空壓機起動(dòng)電阻燒損原因及改進(jìn)措施

　　石家莊電力機務(wù)段范書(shū)軍從2009年6月至2011年9月為止，我們車(chē)間的29臺DF4型機車(chē)的空壓機共發(fā)生了29例故障，這些故障大致可分為以下幾類(lèi)：
　?、倏諌簷C控制電路故障；
　?、诳諌簷C機械故障；
　?、叟盼坶y長(cháng)排風(fēng)；
　?、芷渌?。從故障統計中可以看出主要故障是控制電路故障，發(fā)生比較頻繁的是起動(dòng)電阻(resistance)ST長(cháng)得電，其結果(result)是容易造成燒損，甚至引起火災。因此我們有必要對控制電路進(jìn)行分析(Analyse)，以采取有效措施，防止起動(dòng)電阻的燒損。
　　2.1壓縮機控制電路的主要組成部分DF4型機車(chē)采用的是NFT5空壓機，其型號為Z-2.4/9，可供給機車(chē)空氣制動(dòng)系統、控制用風(fēng)裝置及輔助用風(fēng)裝置所需要的壓縮空氣。NPT5型空壓機由一臺直流電動(dòng)機驅動(dòng)，電機額定功率（指物體在單位時(shí)間內所做的功的多少）為22kW，額定轉速為1000r/min.為了減少空壓機起動(dòng)時(shí)的沖擊電流，采用起動(dòng)電阻RST―級降壓起動(dòng)，并在空壓機的排風(fēng)管路口裝有一個(gè)無(wú)負荷電磁閥11YV以減小起動(dòng)阻力(resistance)。
　　為了使輔助發(fā)電在柴油機起動(dòng)后自動(dòng)投人，所以輔助發(fā)電開(kāi)關(guān)4S是閉合的，如為輔助發(fā)電控制電路。
　　柴油機起機后，輔助發(fā)電線(xiàn)圈KMG得電，由兩對主觸頭KMG得電閉合，接通電壓調整(Adjustment)器AVR正、負電線(xiàn)與機車(chē)電路間的聯(lián)系，起動(dòng)發(fā)電機MG自動(dòng)轉為發(fā)電機工況運行，如所示。
　　輔助發(fā)電控制（control)電路柴油機運行后，將主操縱臺上的琴鍵開(kāi)關(guān)7S閉合（副操縱臺的8S斷開(kāi)）使空壓機投入工作，如所示。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中水或其它液體當作活塞來(lái)壓縮氣體，然后將氣體排出。
　　空壓機的運轉和停止(stop)，是由空氣壓力開(kāi)關(guān)4SPA根據總風(fēng)缸中的空氣壓力自動(dòng)進(jìn)行控制（control)的，當總風(fēng)缸中的空氣壓力低于750kP時(shí)空氣壓力開(kāi)關(guān)4SPA觸頭閉合，回路走向為：無(wú)負荷起動(dòng)，同時(shí)主觸頭1KMC閉合，如所示。
　　由得知，延時(shí)3s后，時(shí)間繼電器3KT的觸頭動(dòng)作，電路(Circuits)走向為：風(fēng)泵二級運行接觸器2KMC線(xiàn)圈得電，使得回路中的主觸頭2KMC閉合。昆山空壓機維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過(guò)自潔式空氣過(guò)濾器被吸入，通過(guò)PLC自動(dòng)清洗過(guò)濾器，空氣在經(jīng)過(guò)進(jìn)口導葉自動(dòng)調節后進(jìn)入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級壓縮系統電路走向為：被短接，空壓機全電壓(Voltage)起動(dòng)，轉速上升至額定值，同時(shí)回路內的輔助觸頭2KMC斷開(kāi)，使11YV線(xiàn)圈斷電，從而空壓機排氣管與大氣的通路關(guān)閉，并向總風(fēng)缸打風(fēng)。當總風(fēng)缸中的空氣壓力(pressure)達到900kPa后，空氣壓力開(kāi)關(guān)(switch)4SPA觸頭斷開(kāi)，接觸器1KMC和2KMC線(xiàn)圈均斷電，空壓機斷電停止工作。
