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[摘要]针对EL型机车防空转系统的几种故障现象，根据其工作原理，分析了各种故障原因，提出了几种处理方法，大大减少了防空转控制系统故障，提高了行车安全可靠性。
[关键词]防空转；故障；处理方法
EL型电力机车在我们七台河分公司以及鹤岗分公司运输部运用初期，防空转系统故障发生频繁。其中EL1554、EL1553两台机车故障现象最为突出，这两台机车在牵引列车从桃选站出发后均发生过坡停现象。经过现场跟踪观察和分析，证明故障大都是由于机车防空转控制系统故障引起的。
1.系统的动作原理概述
防空转控制系统的空转较正是根据最能表征空转程度的各轮对之间速度差（Δν）、加速度（dv/dt）、加速度导数（d2v/dt2）三个信号各自动作阈值及校正时间特性进行的。也就是说，当空转发生时，系统产生校正信号Iss1（I转向架）、Iss2（Ⅱ转向架），使各转向架电流迅速下降，同时自动撒砂，从而有效地抑制空转。空转消失后，系统能以适当速度及特性恢复电机电流。
2.系统的故障原因分析简介
从防空转控制系统的动作原理可以看出，当防空转控制系统的某个环节发生故障，导致该系统I转向架（简称I架）校正信号Iss1小于I架牵引电流给定信号Is1、Ⅱ转向架（简称Ⅱ架）校正信号Iss2小于Ⅱ架牵引电流给定信号Is2时，即使机车动轮未发生空转，也会出现牵引电机电流迅速下降、撒砂动作、空转显示等现象，这会严重影响机车牵引力的正常发挥，影响运行正点。
从防空转控制系统故障处理情况可以看出，最空易使系统发生故障的是速度传感器部分和电子控制插件部分。
EL型电力机车防空转系统控制系统采用的是TGQ7B型磁电式速度传感器，全车共4个，分别安装在第1、第3动轮左侧轴箱上和第4、第6动轮右侧轴箱上。它是转速信号变换的输入环节，如果速度传感器达不到技术要求，则必然导致故障现象的产生。
3.系统的故障现象及故障处理方法
故障现象1：机车动轮发生空转时，系统不发生作用，无其它显示。
故障现象2：机车动轮发生空转时，空转显示，撒砂动作，但不降低给定电流。
故障现象3：机车动轮未发生空转时，撒砂动作，其它无显示。
故障现象4：机车起动或运行中未发生空转时，电流给不上或只能给出一点小电流，无其它显示。
处理方法1：机车在运行途中，司乘人员若发现故障现象4和5时，作为应急处理办法，要把电子柜外盖打开，将防空转插件上故障转换开关拨向上方故障位，系统不干预电流给定环节，也就不影响机车牵引力的正常发挥，司乘人员回段后再报活维修。
处理方法2：当出现故障现象1、2、3时，可认为是防空转插件故障。其中故障现象1较为少见；现象2则是防空转插件中的给定电流下降环节电路或校正输出环节电路发生故障；现象3则是防空转插件拆下在“电器通用试验台”上检测，并进行相应处理或更换同型号、规格的插件。
处理方法3：出现故障现象4时，可将防空转插件故障转换开关打向故障位，若此时给定电流正常，则可认为是防空转插件故障，处理时可比照处理方法2进行相应查处。若故障仍然存在，则可认为故障点不在防空转控制系统范围，必须从其它方面查找。
当出现故障现象5时，可按照以下几种故障现象进行相应查处。
