文丨编辑 顾远山
先容HXN3型机车紧张配备在通辽机务段，段管内通霍线属于大运量、大轴重、高密度的重载铁路运输模式；
苏家屯机务段配属的HXN3型机车紧张利用于沈丹线重载列车，属于坡道大、大轴重以及货运量大等特点的运输办法；
锦州机务段配属的HXN3型机车紧张在叶赤线和锦承线利用，个中叶赤线和锦承线货运量大，重载运输多。
多运输模式对HXN3型机车质量提出了更高的哀求，国产化HXN3型机车自配属以来频繁发生主整流二极管及熔断器烧损问题。
自2009年10月至2017年9月，统计烧损保险共597个，个中EMD保险121个，国产保险428个；
烧损二极管370个，个中EMD二极管103个，国产二极管267个。
而2017年上半年以来，该故障频繁发生，二极管击穿故障268件，保险烧损故障492件，日常共改换二极管117个，保险517个。
2013—2017年各年份保险及二极管破坏件数统计如表1所列。
2017年比2013年故障率增加37.5%，保险增加128%，二极管增加62%。保险故障详细统计剖析如表2所列。
因此，亟需尽快剖析此类故障的紧张缘故原由，协同段方与厂家共同采纳方法，降落主整流二极管及保险烧损的故障率。
现状调查
机务处曾组织永济新时速公司以及连车公司对二极管及熔断器烧损问题进行研究，初步得出结论为：
二极管本身质量存在问题，而且随着机车利用熔断器阻值发生变革，导致均流不平衡，更易烧损熔断器。
2014年下半年开始，机务段利用均流检测仪和微欧仪，对熔断器进行日常丈量，至今共发生故障4起，有效地防止了故障的发生，但并未从根本上彻底办理烧损故障问题。
2017年机务处再次组织通辽、锦州机务段通过现场丈量、试验比拟、添乘监督等办法，采集数据，剖析问题缘故原由，以寻求最优办理方案。
可行性剖析
通过现场对发生故障的机车二极管及保险、检测不合格的主整流熔断器利用微欧检讨仪进行丈量。
选取原EMD机车(已利用4年)熔断器10只(品牌波斯曼，产地为波兰)，丈量最大值为1348μΩ，最小值为445μΩ，均匀值923μΩ(新品值为270μΩ，日常检测标准为<600μΩ)。
选取国产化机车熔断器30只(品牌波斯曼，产地为中国)，丈量最大值为5.4Ω，最小值462μΩ。
对通辽段日常检修丈量记录进行检讨，以EMD的0037号机车熔断器为例，年修4次，最大阻值为762μΩ，最小阻值为441μΩ。
且同一相5路并联熔断器阻值均匀增大，最大差值不超过200μΩ;国产化0169号机车，半年修3次。
熔断器最大阻值7Ω，最小值456μΩ，阻值达Ω级的有6只，mΩ级的有9只，且同一相5路并联熔断器差值较大，造成5路并联电流不均。
通过现场丈量及检讨日常记录创造，无论EMD熔断器(波兰生产)还是国产化机车熔断器(海内生产)均涌现阻值变大情形。
但EMD熔断器阻值增大幅度明显比国产化机车熔断器小，且同一相5路并联熔断器阻值差小。
根据并联分流理论，国产化机车同一相5路电流存在严重的不均情形，在主发电机总输出不变的情形下，阻值越小的一起承受的电流会越大，导致熔断器烧损。
由此可见，国产化机车熔断器阻值变大的不规律性是导致主整流系统故障的紧张缘故原由。
紧张缘故原由剖析及确定
主整流熔断器阻值变革不均，同一整流桥臂熔断器阻值差值过大，造成同一整流桥臂均流不平衡，导致熔断器烧损。
主整流二极管自身参数不知足设计须要，二极管反向不可重复电压过低，导致二极管承受尖峰电压过载能力低落，造成二极管烧损。
发生的故障紧张表示为整流装置W相二极管连杆与母排间击穿窜电，导致烧损，个中均伴随着二极管击穿的情形存在。
根据4台车的故障征象剖析有2点缘故原由:①疑惑绝缘板脏污，绝缘不良导致高压窜电，产生烧损，但在清理了绝缘板的机车上也发生了同样的故障，因此断定绝缘板脏污只是次要缘故原由。
②故障机车均存在二极管击穿或崩毁征象。解释二极管本身存在质量问题，反向截止能力不敷，在反向电压冲击下击穿，电流过大，产生过流故障;
同时，由于强电流冲击，导致二极管连杆与母排间产生尖端放电而烧损。
螺栓型高压整流器件烧损缘故原由有以下几点:①整流器件承受尖峰电压过载能力较差。
一是整流器件电压特性在利用中发生较大变革，涌现反向重复峰值电压低落，反向重复峰值电流上升的征象，呈现出“软特性”，造成电压击穿；
二是整流器件在高电压下，内部涌现打火闪络，整流器件电压特性变坏，承受尖峰电压的耐量低落，造成电压击穿。
②由于电迁移的缘故原由，器件在运行过程中通态压降不断涌现变革，导致均流系数逐渐低落，末了引起器件烧损。
