DF4型附挂机车主回路烧损
的原因分析与措施
栁柳宗兵
(襄樊北机务段,湖北 襄樊 441058 )
摘要:主要介绍了DF4内燃机车附挂逆电牵引的引起火灾的原因及防止措施
关键词:DF4型内燃机车,逆电牵引,组合接触器,电空接触器,接地继电器
2007年5月2日,武汉局DF46420机车附挂在DF46454机车机后第一位上行回襄樊,运行至焦枝线枝城—雅畈区间,发现附挂机车电器柜起火,火势很大,将电器柜电器及电线全部烧损.回段检查该机车下行方向的1HKf主触头烧损严重(见图1),6台牵引电动机环火严重.分析原因为附挂机车司机无意识逆向加负荷,造成转换开关1HKf反方向主触头烧熔,熔化物导致下方导线绝缘层起火,线路短路放电使势态扩大.
图1
1 逆向加负荷的造成危害的原因
逆向加负荷是指牵引电动机在运行中换向并加负荷,这是绝对不允许的.
机车附挂运行时,车轮带动牵引电动机的转子转动,此时电机转子铁芯中存在剩磁通Φ1,由于剩磁的作用,如此时方向转换开关与机车运行方向相反,将在电枢绕组中产生感应电动势E.反电动势表达式为: E=CenΦ
式中Ce:电机结构常数;
n:电机转速(r/min);
Φ:每极磁通(Wb)
当附挂机车主回路工况,方向转换开关与主接触器1-6C闭合,主回路通过整流装置1ZL构成回路(无论柴油机是否启机发电,电路均与正常的走车回路相同,省略不述),电路中有电流流过,因为这是由运动导体切割磁力线,所以用右手定则可判断出电流方向(如图2);当方向转换开关位置不变时,根据电动机所用左手定则可判断出,附挂机车正常提手柄时的电机电流方向与附挂机车感应电流方向一致(如图3);由于电路为闭合回路, 1-6D均形成各自感应的回路电流,这个感应电流流经励磁绕组时产生的磁通Φ2与原剩磁磁通Φ1方向也一致,叠加产生新的磁通Φ(即Φ=Φ1+Φ2),相应牵引电动机感应电动势增强,造成励磁电流又增加.如此往复,由于牵引电动机已呈发电机状态,而负载只是主电路,使各流过主回路电器主触头,牵引电动机的电枢绕组和励磁绕组的电流不断增加,造成主触头,电枢绕组和励磁绕组过热,直致烧损.若机车柴油机在启机状态后果会更严重,可引起机车电器柜主回路火灾和牵引电机烧毁.
2 附挂机车逆向加负荷的原因及条件
2.1附挂机车启机后,运行途中乘务员操纵失误或无意识的人为提手柄造成逆向加负荷.
2.2附挂机车未启机,运行途中乘务员作电器动作试验或无意识的反方向(与列车运行方向相反)提手柄,造成主回路构成回路.
2.3附挂机车主回路高电位(牵引电机电枢正端)存在接地点,接地开关DK置接地位时,此时虽然乘务员未提手加负荷,主接触器1-6C未吸合,但当工况和方向转换开关位置与机车运行方向相反时,在电机主极剩磁的作用下,电机励磁绕组产生反电动势并构成回路(以第一牵引电机1D为例如图4),电流经:D1→1HKf→1HKg→1D电枢→故障接地点→DJ接地点→整流装置4ZL→接地继电器DJ→接地开关DK→牵引电机负端接地线→1HKg→1HKf→D2→D1.
3防止措施
3.1严格执行中华人民共和国铁道部《铁路机车运用管理规程》中第62条"货运机车不准随旅客列车附挂回送"的规定.特殊情况下需附挂旅客列车回送时,车间安全管理人员应向附挂机车乘务员强调机车附挂安全注意事项.
3.2机车附挂运行过程中必须严格执行中华人民共和国铁道部《机车操作规程》第二十九条"内燃,电力机车在附挂运行中,换向器的方向应与列车运行方向相同,主断路器在断开位.严禁进行电气动作试验"的规定.
3.3附挂机车在监控装置的使用及管理上要严格落实中华人民共和国铁道部《铁路技术管理规程》及《铁路机车运用管理规程》中监控设备的使用及管理规定"运行途中严禁擅自关机"的规定.同时,附挂机车在回送途中原则上禁止加载运行.
3.4机车附挂时,乘务员应将机车换向手柄及大小闸闸把取出放在操纵台上,1-6GK及DK置中立位,手动HKg和HKf至中位位或与列车运行方向相同位置,以防止剩磁发电引起电机发热或电器火灾.冷机附挂时应断开蓄电池防火闸刀.
3.5加强机车出入库时对电器及电线路的状态检查,及时发现和消除电器及线路存在的绝缘低,线路包扎防护不到位等质量隐患,并对电器间的棉丝,污油进行清理整治,在源头上消除火灾隐患.同时,加强机车乘务员防火教育,要求乘务员运行途中注意观察,发现有火灾隐患时及时进行停机,停车处理,防止故障扩大.
3.6附挂机车电器柜主回路已经发生火灾后,应停车拨出6台牵引电机碳刷,防止附挂途中引发二次火灾.

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