內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障診斷方法探討

張海瑞

（西山煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司鐵路公司，山西 太原 030000）

內(nèi)燃機(jī)車是我國鐵路干線客、貨運(yùn)主型牽引動(dòng)力，主電路又是內(nèi)燃機(jī)車不可或缺的動(dòng)力電路。由于內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，主電路故障問題發(fā)生不可避免，故障維修是一項(xiàng)重要工作，而有效的維修離不開精準(zhǔn)的診斷，要在實(shí)踐過程中深入剖析內(nèi)燃機(jī)車主電路發(fā)生的接地故障，探索新思路、新方法的同時(shí)優(yōu)化診斷全過程，高效診斷的同時(shí)明確主電路接地故障發(fā)生的具體位置、原因以及嚴(yán)重程度等，在控制故障范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)范化維修，促使發(fā)生接地故障的主電路盡快恢復(fù)正常，促使內(nèi)燃機(jī)車安全以及可靠運(yùn)行。

1 內(nèi)燃機(jī)車主電路及其接地故障

隨著鐵路運(yùn)輸要求不斷提高，內(nèi)燃機(jī)車改造、升級(jí)、研發(fā)勢(shì)在必行，內(nèi)燃機(jī)車整體性能持續(xù)提升的同時(shí)各類型的內(nèi)燃機(jī)車層出不窮。主電路是內(nèi)燃機(jī)車的關(guān)鍵性組成要素，同步主發(fā)電機(jī)、三相橋式整流柜、牽引電機(jī)等又是主電路的構(gòu)成部分，大電流、大功率、高電壓等是主電路呈現(xiàn)的主要特征，可以直接產(chǎn)生機(jī)車牽引力以及速度。在運(yùn)行環(huán)境、自身質(zhì)量、人為操作等因素影響下，內(nèi)燃機(jī)車主電路運(yùn)行中不可避免會(huì)發(fā)生各類故障問題，接地故障特別常見。通常情況下，內(nèi)燃機(jī)車主電路、車體鋼結(jié)構(gòu)二者間的絕緣電阻超過0.5MΩ。在內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行過程中，如果不同電位的兩個(gè)點(diǎn)同一時(shí)間和車體部分短接，主電路的電流數(shù)值會(huì)迅速增大，在短路電流持續(xù)作用下發(fā)生接地故障。內(nèi)燃機(jī)車的電氣線路包括主回路、控制回路、勵(lì)磁回路，一旦主電路某一點(diǎn)出現(xiàn)接地故障問題，和其相關(guān)的電氣線路也會(huì)發(fā)生接地故障。在接地故障發(fā)生之后，內(nèi)燃機(jī)車發(fā)出警報(bào)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)自鎖保護(hù)，無法正常運(yùn)行的同時(shí)直接影響鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)，急需要在精準(zhǔn)診斷、快速排查基礎(chǔ)上合理化處理接地故障，從源頭上消除呈現(xiàn)的故障隱患，保證主電路以及內(nèi)燃機(jī)車高質(zhì)量運(yùn)行。

2 內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障診斷的新方法與解決措施

2.1 內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障診斷的傳統(tǒng)方法

內(nèi)燃機(jī)車主電路故障查找復(fù)雜化、難度系數(shù)大，需要在逐段拆開導(dǎo)線的基礎(chǔ)上確定主電路發(fā)生接地故障的具體位置，有著較大的工作量，不利于在最短的時(shí)間內(nèi)解決接地故障問題，內(nèi)燃機(jī)車也無法正常運(yùn)行。檢修人員常利用墊隔板、甩電機(jī)等查找主電路發(fā)生接地故障的具體位置，在重新接地故障現(xiàn)象的基礎(chǔ)上診斷以及定位主電路發(fā)生接地故障的具體位置，但這種方法對(duì)內(nèi)燃機(jī)車有一定的要求，比如，牽引重量、機(jī)車速度、機(jī)車手柄位數(shù)，需要消耗大量的人力、財(cái)力、物力，極易損壞內(nèi)燃機(jī)等，影響鐵路正常運(yùn)輸生產(chǎn)的同時(shí)還會(huì)大幅度增加運(yùn)行成本，急需要在實(shí)踐過程中不斷探索新的方法，提高主電路接地故障診斷的實(shí)效性。

2.2 內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障診斷的新方法具體分析

（1）接地故障定位EDS 系統(tǒng)與便攜式絕緣故障評(píng)估儀。由于內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障診斷細(xì)致、繁瑣，檢修人員要在應(yīng)用技術(shù)過程中實(shí)現(xiàn)線上診斷故障，在相關(guān)設(shè)備輔助過程中將線上以及線下診斷無縫銜接，降低主電路接地故障難度系數(shù)的同時(shí)提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。在此過程中，接地故障定位EDS 系統(tǒng)是為IT 電網(wǎng)、直流系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)的，可以在電源不切斷的情況下，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)電路發(fā)生接地故障之后相關(guān)部位絕緣數(shù)值變化，準(zhǔn)確定位電路運(yùn)行中接地故障發(fā)生的具體位置。接地故障定位EDS 系統(tǒng)硬件組成要素多樣化，比如，絕緣監(jiān)視儀、故障測(cè)試儀、電流互感器、耦合器，協(xié)調(diào)統(tǒng)一的同時(shí)在接口作用下相互通信，提高系統(tǒng)故障定位的速度以及準(zhǔn)確度。在此基礎(chǔ)上，便攜式絕緣故障評(píng)估儀在實(shí)際應(yīng)用中可以深化接地故障定位EDS 系統(tǒng)性能，精準(zhǔn)探測(cè)電路接地故障定位中EDS 系統(tǒng)發(fā)出的測(cè)試電流信號(hào)，防止接地故障動(dòng)態(tài)化定位中引發(fā)新的故障隱患問題，準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點(diǎn)的同時(shí)縮短故障定位的時(shí)間，提高故障診斷的速率以及效率。

