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摘 要：HX_D3C型电力机车是我国当前的主力电力机车，其自身的运行质量会直接产生对各地铁路运输的影响，所以这一型机车的运行质量问题一直是铁路部门关注的焦点。当前HX_D3C型电力机车存在的主要问题是冷却系统的运行故障问题，因此本文将从辅助变流器水冷却技术的角度出发，结合HX_D3C型电力机车运行中冷却系统的工作实际，对HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术进行简要分析。
关键词：HX_D3C型电力机车；辅助变流器；水冷却技术
前言：HX_D3C型电力机车是在6轴大功率交流传动电力机车技术平台技术上衍生出的具有列车供电能力的交流客货通用型电力机车，当前在北京、上海、广州铁路局都有应用，是我国主要的客运牵引机车。在硬件性能上HX_D3C型电力机车较为优秀，唯一存在的问题是机车最初设计的风冷系统效能在运行中会因为环境因素的影响而下降，采用水冷技术对其进行改造是一种技术必然，因此对HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术的研究具有鲜明的现实意义。
1 技术研究的总体构思
HX_D3C型电力机车作为一款主力机车，其运行范围分布在全国各地，冷却系统存在的容易堵塞、容易损坏问题严重的影响了该型机车的使用质量，增加了维护工作的负担，所以在现有基础技术条件下对其冷却系统进行水冷改进是一种必然。
水冷却技术的冷却原理是利用冷却液的高速循环，来带走机车功率元件在工作中发出的热量，从热量传递的角度来看，冷却液的比热容要大大超过流动空气，所以水冷技术在应用中存在着冷却效率高、体积小、使用清洁、不受环境影响的特点。当前已经成大型交流地电力机车的主要冷却技术，HX_D3C型电力机车作为一种具备国际先进水平的电力机车。其牵引变流器也是具备水冷系统的，水箱、水泵等水冷却系统的主体装备就安装在系统变流柜内部，因此在辅助变流器水冷却技术改进活动中，如果能够利用牵引变流器的水冷系统就会大大降低改进施工的难度和成本。
在具体的改进活动中要涉及到水冷系统在HX_D3C机车与HX_D3机车之间的通用性；原有风冷系统的取消，水冷设备对风冷设备的替换，水冷设备点流箱对风冷设备点流箱的整体替换；同时在改进过程中还应该注意能耗的控制[1]。
2 变流器柜水冷却系统结构
水冷系统变流柜结构如图1所示，其实际应用中的工作机制是，系统水泵推动水箱中的冷却液在冷却回路中不断流动，带有回路连接元器件运行散发出的热量，冷却液运行一周后会带着热量进入到系统的复合冷却器中，采取强制通风冷却的方式进行冷却，并以此反复，进而到达冷却功率元器件的目的[2]。
辅助变流器水冷改进以后，会直接从系统主管线中接出之路作为辅助变流器冷却水的循环路线，具体连接方式如图1中虚线部分。为保证在适应运行中冷却系统的完好性，辅助变流器的水冷系统采用了了封闭式的连接方式，这种连接方式的应用保证了系统冷却液的安全，即使在有冷却液的情况下操作联轴器也不会产生漏液问题。
3 水冷辅助变流器功率元件的选取
辅助变流器的运行机制从风冷转化为水冷，散热器的具体工作方式会出现较大的变化，系统内部的元气件也会发生不小的变化，起重最为突出的就是风冷设备的整流环节和逆变环节两个独立运行的模块整合成为一个模块。为降低元件的损耗、提高元器件对原系统的适应性，所以选用了1700V/1000A的双单元IGBT，经过测试，水冷辅助变流器IGBT的性能参数与原系统风冷IGBT的性能参数如表1所示[3]。
表1 水冷化改进前后功率元件的技术参数对比
4 辅助变流器水冷系统及其对牵引变流器冷却影响分析
在具体的改造活动中，如果借助牵引变流器的水冷设备进行辅助变流器的水冷化改进，辅助变流器水冷系统的热量就需要在牵引变流器的水冷系统中进行集中处理，必然会导致牵引变流器水冷系统负担加重，甚至会影响牵引变流器的正常运行。所以在方案设计活动中，需要根据辅助变流器水冷系统的设计指标和牵引变流器水冷系统的额定功率，进行系统分析，确认辅助变流器水冷系统的加入不会影响牵引变流器水冷系统的正常运行才能进行改造施工[4]。
结论：HX_D3C型电力机车作为当前的主力机车，其自身的性能会对铁路运输整体产生深远的影响，所以对HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术的研究具有鲜明的现实意义，本文从技术研究的总体构思、变流器柜水冷却系统结构、水冷辅助变流器功率元件的选选取、辅助变流器水冷系统及其对牵引变流器冷却影响分析四个方面对这一问题进行了简要分析，以期为HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术水平的提升提供支持和借鉴。
参考文献
[1] 李新，谢陈刚. HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术的研究与实现[J]. 铁道机车车辆，2012，03：57-61.
[2] 宋玉美，刘陈，游小杰，郭希铮，王江波. HX_D2C型电力机车辅助变流系统实时仿真研究[J]. 机车电传动，2014，01：21-25.