③整流装置中的整流桥臂由5只螺栓型高压整流器件并联组成，由于并联的整流器件通态压降不一致，造成电流分配不均，结果一是引起某一岔路支路整流器件温度升高而烧损；
二是引起某些整流器件I-V特性变革，加剧均流状态恶化。
快速熔断器烧损缘故原由有以下几点:①由于臂电流分配不均，某一岔路支路电流增大，引起快速熔断器温度升高而烧损。
②由于整流器件击穿或电压打火形成短路，造成快速熔断器烧损。
③不用除快速熔断器存在根本质量问题，如I2t值、熔断器电弧峰值电压等特性参数变革引起快速熔断器烧损。
从职员本色、设备质量、管理方法和运行环境4方面进行剖析，得出造成主整流二极管及熔断器烧损故障的成分有8个末端成分，如图1所示。
履行整改方法
采取微欧丈量仪丈量保险阻值，对阻值超过600μΩ的器件进行改换，定检机车做到台台丈量，同时发生与整流装置干系故障的机车也进行丈量。
自2014年10月至2016年7月共丈量720台次，改换保险1300个、二极管138个。
加强检讨，尽力打消其他不必要缘故原由导致的故障。定检机车强化清洁力度，打消松续短破等小而广问题，出入库机车检讨主发保险是否有跳开、烧损征象。
研究新型整流装置，对保险、二极管严重不良的整机进行更新。目前永济公司在不改变原设计的情形下对整流装置器件进行了改良：
①针对整流器件的电压过载能力差的缺陷，对整流器件芯片的电特性参数及工艺参数进行重新设计与调度；通过提高整流器件的正向特性及高温特性的稳定性来担保臂电流的均流系数。
②对螺栓型高压整流器件内部构造进行改进设计，办理器件内部打火闪络征象，有效提高整流器件的耐电压过载能力。
③严格器件测试环节，特殊是对通态压降、反向阻断电压、高温泄电流等参数进行严格筛选。
对付每一个桥臂，做到器件静态参数同等，担保均流系数知足机车哀求，同时也担保器件永劫光运行后均流系数不变革。
目前，共有4台机车利用永济公司生产的新型整流装置进走运行试验，均匀运行15万km，未发生烧损故障，丈量保险阻值均<500μΩ，且无明显变革。
二极管严格利用永济公司生产的产品，对烧损二极管的机车进行整台份改换，下车的部件检测后作为备品。
在机车8手柄位运行过程中，比拟测试(入口主发电机机车同国产主发电机机车)熔断器运行过程中的环境温度。
检测熔断器的事情环境温度是否存在差异，确定较准确的熔断器温度校正系数。
通过仿真打算，理解熔断器在8手柄位运行过程中冷却空气的风速，确定一个较准确的冷却空气改动系数。
委托国家级实验室对熔断器(西安产品和入口产品)进行特性测试，由威信机构鉴定2种熔断的抗老化性能是否存在差异。
落实巴斯曼国外厂家熔断器的采购可行性以及其他品牌熔断器替代方案的可行性。
考试测验将熔断器用选定的编织导线替代，取消熔断器，这个方案将通过试验的办法在地面验证。
取消熔断器后主发电机绕组的短路保护浸染将由编织导线完成。
为进一步提高二极管的质量和可靠性，在后续的生产过程中，严格掌握原材料入厂检测、严格掌握生产工艺流程以及成品二极管的筛选事情。
履行效果反馈
针对国产化HXN3型机车主整流二极管及熔断器烧损故障的调研剖析，采纳了一系列整改方法，截止目前我段该问题的机故率明显降落，效果极其明显。
整改方案的履行成功办理了HXN3型机车主整流二极管及熔断器烧损问题，不仅担保了利用机车的质量，确保了机车的利用安全，还为我段节省了机车维修本钱。
参考文献
Zhang Yu Research on the Fault Problem of the Main Rectifier System of HXN3 Locomotive [J] Railway Locomotives and Rolling Stock, 2017, (5): 47-48,5
Historical Records Research on Common Faults and Handling Methods of HXN3 Locomotive [J] China Equipment Engineering, 2019, (10): 57-58
Chen Chuang Fault Analysis and Remedial Measures for the Traction Rectifier Device of HXN3 Diesel Locomotive [J] Shandong Industrial Technology, 2014, (3): 11
