摘要：详细分析DF型内燃机车主电路接地原因及判断方法，提出如何处理及预防措施。
TJA1100关键词：内燃机车；主电路；接地
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1问题的提出
呼和浩特局集团公司大板机务段自2005年动力转型以来，目前集通线上运用的主型机车为DF8B和DF4D型内燃机车。机车在运用过程中，主电路接地现象时有发生。该故障不仅直接影响机车的运用安全，严重时造成牵引发电机、电动机烧损等现象，甚至导致火灾的发生。怎样减少机车主电路接地故障，有效提高机车检修质量，是日常检修工作的重要课题。 2主电路接地主要现象及原因分析
2.1牵引发电机电枢接地
牵引电机电枢接地是主电路接地比较常见的一种。它采用三相、短距、分布绕组，定子铁芯有108处线槽，同一线槽内嵌放着电位不同的两个元件，处于同一槽内的两个元件上层边、
下层边之间以及对地之间是绝缘的。在高温和振动的工作条件下，电枢元件因绝缘老化等问题被高电压击穿，亦或电枢铁心突出将槽底绝缘割破与导体相连就会形成接地，牵引发电机电枢接地往往会导致相间短路或者匝间短路，即形成不同电位的两点接地，而将电枢烧损，此时应严禁继续运行。节能燃烧器
2.2牵引电动机环火造成的接地
牵引电动机受到冲击负载，电枢电流急剧增加，换向元件中的电抗电动势也随之急剧增加，但是由于换向极铁芯中涡流的阻尼作用，换向极磁场不能立即跟随电枢电流成正比的增大，将形成严重的延迟换向，电刷后刷边出现火花和电弧。同时因换向器旋转以及电动力的作用，电弧将沿着换向器的旋转方向被拉长。此外，电枢电流急剧增加又引起强烈的电枢反应，使气隙磁场发生严重畸变而出现电位差火花。当电刷下的电弧被拉长到与电位差火花汇合在一起时，便会引起换向器周围空气电离，将更进一步促使电弧的发生，最终形成一股跨越正、负碳刷之间的电弧，即发生环火，电机在短时间内将被烧毁甚至引起接地现象的发生。
例如：2016年1月14日，DF8B0203 机车在线路牵引运行时突然卸载，接地继电器动作同
时DJ指示灯亮，解锁DJ后切除第一牵引电动机重新加载，由于机车满负荷运行在9‰的上坡道上并且牵引吨数较大，切除牵引电动机后牵引力降低，导致坡停后列车无法启动，请求救援。机车回段后检查发现，第一牵引电机定子绕组烧损，造成主电路接地，柴油机卸载，是形成设备故障的根本原因。
2.3主整流柜造成的接地
主整流柜造成接地的情况比较少见，大多为整流元件散热片放电烧损，同时伴有过流及主整流柜内有大量烟雾的现象，出现此种接地时，乘务员拆除烧损整流元件将扁铜线包扎后即可消除接地故障，可继续维持运行。例如，2018年1月4日，DF4D4239机车在线上运行过程中接地、过流继电器动作，学习司机解锁加载后，机车无流无压，检查发现1ZL整流二极管击穿两个，无法继续运行，请求救援。经入段检查后分析主整流二极管材质不良，在机车满功率运行时烧损、短路，导致机车无流无压，是造成此次机车设备故障的根本原因。
电阻制动装置中电气部分，主要由制动电阻及电阻制动装置通风机电机组成的。在我段曾出现过电阻制动接地的情况有制动电阻E点引出线破损搭体、顶百叶窗百叶脱落搭在制动电阻与车体上，电阻制动装置上部进雨水，制动电阻瓷支撑破损导致制动电阻与车体相连，出现以上这些型式的接地时就会形成机车主电路的非负端接地，停止使用电阻制动，采取一定措施是能够继续运行。
2.5线路绝缘不良造成的接地
日常加强对机车电器线路的检查，对有接触磨损和绝缘老化的导线及时进行更换，避免因主电路、控制电路混线造成的主电路接地。
3主电路接地判断方法
3.1机车主电路正端接地判断
巴特沃斯滤波器将司机控制器SK主手柄置“0”位，接地转换开关DK置“负端”位，牵引电动机故障隔离开关1～6GK均置于“故障”位后，若机车加载后接地继电器DJ动作，则为机车主电路正端接地。