处理方法4：逐一拆下相应的轴箱端盖，用专用防磁塞尺从安装壳体端面测量传感头极靴与测速齿盘顶圆之间的间隙，若间隙不在0.8mm-1.0mm范围之内，则可认为是空气间隙不正常故障，这种故障最为普遍。间隙大于1.0mm时，由于精度不够高和分辨率差等原因会导致故障现象产生。在处理过程中还发现当间隙小于0.8mm时，由于极靴的齿与测速齿盘的齿在轴向上不平行或者由于测速齿盘本身同心度不够等原因，都会引起极靴齿和测速齿盘的齿之间发生摩擦，最终导致故障现象产生。所以当间隙不在0.8-1.0mm范围之内时，必须加减专用调整垫片，使之符合要求。
处理方法5：拆下速度传感器传感头，检查极靴上是否有铁屑、铁片、油泥等异物吸附而造成磁极短路。若发生这种情况，必须拆下速度传感器传感头进行清扫或酒精清洗干净，同时检查测速齿盘上是否有油泥等异物的吸附，若有则必须及时清洗干净。
处理方法6：拆下相应的轴箱端盖，如发现极靴齿磨歪（磨损严重时必须更换传感头）或极靴齿与测速齿盘有相互摩擦现象以及机车动轮转动数次测量空气间隙严重不均时，则可认为是测速齿盘椭圆。遇到这种情况，必须检查检查测速齿盘的紧固螺栓是否装紧，测速齿盘与档板之间是否配合到位，档板与轴头是否配合到位等，必要时更换测速齿盘。
处理方法7：如前述几种情况都正常时，则需专业技术人员随车跟踪查处。当故障出现时，用万用表测量频率变换（f/v）插件中1A、3A、5A、7A孔的速度信号。若测量值一致，则说明故障点在防空转插件上，此时可比照处理方法2进行查处。若测量某孔无输出时，则有可能是：⑴对应该孔的电缆线故障或电气连接部位接触不良，需拆下电缆线两端，用万用表检查是否良好，再检查插头、插座、接线柱有无断线、松动、生锈等现象。⑵对应该孔的传感器传感头内线圈断线，需拆下传感头接线处外盖和接线，用万用表测量线圈的阻抗，其值应为（1.4±15%）kΩ，否则是传感器线圈断线，此时必须更换传感头。⑶频率变换（f/v）插件中对应该孔的某电路环节发生故障，处理时可将频率变换（f/v）插件拆下在电器通用测试台上进行检测，并进行相应查处或更换同型号、规格的插件。或测量某孔有输出，但不正常，则可认为是对应的速度传感器有磁路故障。为了进一步判断确认，可按照下面所述处理方法8进行查处。
处理方法8：由于目前各地方铁路无速度传感器专用检测设备，所以要判断确认哪一个速度传感器故障，需专业技术人员随车跟踪查处。在I端司机室中心接线端子板第7排第1、第3轮对轴箱上的速度传感器至频率变换（f/v）插件的连线分别为N723、724、G7和N727、728、G5；在Ⅱ端司机室中心接线端子板第7排第4、第6轮对轴箱上的速度传感器至频率变换（f/v）插件的连线分别为N735、736、G6和N739、740、G8。查换时将N723、724、G7分别接至N727、728、G5的连接线上，若故障消除，则可判断是第1轮对轴箱上速度传感器故障；若故障仍然存在，则将N727、728、G5分别接至N723、724、G7的连接线上，若故障消除则可判断 是第3轮对轴箱上速度传感器故障，若故障仍未消除，则可比照I端查寻办法到Ⅱ端分别进行相应查处。此时，若故障仍然存在，则可认为是频率变换（f/v）插件故障。如果速度传感器磁路有故障，则必须及时更换传感头。
4.结束语
以上所述处理方法是在我公司实施后，大大减少了防空转控制系统故障，提高了行车安全可靠性。为了预防防空转控制系统故障的发生，现已要求检修人员在中修、小修或其它原因做完轮对轴头超探后，必须检查EL型机车速度传感器及测速齿盘，并测量传感头极靴与测速齿盘顶圆之间的空气间隙，使之符合技术要求；同时遇机车大、年修时，必须把防空转控制插件和频率变换（f/v）插件拆下在电器通用测试台上进行检测，以保证合格插件上车运用。以上所做的工作在提高机车质量、确保行车安全方面都收到了良好的效果。
[关键词]防空转；故障；处理方法
EL型电力机车在我们七台河分公司以及鹤岗分公司运输部运用初期，防空转系统故障发生频繁。其中EL1554、EL1553两台机车故障现象最为突出，这两台机车在牵引列车从桃选站出发后均发生过坡停现象。经过现场跟踪观察和分析，证明故障大都是由于机车防空转控制系统故障引起的。
1.系统的动作原理概述
防空转控制系统的空转较正是根据最能表征空转程度的各轮对之间速度差（Δν）、加速度（dv/dt）、加速度导数（d2v/dt2）三个信号各自动作阈值及校正时间特性进行的。也就是说，当空转发生时，系统产生校正信号Iss1（I转向架）、Iss2（Ⅱ转向架），使各转向架电流迅速下降，同时自动撒砂，从而有效地抑制空转。空转消失后，系统能以适当速度及特性恢复电机电流。
2.系统的故障原因分析简介
从防空转控制系统的动作原理可以看出，当防空转控制系统的某个环节发生故障，导致该系统I转向架（简称I架）校正信号Iss1小于I架牵引电流给定信号Is1、Ⅱ转向架（简称Ⅱ架）校正信号Iss2小于Ⅱ架牵引电流给定信号Is2时，即使机车动轮未发生空转，也会出现牵引电机电流迅速下降、撒砂动作、空转显示等现象，这会严重影响机车牵引力的正常发挥，影响运行正点。
从防空转控制系统故障处理情况可以看出，最空易使系统发生故障的是速度传感器部分和电子控制插件部分。
EL型电力机车防空转系统控制系统采用的是TGQ7B型磁电式速度传感器，全车共4个，分别安装在第1、第3动轮左侧轴箱上和第4、第6动轮右侧轴箱上。它是转速信号变换的输入环节，如果速度传感器达不到技术要求，则必然导致故障现象的产生。
3.系统的故障现象及故障处理方法
故障现象1：机车动轮发生空转时，系统不发生作用，无其它显示。
故障现象2：机车动轮发生空转时，空转显示，撒砂动作，但不降低给定电流。
故障现象3：机车动轮未发生空转时，撒砂动作，其它无显示。
故障现象4：机车起动或运行中未发生空转时，电流给不上或只能给出一点小电流，无其它显示。
处理方法1：机车在运行途中，司乘人员若发现故障现象4和5时，作为应急处理办法，要把电子柜外盖打开，将防空转插件上故障转换开关拨向上方故障位，系统不干预电流给定环节，也就不影响机车牵引力的正常发挥，司乘人员回段后再报活维修。
处理方法2：当出现故障现象1、2、3时，可认为是防空转插件故障。其中故障现象1较为少见；现象2则是防空转插件中的给定电流下降环节电路或校正输出环节电路发生故障；现象3则是防空转插件拆下在“电器通用试验台”上检测，并进行相应处理或更换同型号、规格的插件。
处理方法3：出现故障现象4时，可将防空转插件故障转换开关打向故障位，若此时给定电流正常，则可认为是防空转插件故障，处理时可比照处理方法2进行相应查处。若故障仍然存在，则可认为故障点不在防空转控制系统范围，必须从其它方面查找。
当出现故障现象5时，可按照以下几种故障现象进行相应查处。
处理方法4：逐一拆下相应的轴箱端盖，用专用防磁塞尺从安装壳体端面测量传感头极靴与测速齿盘顶圆之间的间隙，若间隙不在0.8mm-1.0mm范围之内，则可认为是空气间隙不正常故障，这种故障最为普遍。间隙大于1.0mm时，由于精度不够高和分辨率差等原因会导致故障现象产生。在处理过程中还发现当间隙小于0.8mm时，由于极靴的齿与测速齿盘的齿在轴向上不平行或者由于测速齿盘本身同心度不够等原因，都会引起极靴齿和测速齿盘的齿之间发生摩擦，最终导致故障现象产生。所以当间隙不在0.8-1.0mm范围之内时，必须加减专用调整垫片，使之符合要求。
