SS4改型電力機車防空轉係統誤動作的原因分析、改進及處理
行業科技
作者：馬成祿 楊賓
【摘要】介紹了SS4改型電力機車防空轉係統工作原理及誤動作原因，提出改進措施及處理方法。
【關鍵詞】電力機車；防空轉係統；誤動作；改進；SS4改型
1 問題的提出
蘇家屯機務段自2001年9月至今共配屬SS4改型電力機車122台，在近5年的運行中機車空轉故障是困擾廣大乘務員動態故障，平均每月因空轉提票30餘件，因為空轉故障隻有在動態情況下會發生，且因為速度傳感器內部光柵掃描故障、傳感器線路虛接造成的機車空轉，現象時有時無，往往需多次添乘才能斷定故障處所，有時還會因判斷錯誤造成延誤、擴大修程，給檢修車間人力、物力的帶來很大損失。5年間，由於速度傳感器故障及車體連線破損多次造成機破、臨修，嚴重影響了機車正常運用。
2 防空轉係統工作原理及誤動作原因
SS4改型電力機車配置的是株洲電力機車研究所研製的TPZ—15型及TPZ—27型電子櫃。TPZ—15型電子櫃A組及TPZ—27型電子櫃A、B組均對機車實施閉環準恒速控製，機車粘著力大小完全受電子櫃微機防空轉板的控製。該插件板將機車四個軸的轉速信號變換成電平信號，在機車惰行時，將四個軸電平信號補償到誤差〈0.5%，處理出Δv、dv/dt、d2v/dt2等信號。當四個軸電平信號差達到動作值時插件板立即斷定為機車發生空轉削減牽引電機電流，向主台故障顯示屏發出空轉顯示信號並自動撒砂增加機車粘著力，當空轉被強烈抑製後，牽引電流以約2kA/S的速度快速恢複，回升到原始給定值85%左右，再以20A/S的速度自行緩慢上升，尋找下一個粘著極限值。空轉根據現象可分為真空轉和假空轉，真空轉即機車牽引力大於粘著力，此時輪對轉數較高易擦傷鋼軌。假空轉是因為速度傳感器及連線故障斷路造成該軸速度反饋信號不正確，電子櫃判斷為輪對空轉降低牽引電流。此外，當速度傳感器、傳感器接線盒、傳感器車體線15V電源出現短路故障時，會造成電子櫃電源板短路保護，輸出信號中斷，主台故障顯示屏顯示電子櫃預備，此時無論電子櫃A組或B組都會造成機車牽引無流。當機車出現空轉故障TPZ—15型電子櫃可將A、B組轉換開關扳置B組，對機車實施開環控製維持運行。而TPZ—27型電子櫃A、B組均對機車實施閉環準恒速控製，當機車出現空轉故障隻有將機車速度提高到40km/h以上，惰行30秒利用電子櫃自動切除功能切除故障的傳感器。當機車牽引噸數較高、運行速度較低時，若出現假空轉，隨著電子櫃給定值的降低，就會發生機車途停事故。
3 改進及處理
針對機車頻頻發生空轉故障，蘇家屯機務段於2005年初對SS4改型電力機車防空轉係統進行了改進，每節車加裝了兩個速度傳感器故障切除開關，1、2軸速度傳感器故障位；3、4軸速度傳感器故障位。當機車正常運行時，故障切除開關置於正常位，各軸速度信號通過開關正常位觸點輸入電子櫃；當出現空轉或因速度傳感器、傳感器接線盒、傳感器車體線15V電源出現短路故障時，將故障轉換開關置於切除位，中斷故障軸位電壓及速度信號的同時，將並接的等頻率速度反饋信號輸入電子櫃，維持機車運行。
1位—速度傳感器故障切除開關Ⅰ；2軸速度傳感器故障位；
速度傳感器故障切除開關Ⅱ；4軸速度傳感器故障位；
2位—速度傳感器故障切除開關Ⅰ；1軸速度傳感器故障位；
速度傳感器故障切除開關Ⅱ；3軸速度傳感器故障位。
一年以來改造後的機車假空轉故障的提票準確率達到95%以上。當機車出現假空轉現象時，乘務員可以通過電子櫃微機防空轉板上的故障指示來判斷故障傳感器，將速度傳感器故障切除開關搬置對應的切除位置，切除故障的速度傳感器及連線，在發生空轉故障的第一時間準確排除故障。
參考文獻：
[1]張有鬆，朱龍駒.韶山4型電力機車[M].北京；中國鐵道出版社，1998