京广动车组列车电机为什么会突冒浓烟

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作者:群力   据《大河报》报道 12月24日晚21时59分“和谐号”动车组由北京西开往郑州的D131次列车在行驶至鹤壁市淇县段时，牵引电动机突然冒出滚滚浓烟。
该类牵引电动机的主要参数：
图一  会冒浓烟的牵引电动机
图二   冒浓烟的动车组
      持续额定功率568kW；额定电压2089V；额定电流211A；额定转速1177 r/min；额定频率59.8Hz；最高转速3121 r/min；强迫通风冷却；万向节传动；纵向布置，并悬挂于车体上。动车组由（3M+1T）+2（M+T）编组而成，每节动车上装有2台568kW的牵引电动机，它们由IGBT逆变器供电。这是一节5动3拖的动车组，总功率5680kW，轮对上的功率5566kW。有一动一拖的编组存在，顾计一个逆变器供两台牵引电动机，属于大逆变器小电动机的电动机变频系统。一般来讲在这样的电传动系统中电动机不应该发生电动机突然冒出滚滚浓烟的致命性故障。
笔者认为牵引电动机突然冒出滚滚浓烟的原因：
1、因为该车上只有一台电动机发出滚滚浓烟，另外一台电动机正常工作，所以电动机发出滚滚浓烟的时刻，发生故障这一段时间逆变器是好的，系统的保护装置没有测量到应该动作的整定值，还不属于电动机变频系统的故障范围。这就是说发出浓烟滚滚的电动机没有发生接地和短路故障，发出浓烟滚滚的那段时间变频器还在向出故障的电动机供电，所以故障电动机才有巨大能量发出滚滚浓烟，浓烟就是故障电动机的绝缘材料在破坏在燃烧，向大气排放出有毒气体。
2、 我们绝对不能排除电动机发出滚滚浓烟的部位应该在绕组端部，这个部位正是匝间短路处。因为在匝间短路部位的局部温度很高，周围的绝缘材料在氧化在热分解在起火，匝间短路的部位在不断扩大并发出滚滚浓烟，同时在电机出风口排出刺激眼睛和呛鼻的有毒浓烟。如果在铁心内部的绕组如果出现匝间短路，在发生这样大的浓烟之前就会发生接地，逆变器控制系统的接地保护就会动作，早就会切断电源。浓烟就不会发生了，不至于发生“迅速出动3辆消防车、15名官兵赶赴现场扑救。”的惊心动魄场面。
3、发生匝间短路的原因之一：从长江铁路网的网友发的帖子上提到“据说火烧完了后刹车盘又抱死了”。 后刹车盘抱住轮对，造成与该轮对相连接的电动机直接过载。过载引起过热，过热引起电磁线的热击穿，击穿后引起匝间短路，匝间短路部位就会产生刺目呛鼻的滚滚浓烟，这与大河报的报道“事故可能是因为动车组列车电机过热引发的”是一致的。说明该动车组的制动系统存在严重缺陷。
4、发生匝间短路的原因之二：往往是因为电磁线的匝间材料经受不起变频器高频高压尖峰脉冲波的电冲击，尤其是用劣质耐电晕电磁线代替优质耐电晕电磁线最容易引起匝间短路。
5、发生匝间短路的原因之三：尤其在线圈涨形、包扎绝缘层和嵌线的关键工序的进行过程中若有破坏性敲击很容易引起匝间损伤进一步导致短路。在这里应该强调电动机的制造工艺，先进的制造工艺和手段是电动机质量的保证，这次匝间短路的发生与该电机制造厂的制造工艺有非常大的因果关系。
6、发生匝间短路的原因之四：该动车组的交流传动系统的保护参数和特性曲线的控制不合理，尤其是单个牵引电动机的热保护参数与牵引特性之间处理有问题。譬如动车组速度在200 km/h ，通过牵引电动机应该小于或等于额定电流，一旦某一电动机电流超过其特性曲线规定值的10%，控制系统应该报警并显示该电动机过载，当绕组温度达到220℃应该立即切断电流。这样该电动机绝对不可能突冒滚滚浓烟。
7、该电动机上或者没有温度传感器或者装了失效的温度传感器。没有温度保护就会酿成此类突冒滚滚浓烟的致命故障。
8、建议对CRH5动车组和牵引电动机这一批次产品进行招回处理，请专家们会诊，对关键系统进行论证。在问题没有解决之前应该停止生产。

xzsh

强文 分析的很有道理啊

heavenlee

增长见识了！:loveliness: