近期,针对HXD2型机车高压绝缘检测装置存在的问题,中车大同电力机车有限公司的技术人员朱钾和于保华在《电气技术》杂志2024年第8期中发表了一篇重要文章。文章深入剖析了HXD2型机车高压绝缘检测装置的系统构成及工作原理,并指出了当前装置存在的若干关键问题。
首先,文章指出,当电钥匙开启且外网电压超过8kV时,高压绝缘检测装置会立即进入报警状态,系统进行自我保护,蜂鸣器报警,导致无法进行绝缘检测。其次,若车顶高压设备如受电弓、高压电压互感器等存在开路情况,高压绝缘检测装置却不会报警,绝缘检测显示正常,但此时司机室的网压表无感应网压,无法有效检测车顶绝缘性能。最后,当车顶存在异物时,高压绝缘检测装置可能误判车顶绝缘状态,存在绝缘检测正常但接触网放电的风险。
文章还提到,2023年某机车因高压绝缘检测装置内部电路板电容击穿,导致机车网压信号丢失,机车降弓,造成运行故障。技术人员对该高压绝缘检测装置的内部电路进行了分析,并提出了优化方案。优化后的电路在非开机状态时,通过继电器触点断开绝缘箱与“外网有电检测”电路器件的电气连接,减少非工作状态下电子器件带电引起的寿命衰减,提高了电路稳定性。
然而,尽管进行了电路优化,但装置仍直接连接在高压电压互感器二次侧,机车在过分相后主断路器闭合瞬间,网压检测回路存在较大电流或网压畸变,导致装置击穿,造成故障。为解决这一问题,技术人员进一步对HXD2系列机车的高压绝缘检测回路进行了优化。
文章详细介绍了HXD2C机车高压绝缘检测回路的优化方案。原设计中,网压检测回路为高压电压互感器二次侧串联一个电压互感器断路器后并联四组支路,分别将网压信号送至高压绝缘检测装置、电能表、变流柜1和变流柜2。优化后,在现有网压检测回路的基础上,增加并联网压检测断路器,将机车控制用网压检测信号与6A系统高压绝缘检测装置用网压检测信号分离。
优化后的高压绝缘检测回路,若高压绝缘检测装置短路,网压检测断路器会自动断开,不影响机车电能表、变流柜等设备的网压信号使用,机车可不停车正常运行。这一优化方案有效避免了因高压绝缘检测装置故障导致的机车运行故障。
文章还介绍了HXD2型八轴机车高压绝缘检测回路的优化方案。通过对八轴机车网压检测回路的分析,提出了在非操纵节受电弓、高压电压互感器、主断路器处于工作状态时,若高压绝缘检测装置内部电路板电容击穿造成短路,可通过降下非操纵节受电弓并隔离,对操纵节进行高压绝缘检测,确保机车运行的可靠性。
目前,该优化方案已通过相关单位审核,并在HXD2B、HXD2C机车上进行了整改。整改后的机车在上线运行中未再出现相关故障,有效延长了机车高压绝缘检测装置的使用寿命,提高了机车运用率。