HXD3B型电力机车于2009年9月进行大批量生产，大连机车厂和德国庞巴迪运输集团通过近3年的不懈努力，于2012年2月20日，完成了500台机车的生产任务，实现了中国铁路干线货运基于安全运营模式下的多拉快跑运输目标。HXD3B型电力机车轴列式为C0-C0，传动方式为交——直——交传动，功率为单机9600kW。机车采用IGBT 水冷变流器和微机网络控制技术，模块化设计，为机车的维护与检修减少工作了。机车在近几年的运用中，由于复合冷却通风系统故障而影响正常行车的故障时有发生。本文主要针对复合冷却通风系统常见故障提出处理方法和改进措施。

一、牵引变压器冷却通风

牵引变压器油冷却采用油泵强迫导向循环风冷，两套冷却油循环回路分别由1、2号冷却塔、油泵、油流继电器、压力释放阀以及连接管路等组成，并且在2号冷却塔内还设有主变压器副油箱和主变压器气体保护装置即布赫继电器。

将所得活化能E的平均值和各转化率α处温度T的值带入式（8），构成实验曲线 P （ u ） P （ u 0 .5），将表2中各种可能的动力学模型函数作 G （α）G （0.5）构成标准曲线。

(一)油泵。牵引变压器利用装在其两侧的两个三相油泵使变压器油通过冷却塔内的油散热器，从而达到降低油温的作用。油泵的油流量为72m3/h，电机功率为6kW。

(二)油流继电器。油流继电器用于监测变压器油管路油流变化情况，油泵开启后继电器联管内产生油流，当油流量达到一定值(动作油流量)时，继电器内的动板旋转，通过磁偶力使指示部分同步转动，信号接点接通，发出正常信号，当油流量减少到一定值(返回油流量)时，动板返回发出故障信号。

(四)布赫继电器动作故障原因及处理方法。机车运行中TCMS屏报出布赫继电器KP44.1或KP44.2动作，同时发出报警信号或控制主断路器跳闸从而保护机车。布赫继电器动作故障分为真实故障和虚拟故障，对于虚拟故障一般都是因为列车控制管理系统紊乱或其他问题，重新启动机车就可以解决，这里着重分析真实故障。

二、冷却系统故障处理

HXD3B型电力机车两年检试运行中，冷却系统故障时有发生，严重影响了机车试运行效率和检修进程。大连机车厂年检量50台HXD3B型电力机车，在2015年和2016年发生牵引变压器冷却系统故障统计如表1所示。

表1 大连机车厂牵引变压器冷却系统故障统计

年度故障台数油泵故障冷却风机故障通风支路故障布赫继电器动作其他原因201521233121201625144151

1.通风支路故障原因。HXD3B型电力机车冷却塔通风系统通风支路走向为：车外大气→离心力沉降过滤器→过渡风道→复合冷却塔→水散热器→油散热器→风道底座→车体底架出风口。在整个通风之路中经常出问题的有离心力沉降过滤器和散热器被堵塞，风道开焊漏风造成通风量不足。

1.冷却风机故障原因。冷却风机有辅助变流器1提供VVVF电源，为三相负载。在机车运行中大多采用自动模式，即机车控制系统根据油温和水温以及车速自动调节供给冷却风机的电源电压和频率。运行中控制系统没有实时改变供电电压和频率，造成冷却风机功率不够，从而使得冷却系统故障。另外冷却风机接线松动或缺相造成功率不够。还有可能是冷却风机自身故障，风量不够。

1.油泵故障原因。HXD3B型电力机车变压器油泵为三相负载，工作时由辅助变流器2提供电源。变压器两个油泵共用一个接线盒，接线盒中既有供电线路，又有控制线路，线端子较多，接线不当导致油泵缺相运行、油泵反转或油泵损坏。

2.油泵故障处理方法。油泵缺相时，在接线盒重新接线，使油泵正常工作。油泵反转时，调换接线盒中油泵所对应的三根电源线中的任意两根即可。油泵损坏或本身故障，则需更换油泵。

(二)冷却风机故障原因及处理方法。

(一)油泵故障原因及处理方法。

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从表1中可以看出，2015年，牵引变压器冷却系统故障中布赫继电器动作占57.14%，2016年，牵引变压器冷却系统故障中布赫继电器动作占60%，都超过一半。统计分析得出，牵引变压器冷却系统故障最主要的原因是布赫继电器动作，其次是冷却风机故障和通风滤网堵塞。

2.冷却风机故障处理方法。列车控制管理系统输出电源电压和频率不够时，需及时更新软件并测试。冷却风机接线松动或缺相时，需检查接线并试验。冷却风机自身故障，风量不够时，需对风机检查维护并利用专用风速仪在出风口至少5个不同的地方测试风速，要求风速在所要求的技术范围之内。