　　空壓機的控制（control)回路及故障情況(Condition)來(lái)分析，我們發(fā)現造成空壓機降壓起動(dòng)電阻RST長(cháng)得電的原因主要有以下幾方面：（1）降壓電阻接觸器2KMC電路故障144接觸器具有頻繁（frequency)地接通和切換電器(Electric appliances)的功能(gōng néng)，KMC是直流電磁接觸器，其型號為CZO- 250/10，額定電壓(Voltage)為440V，額定電流為250A，它由電磁機構主觸頭、滅弧裝置(Apparatus)、輔助觸頭等部件組成。
　　引起2KMC電路故障的原因應是它本身所引發(fā)的，其組成部件引起的故障一般表現為：
　?、?KMC接觸器線(xiàn)圈燒損或負端線(xiàn)脫落；
　?、谟|點(diǎn)燒損，接觸銜鐵開(kāi)距稍大；
　?、苤饔|頭有異物墊住不吸合等。
　　由于接觸器（contactor)2KMC電路出現故障，從與中可看到，當接觸器2KMC不得電時(shí)，其主觸頭不能閉合（或由于主觸頭問(wèn)題而不能閉合時(shí)，空壓機只能一級降壓起動(dòng)。電流(Electron flow)從起動(dòng)電阻RST通過(guò)，此時(shí)風(fēng)泵泵風(fēng)慢，需長(cháng)時(shí)間運行才能使總風(fēng)缸壓力達到900kPa，因此，造成降壓起動(dòng)電阻（阻值為。22）的通電時(shí)間過(guò)長(cháng)，直接導致了電阻發(fā)熱、燒紅。
　　引起繼電器3KT的故障原因有：
　?、劾^電器（作用：自動(dòng)調節、轉換電路等作用）間調整不當或延時(shí)過(guò)長(cháng)。
　　當發(fā)生時(shí)間繼電器（作用：自動(dòng)調節、轉換電路等作用）故障時(shí)，回路中的3KT不能閉合，不能起到延時(shí)觸動(dòng)作用，即3s后2KMC接觸器不能得電，中2KMC主觸頭不能閉合，風(fēng)泵二級起動(dòng)無(wú)法執行，保持降壓起動(dòng)電阻RST電路通電，造成RST發(fā)熱燒紅。昆山空壓機維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統，油泵控制系統啟動(dòng)后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統可通過(guò)內置的溫控閥來(lái)調節內部油壓和油溫，以滿(mǎn)足系統需要。
　　引起IKMC主觸頭粘連的故障原因：由電路可知，當總風(fēng)缸內的空氣壓力達到900kPa后，空氣壓力開(kāi)關(guān)(switch)4SPA自動(dòng)斷開(kāi)，接觸(contact)器1KMC斷電，輔助觸頭1KMC斷開(kāi)使接觸器2KMC斷電，2KMC主觸頭斷開(kāi)，但因1KMC主觸頭故障粘連不能斷開(kāi)，致使降壓起動(dòng)電阻回路仍然通電。BST的工作時(shí)間(time)過(guò)長(cháng)，其發(fā)熱、燒紅現象在所難免。
　　故障危害(wēi hài)以上所述為控制電路所引起起動(dòng)電阻RST長(cháng)得電乃至燒損的原因分析，通常在發(fā)生起動(dòng)電阻發(fā)熱、燒紅的故障時(shí)，只能靠人為斷開(kāi)輔助發(fā)電開(kāi)關(guān)4S來(lái)解決。一旦這一故障發(fā)生而不被人們發(fā)現，將導致空壓機降壓起動(dòng)電阻RST燒損，甚至引起電器柜著(zhù)火，直接影響運輸(transport)生產(chǎn)安全，特別是在禁火區――煉油廠(chǎng)、乙烯等易燃易爆場(chǎng)所進(jìn)行調車(chē)編組作業(yè)的，如果發(fā)生這一故障，其造成的損害將是無(wú)法估量的。