处理方法5：拆下速度传感器传感头，检查极靴上是否有铁屑、铁片、油泥等异物吸附而造成磁极短路。若发生这种情况，必须拆下速度传感器传感头进行清扫或酒精清洗干净，同时检查测速齿盘上是否有油泥等异物的吸附，若有则必须及时清洗干净。
处理方法6：拆下相应的轴箱端盖，如发现极靴齿磨歪（磨损严重时必须更换传感头）或极靴齿与测速齿盘有相互摩擦现象以及机车动轮转动数次测量空气间隙严重不均时，则可认为是测速齿盘椭圆。遇到这种情况，必须检查检查测速齿盘的紧固螺栓是否装紧，测速齿盘与档板之间是否配合到位，档板与轴头是否配合到位等，必要时更换测速齿盘。
处理方法7：如前述几种情况都正常时，则需专业技术人员随车跟踪查处。当故障出现时，用万用表测量频率变换（f/v）插件中1A、3A、5A、7A孔的速度信号。若测量值一致，则说明故障点在防空转插件上，此时可比照处理方法2进行查处。若测量某孔无输出时，则有可能是：⑴对应该孔的电缆线故障或电气连接部位接触不良，需拆下电缆线两端，用万用表检查是否良好，再检查插头、插座、接线柱有无断线、松动、生锈等现象。⑵对应该孔的传感器传感头内线圈断线，需拆下传感头接线处外盖和接线，用万用表测量线圈的阻抗，其值应为（1.4±15%）kΩ，否则是传感器线圈断线，此时必须更换传感头。⑶频率变换（f/v）插件中对应该孔的某电路环节发生故障，处理时可将频率变换（f/v）插件拆下在电器通用测试台上进行检测，并进行相应查处或更换同型号、规格的插件。或测量某孔有输出，但不正常，则可认为是对应的速度传感器有磁路故障。为了进一步判断确认，可按照下面所述处理方法8进行查处。
处理方法8：由于目前各地方铁路无速度传感器专用检测设备，所以要判断确认哪一个速度传感器故障，需专业技术人员随车跟踪查处。在I端司机室中心接线端子板第7排第1、第3轮对轴箱上的速度传感器至频率变换（f/v）插件的连线分别为N723、724、G7和N727、728、G5；在Ⅱ端司机室中心接线端子板第7排第4、第6轮对轴箱上的速度传感器至频率变换（f/v）插件的连线分别为N735、736、G6和N739、740、G8。查换时将N723、724、G7分别接至N727、728、G5的连接线上，若故障消除，则可判断是第1轮对轴箱上速度传感器故障；若故障仍然存在，则将N727、728、G5分别接至N723、724、G7的连接线上，若故障消除则可判断 是第3轮对轴箱上速度传感器故障，若故障仍未消除，则可比照I端查寻办法到Ⅱ端分别进行相应查处。此时，若故障仍然存在，则可认为是频率变换（f/v）插件故障。如果速度传感器磁路有故障，则必须及时更换传感头。
4.结束语
以上所述处理方法是在我公司实施后，大大减少了防空转控制系统故障，提高了行车安全可靠性。为了预防防空转控制系统故障的发生，现已要求检修人员在中修、小修或其它原因做完轮对轴头超探后，必须检查EL型机车速度传感器及测速齿盘，并测量传感头极靴与测速齿盘顶圆之间的空气间隙，使之符合技术要求；同时遇机车大、年修时，必须把防空转控制插件和频率变换（f/v）插件拆下在电器通用测试台上进行检测，以保证合格插件上车运用。以上所做的工作在提高机车质量、确保行车安全方面都收到了良好的效果。