（2）內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障的診斷。檢修人員要多角度剖析內(nèi)燃機(jī)車主電路運(yùn)行中接地故障發(fā)生、診斷以及處理具體情況，清楚內(nèi)燃機(jī)車的主電路、接地保護(hù)電路的運(yùn)行原理、整體布局，準(zhǔn)確把握主電路以及相關(guān)的一系列電氣設(shè)備運(yùn)行情況，比如，是否有異味，連接點(diǎn)是否出現(xiàn)過熱氧化變色現(xiàn)象。隨后，檢修人員要在分析傳統(tǒng)診斷方法、手段過程中深化認(rèn)識(shí)接地故障定位EDS 系統(tǒng)、便攜式絕緣故障評(píng)估儀，在采用線上、線下結(jié)合的新方法過程中改進(jìn)主電路接地故障診斷質(zhì)量。具體來說，檢修人員要在把握新方法基礎(chǔ)上優(yōu)化接地故障診斷各個(gè)環(huán)節(jié)，明確接地故障診斷的要求、流程、關(guān)鍵點(diǎn)等。檢修人員要在具體問題具體分析基礎(chǔ)上優(yōu)化利用接地故障定位EDS 系統(tǒng)，在線動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)內(nèi)燃機(jī)車的主電路，隨時(shí)準(zhǔn)確把握牽引發(fā)電機(jī)等絕緣阻值的動(dòng)態(tài)變化，在絕緣監(jiān)視儀、故障測(cè)試儀、電流互感器等相互通信基礎(chǔ)上定位內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行中主電路的各分支電路接地故障發(fā)生的位置，實(shí)時(shí)控制的同時(shí)準(zhǔn)確顯示電路發(fā)生接地故障的具體位置。在此過程中，檢修人員可以在靈活應(yīng)用接地故障定位EDS 系統(tǒng)基礎(chǔ)上借力便攜式絕緣故障評(píng)估儀優(yōu)勢(shì)作用，通過微處理器高效控制電路接地故障診斷的各個(gè)環(huán)節(jié)，和接地故障定位EDS 系統(tǒng)中的電流互感器、故障測(cè)試儀等相互作用，全面、系統(tǒng)、精準(zhǔn)評(píng)估接地故障定位中測(cè)試到的電流信號(hào)，準(zhǔn)確把握內(nèi)燃機(jī)車主電路發(fā)生接地故障以后電流數(shù)值大小，在和對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值比較、分析基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解發(fā)生的接地故障，精準(zhǔn)診斷的同時(shí)避免引發(fā)短路、斷路等其他故障問題，在動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)診斷有機(jī)結(jié)合過程中深入探究?jī)?nèi)燃機(jī)車主電路接地故障發(fā)生的位置、原因、頻率等，在準(zhǔn)確定位故障位置的基礎(chǔ)上合理劃分接地故障等級(jí)，為科學(xué)處理主電路發(fā)生的接地故障提供重要的保障。

2.3 內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障的解決措施

檢修人員要在應(yīng)用接地故障定位EDS 系統(tǒng)、便攜式絕緣故障評(píng)估儀過程中細(xì)化把握接地故障診斷結(jié)果，針對(duì)主電路接地故障發(fā)生的具體位置以及接地故障的特點(diǎn)、等級(jí)、頻率等，設(shè)置合理化的故障處理方案，在應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、新方法過程中嚴(yán)格按照接地故障處理流程，科學(xué)解決主電路運(yùn)行中呈現(xiàn)的接地故障，確保內(nèi)燃機(jī)車盡快恢復(fù)運(yùn)行，保證鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)有序進(jìn)行。在此過程中，檢修人員要在把握主電路接地故障檢修經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上加強(qiáng)主電路接地故障高發(fā)位置的防控，在應(yīng)用技術(shù)、預(yù)警裝置等過程中有效預(yù)測(cè)內(nèi)燃機(jī)車主電路運(yùn)行中接地故障隱患，自動(dòng)預(yù)警、診斷、評(píng)估、解決發(fā)生的接地故障。與此同時(shí)，檢修人員要在分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)車主電路檢查、檢修、保養(yǎng)以及改造、升級(jí)等環(huán)節(jié)，在事前、事中以及事后管控銜接過程中優(yōu)化利用線上、線下結(jié)合的方法，高效預(yù)警、診斷、處理以及防控接地故障，促使主電路高效運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行要求，有著較高的安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性。

3 結(jié)語

總而言之，內(nèi)燃機(jī)車主電路接地故障診斷的重要性不言而喻，要在理論探究、實(shí)踐探索過程中全方位、系統(tǒng)化把握內(nèi)燃機(jī)車主電路運(yùn)行情況，在應(yīng)用新方法過程中完善接地故障診斷各個(gè)環(huán)節(jié)，提高診斷速度以及診斷結(jié)果的精準(zhǔn)性、全面性，在科學(xué)評(píng)估、細(xì)化分析的基礎(chǔ)上針對(duì)性解決接地故障問題的同時(shí)做好防控工作，防止主電路運(yùn)行中接地故障頻繁發(fā)生，在主電路高效運(yùn)轉(zhuǎn)過程中最大化提高內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)行性能、安全系數(shù)以及經(jīng)濟(jì)效益。