　　通過(guò)對故障原因的分析，我認為采取以下的措施可以有效地防止此類(lèi)故障的發(fā)生。
　　對空壓機控制電路進(jìn)行改造改造空壓機控制電路是保護降壓起動(dòng)電阻電路的根本，只有從根本上解除（解釋:解決、消除)了故障隱患才能起到真正的保護作用。在中加設保護電路（參見(jiàn)），中的中間繼電器12K常閉觸頭起動(dòng)控制輔助發(fā)馬達的發(fā)電作用。
　　當發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)防止空壓機降壓起動(dòng)電阻發(fā)熱(fever)燒損，起保護作用。
　　柴油機正常起機后，輔助發(fā)電機發(fā)電后，閉合開(kāi)關(guān)7S或8S，接觸器1KMC電路接通，1KMC正聯(lián)鎖吸合，由于2KMC電路或3KT故障，故2KMC電路不導通，而保護電路5s延時(shí)后，時(shí)間繼電器4KT導通，接通了中間繼電器12K電路，由于12K電路動(dòng)作，使新增設的警鈴響起，通知司機，電路已經(jīng)出現故障，接著(zhù)控制輔助發(fā)電的12K反聯(lián)鎖斷開(kāi)，切斷（割開(kāi)；截斷)了輔助發(fā)電電路，使空壓機因故障停止(stop)工作，防止了起動(dòng)電阻RST電路連續導通而導致(cause)的發(fā)熱燒損。
　?。?）壓機泵風(fēng)完畢后，2KMC主觸頭斷開(kāi)，1KMC主觸頭粘連時(shí)由于2KMC主觸頭斷開(kāi)，1KMC主觸頭黏連，故2KMC反聯(lián)鎖接通，經(jīng)5s后時(shí)間繼電器(Electric appliances)4KT導通，接通了中間繼電器12K電路，12K反聯(lián)鎖斷開(kāi)，切了輔助發(fā)電電路，空壓機停止工作(gōng zuò)，防止了RST的發(fā)熱燒損。昆山空壓機維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統，油泵控制系統啟動(dòng)后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統可通過(guò)內置的溫控閥來(lái)調節內部油壓和油溫，以滿(mǎn)足系統需要。
　　3.2接觸器與繼電器的選購與維護接觸器與繼電器的質(zhì)量好壞直接影響到電路導通的質(zhì)量。因此選購時(shí)，應盡量選擇(xuanze)合乎規格要求的器件，避免因材料質(zhì)量而出現故障。
　　加強日常（daily）維護(maintain)保養包括：
　?、俳?jīng)常清掃觸頭，保持觸頭表面的清潔，以減小接觸電阻；
　?、诓欢ㄆ谘膊閯?dòng)靜觸頭的狀態(tài)，有輕微燒損應進(jìn)行打磨，燒損嚴重(serious)的立即更換，以保證觸頭閉合、斷開(kāi)的可靠性；
　?、蹤z查接觸器的滅弧裝置，以確保電弧熄滅時(shí)的可靠性；
　?、芏ㄆ诓鸾饫^電器(Electric appliances)，以檢測(檢查并測試)電路內部的電容與晶體二極管是否被擊穿；
　?、輰r(shí)間(time)繼電器的時(shí)間設置不當的應進(jìn)行調整；
　?、藿佑|(contact)器與繼電器內(Inside)的線(xiàn)圈應保持完好，無(wú)脫線(xiàn)現象。
　　經(jīng)過(guò)三個(gè)月的后期(hòu qī)調查，沒(méi)有發(fā)現啟動(dòng)電阻燒損的情況，完善了電路改造，達到了預期的效果。昆山空壓機保養主要噪聲源是進(jìn)、排氣口，應選用適宜的進(jìn)排氣消聲器?？諌簷C進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進(jìn)氣消聲器應選用抗性結構或以個(gè)、抗性為主的阻抗復合式結構?？諌簷C的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器