3.2机车牵引电动机电路高位接地判断
将司机控制器SK主手柄置“0”位，接地转换开关DK置“负端”位，牵引电动机故障隔离开关1～6GK均置于“故障”位后，若机车加载后接地继电器DJ不再动作，则为机车牵引电动机电路高位接地。机车牵引电动机电路高位接地应作前（后）台车分组牵引试验判断或任意分组试验判断检查，出接地电机并切除。
3.3前（后）台车分组牵引试验判断
将司机控制器SK主手柄回“0”位，牵引电动机故障隔离开关1～3GK（或4～6GK）均置于“运转”位，再将司机控制器SK主手柄置“1”位，恢复接地继电器DJ，若机车加载后接地继电器DJ不再动作，则可判定牵引电动机1～3D（或4～6GK）正常。以正常电机组为基础，逐一将牵引电动机故障隔离开关4～6GK（或1～3GK）置于“运转”位参与牵引试验，若机车加载后出现接地继电器DJ动作，则可判定该台牵引电动机接地。
3.4电机任意分组牵引试验判断
将司机控制器SK主手柄回“0”位，任意选择两个牵引电动机故障隔离开关GK置于“运转”位，再将司机控制器SK主手柄置“1”位，恢复接地继电器DJ，若机车加载后接地继电器
DJ不再动作，则可判定这两个牵引电动机正常。以正常电机组为基础，逐一将其他牵引电动机故障隔离开关GK置于“运转”位参与牵引试验，若机车加载后出现接地继电器DJ动作，则可判定该台牵引电动机接地。
4主电路接地预防措施
4.1加强用电设备日常工艺范围执行和维护保养
4.1.1牵引电动机
日常检修作业时，对牵引电机进行TY仪绝缘介电强度检测，中修及落修电机除进行TY仪检测外必须进行匝间耐压检测，对绝缘不符合工艺要求的查明原因，提前处理；日常加强牵引电机的检查及保养，对灰尘及碳粉用不少于5Kg干燥的压力风进行吹扫，并检查碳刷、刷架及弹簧压指压力、换向器表面状态符合标准，防止电机环火等问题的发生。
4.1.2牵引发电机
测量电枢及励磁绕组的绝缘电阻。用1000V兆欧表测量电枢绕组，其值在冷态时应不低于5
MΩ，在热态时不得低于0.72MΩ。用500V兆欧表测量励磁绕组的绝缘电阻，其数值在冷态时不得低于2MΩ，在热态时不得低于0.25MΩ；用5Kg干燥压缩空气清除电机各部分的积尘。另外，严格按照机车检修范围，利用牵引发电机三项不平衡检测仪对牵引发电机定子线圈绕组阻值进行测量，检测结果超过0.65%的必须下车检修。
4.1.3主整流柜
定期检查各紧固螺栓应无松动，联接导线应无折断、过热及烧损现象，绝缘片应无老化和烧损现象；用5Kg干燥压缩空气吹扫柜内积尘。绝缘电阻测量：将整流元件正负短接，用1000V兆欧表测量主整流柜带电部分对地绝缘电阻应不小于5MΩ。当湿度大于85%时，其值应不小于2.6MP。另外机车中修时，对主整流柜整体进行均流试验，均流系数不得低于0.85，否则必须更换硅整流元件。
4.1.4对机车主电路线路进行绝缘防护
对内燃机车主电路线路进行定期排查，对与车体接磨处所进行防护；对磨损、老化的线路及时进行更换。
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5结语加法器电路
主电路做为内燃机车实现动能转换成电能，以及电能转换为动能的最重要的机车部件，大力减少主电路故障，有效提高机车检修质量，对于提高机车运用安全具有重要意义。通过采取上述措施和办法后，主电路接地故障率同比下降79.3%以上，经受了多年来长交路、重载运输的严峻考验，为确保铁路运输生产做出了突出的贡献。
参考文献：
[1]叶岚、李长生,《内燃机车电传动》中国铁道出版社 2003年9月
[2]王连森、韩明春,《内燃机车检修》中国铁道出版社 2013年6月
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