2.通风支路故障处理方法。离心力沉降过滤器和散热器被堵塞，根据堵塞实际情况对滤网进行清洁或更换。风道开焊时，要进行补焊和打磨处理。

(三)通风支路故障原因及处理方法。

图1 布赫继电器动作原理图

(三)布赫继电器。布赫继电器又称瓦斯继电器，安装在牵引变压器箱盖与副油箱的联管上，在变压器内部发生故障产生气体或油流冲击作用下接通信号或跳闸回路，使有关装置发出警报信号或使牵引变压器从电网中切除，达到保护牵引变压器和机车电气设备的作用。

1.布赫继电器动作原理。HXD3B型电力机车冷却系统用布赫继电器为简单的开口杯挡板复合式结构。其动作原理如图1所示，正常情况下，布赫继电器内部充满变压器油，两对触点13/14和23/24处于常开状态，模块21M和22M接收到的是低电平。出现故障后，布赫继电器动作分为两级，一级为触点13/14接通，机车在TCMS屏上报出KP44.1动作，机车正常运行。二级为触点23/24接通，机车在TCMS屏上报出KP44.2动作，机车主断路器断开并保护机车。

2.布赫继电器动作故障原因。布赫继电器动作故障原因主要总结为以下几点：一是机车冷却系统故障或变压器油本身缺陷，变压器油分解产生大量气体。这些气体随着油泵工作进入到布赫继电器内，迫使内部油位下降，超过整定值而报警。二是变压器箱体密封不严实，气体进入到变压器内部，空气和油一起循环积累在布赫继电器内部，导致其动作。三是机车运行中，由于速度不当受到轨道的过度冲击和振动，导致布赫继电器振动和变压器油流波动，从而造成布赫继电器动作。四是布赫继电器常开触点13/14或23/24由于某些原因产生粘接或触点弹簧失效，导致常开触点正常情况下处于闭合状态或未完全断开状态。五是布赫继电器在清洗和维护中，清洗工艺不当或操作失误造成接线盒进水，导致电路处于短路状态。

他忽然想起《田中奏折》中的话：“如欲征服世界，必先征服支那。倘支那完全可被我国征服，则其他如小中亚细亚及印度南洋等，异服之民族必畏我敬我而降于我，是世界知东亚为我国之东亚，永不敢向我侵犯。”

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3.布赫继电器动作故障处理措施。机车运行中根据布赫继电器实际动作情况并结合TCMS屏上的故障显示信息采取不同的处理方法。具体为当屏显信息为KP44.1动作，且没有重复报，机车正常运行，注意观察情况。当屏显信息为KP44.2动作，主断断开，处理方式有两种。一是打开冷却塔2检查盖板，用M10扳手拧松布赫继电器密封螺母，排出布赫继电器中的气体；二是直接拔掉布赫继电器线路插头，并对插头进行防护。两种处理方法相比较，前者比较麻烦，后者相对来说，比较简单，容易操作，但是运行过程中对机车不能够实施全方面的保护，有可能造成更大的损失甚至事故，一般不建议。

三、改进措施

针对机车运行中频繁出现的故障和引起故障的原因以及处理故障时的困扰，提出相应的改进措施。一是提高机车设备质量管理，尽可能确保设备零缺陷。二是规范机车检修工艺，严把质量关，坚决避免接线错误、接线松动、少线错线，避免由于清洗设备造成设备故障。三是修订变压器检修工艺，定期对变压器油进行色谱分析，确保变压器油合格。同时进行压力测试，确保变压器密封良好。四是机车车体设备检修过程中，对设备通风风道严格检查，不允许出现局部大面积漏风而导致风力不足。五是将布赫继电器移到冷却塔外的油流管路上，更能方便运行过程中布赫继电器动作的处理，提高机车运用效率。定期对布赫继电器进行测试，确保常开触点正常。六是针对虚拟故障应进一步优化机车控制管理系统软件，确保故障准确性。

四、结语

HXD3B型电力机车牵引变压器冷却系统在运用过程中，对于出现的故障根据实际情况选取不同的处理方法，可以大大提高机车运用效率。如果采取相应的改进措施，对冷却系统或冷却系统中的相关部件进行改进，并按照相应的检修工艺定期维护，对于机车运行中降低故障发生的频率和提高机车运用效率也有一定的意义。

采用SPSS18.0系统软件统计分析资料;其中计量资料用(±s)表示,并用t检验;计数资料用(n,%)表示,并用X2检验;P<0.05表示有统计学意义。

【参考文献】

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[3]唐伟，杨朝晖等.HXD3B型交流传动电力机车通风冷却系统[J].电力机车与城轨车辆，2010，33(2):10～13

[4]孙沐阳.HXD1D型机车牵引变压器布赫继电器故障原因分析和对策[J].2017，6:53～54