[3] 李玥珩. HX_D3交流传动货运电力机车的辅助电路系统的分析研究[D]. 大连交通大学，2010.
[4] 黎欢. HX_D3型电力机车带电过分相的过电压分析与抑制措施[D]. 西南交通大学，2014.
关键词：HX_D3C型电力机车；辅助变流器；水冷却技术
前言：HX_D3C型电力机车是在6轴大功率交流传动电力机车技术平台技术上衍生出的具有列车供电能力的交流客货通用型电力机车，当前在北京、上海、广州铁路局都有应用，是我国主要的客运牵引机车。在硬件性能上HX_D3C型电力机车较为优秀，唯一存在的问题是机车最初设计的风冷系统效能在运行中会因为环境因素的影响而下降，采用水冷技术对其进行改造是一种技术必然，因此对HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术的研究具有鲜明的现实意义。
1 技术研究的总体构思
HX_D3C型电力机车作为一款主力机车，其运行范围分布在全国各地，冷却系统存在的容易堵塞、容易损坏问题严重的影响了该型机车的使用质量，增加了维护工作的负担，所以在现有基础技术条件下对其冷却系统进行水冷改进是一种必然。
水冷却技术的冷却原理是利用冷却液的高速循环，来带走机车功率元件在工作中发出的热量，从热量传递的角度来看，冷却液的比热容要大大超过流动空气，所以水冷技术在应用中存在着冷却效率高、体积小、使用清洁、不受环境影响的特点。当前已经成大型交流地电力机车的主要冷却技术，HX_D3C型电力机车作为一种具备国际先进水平的电力机车。其牵引变流器也是具备水冷系统的，水箱、水泵等水冷却系统的主体装备就安装在系统变流柜内部，因此在辅助变流器水冷却技术改进活动中，如果能够利用牵引变流器的水冷系统就会大大降低改进施工的难度和成本。
在具体的改进活动中要涉及到水冷系统在HX_D3C机车与HX_D3机车之间的通用性；原有风冷系统的取消，水冷设备对风冷设备的替换，水冷设备点流箱对风冷设备点流箱的整体替换；同时在改进过程中还应该注意能耗的控制[1]。
2 变流器柜水冷却系统结构
水冷系统变流柜结构如图1所示，其实际应用中的工作机制是，系统水泵推动水箱中的冷却液在冷却回路中不断流动，带有回路连接元器件运行散发出的热量，冷却液运行一周后会带着热量进入到系统的复合冷却器中，采取强制通风冷却的方式进行冷却，并以此反复，进而到达冷却功率元器件的目的[2]。
辅助变流器水冷改进以后，会直接从系统主管线中接出之路作为辅助变流器冷却水的循环路线，具体连接方式如图1中虚线部分。为保证在适应运行中冷却系统的完好性，辅助变流器的水冷系统采用了了封闭式的连接方式，这种连接方式的应用保证了系统冷却液的安全，即使在有冷却液的情况下操作联轴器也不会产生漏液问题。
3 水冷辅助变流器功率元件的选取
辅助变流器的运行机制从风冷转化为水冷，散热器的具体工作方式会出现较大的变化，系统内部的元气件也会发生不小的变化，起重最为突出的就是风冷设备的整流环节和逆变环节两个独立运行的模块整合成为一个模块。为降低元件的损耗、提高元器件对原系统的适应性，所以选用了1700V/1000A的双单元IGBT，经过测试，水冷辅助变流器IGBT的性能参数与原系统风冷IGBT的性能参数如表1所示[3]。
表1 水冷化改进前后功率元件的技术参数对比
4 辅助变流器水冷系统及其对牵引变流器冷却影响分析
在具体的改造活动中，如果借助牵引变流器的水冷设备进行辅助变流器的水冷化改进，辅助变流器水冷系统的热量就需要在牵引变流器的水冷系统中进行集中处理，必然会导致牵引变流器水冷系统负担加重，甚至会影响牵引变流器的正常运行。所以在方案设计活动中，需要根据辅助变流器水冷系统的设计指标和牵引变流器水冷系统的额定功率，进行系统分析，确认辅助变流器水冷系统的加入不会影响牵引变流器水冷系统的正常运行才能进行改造施工[4]。
结论：HX_D3C型电力机车作为当前的主力机车，其自身的性能会对铁路运输整体产生深远的影响，所以对HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术的研究具有鲜明的现实意义，本文从技术研究的总体构思、变流器柜水冷却系统结构、水冷辅助变流器功率元件的选选取、辅助变流器水冷系统及其对牵引变流器冷却影响分析四个方面对这一问题进行了简要分析，以期为HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术水平的提升提供支持和借鉴。
参考文献
[1] 李新，谢陈刚. HX_D3C型电力机车辅助变流器水冷却技术的研究与实现[J]. 铁道机车车辆，2012，03：57-61.
[2] 宋玉美，刘陈，游小杰，郭希铮，王江波. HX_D2C型电力机车辅助变流系统实时仿真研究[J]. 机车电传动，2014，01：21-25.
[3] 李玥珩. HX_D3交流传动货运电力机车的辅助电路系统的分析研究[D]. 大连交通大学，2010.
[4] 黎欢. HX_D3型电力机车带电过分相的过电压分析与抑制措施[D]. 西南交通大学，2014.