中性水基清洗剂,此类清洗剂主要由防锈剂、表面活性剂以及水溶性无机物配制而成,在常温条件下能够达到较高的清洗率,并且不会对任何金属设备造成腐蚀。通过清洗剂中的表面活性剂具有良好的生物降解性,清洗废液无污染,这是一种环境友好型的清洗液。将其应用于冷却器的清洗工艺中,有助于优化传统清洗方法,为冷却器高效运行提供保障[3]。
(二)加装牵引变压器油冷却器风机滤网
除了改变清洗工艺之外,还可以通过加装牵引变压器油冷却器滤网的方式预防漏油故障。具体加装情况如下图所示。
通过加装滤网的方式能够在很大程度上降低铁屑、杂物等进入冷却器的概率,进而为冷却器稳定运行提供保障。降低冷却器在运行过程中发生堵塞的概率,也降低了翅片发生电化学腐蚀的概率,有效预防牵引变压器的漏油故障。
图3:加装进风滤网示意图
(三)更改牵引变压器翅片结构
根据CRH380A/AL型动车组的运行情况来看,在该车组的牵引变压器当中,冷却器的翅片主要由A、B两部分构成,两个翅片的间隙容易堆积各种杂物,并且不易清洗,导致工作人员在清洗翅片的过程中经常会出现清洗不到位的现象,最终提高翅片被腐蚀的概率,增加了翅片漏油几率。针对此类故障,工作人员可以采取改进翅片结构的方式,将A、B两个翅片的结构改变为单翅片结构,取消翅片中的间隙,防止杂物不断沉积,降低牵引变压器中的腐蚀漏油现象。
结 语
综上所述,结合当前我国CRH380A/AL型动车组的运行情况来看,冷却器结构问题以及检修工艺是导致牵引变压器发生故障的主要原因。工作人员在设备检修过程中可以通过改进冷却器除尘工艺、加装冷却器风机滤网以及更改牵引变压器翅片结构的方式,预防牵引变压器的漏油情况,为CRH380A/AL型动车组稳定运行提供保障。
参考文献
[1] 王正桥. 关于CRH380A/AL型动车组牵引变压器漏油故障的分析与防治[J]. 铁道机车车辆, 2017, 037(006):106-108.
[2] 朱莉莉, 李八宁, 吴勇,等. 动车组牵引变压器油冷却器漏油分析及改善[J]. 机车车辆工艺, 2019, 335(01):60-62.
[3] 吴霄鹏. CRH380BG型动车组牵引变压器案例分析与运用管理[J]. 科技经济导刊, 2018, 26(34):55+58.