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【科普】画风不同而殊途同归——浅谈SS3和小SS3B的重联插座

2021-04-08 00:24 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称:宁柳跨越)



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参考

  • 刘友梅 著,《韶山3型电力机车》

  • 刘友梅 著,《韶山3型4000系电力机车》

  • 谢步明 著,《韶山7型电力机车》

  • 《大秦线万吨单元列车试验》,贺启庸 著,《中国铁道科学》1991年01期,第16页~第28页

  • 《SS3型机车实施列车制动时切除重联机车动力的技改措施》,钱向东 著,《电力机车技术》1999年03期,第41页+第20页

  • 《SS3型机车重联补机辅机单相起动故障的改进》,陈贻康、张大福 著,《电力机车与城轨车辆》2003年05期,第61页~第62页

  • 《机车重联控制系统的发展》,张毅力 著,《机械管理开发》2009年01期,第15页~第16页+第18页

  • 《机车无线重联控制系统》,周军、王志毅 著,《铁路技术创新》2013年02期,第97页~第100页

  • 《SS3型电力机车双机重联电气控制技术改进》,卢锦华 著,《铁道运营技术》2015年02期,第63页~第65页+第68页

  • 《关于重联机车加装重联阀的研究》,尹凤伟 著,《时代农机》2016年12期,第59页~第60页



引子

我在整理小SS3B照片时,发现拍摄于2015年7月12日的一组照片:

SS3-4527号机车

一趟货列从柳州南站六场发出,本务机为SS3-4527号机车,补机为SS3-8046号机车。这两台机车均配属于成都铁路局贵阳机务段,且每台机车的两端路徽,两侧均有重联插座。不过,这两台机车均没有总风管和平均管,亦未使用重联线插上重联插座。

SS3-8046号机车

带着疑问,我开始探索小SS3B重联插座来龙去脉。



溯源

SS3是中国铁道部第二代电力机车,采用双拍全波桥式全波整流、低压侧调压开关与晶闸管相控相结合的调压方式,实现了调压开关8级级间晶闸管相控平滑调压。

SS3-6088号机车,拍摄于2015年9月27日,时配属于柳州机务段

而自1992年开始批量生产的小SS3B,以采用晶闸管相控平滑调压、及使用平行牵引拉杆降低牵引点高度为其特点。然而,不可回避的是,无论是SS3还是小SS3B,最初均只设计单机牵引,没有考虑到日后重联牵引,因而未加装重联插座。

SS3-6088号机车路徽及车号牌特写



双侧单套重联插座

为了解决小SS3B重联牵引的问题,一些机务段在小SS3B路徽两边各设一个重联插座——即所谓的“双侧单套重联插座”;重联线以对角斜向的形式连接,将来自本务机车的110 V 电压电平⑴的机车控制信号传至重联机车。

SS3-8038号机车,拍摄于2015年7月9日,时配属于贵阳机务段

每台机车设有A组B组双套电子控制柜⑵,接收来自本务机车司机控制器的指令(直流电压),并将司机控制器给出的电压整定值转化为电子控制柜的控制信号,控制硅整流柜晶闸管的开通及断开,以实现机车交—直流变换及直流电压电流输出值的控制,从而完成双机重联机车输出功率的同步控制。

SS3-8038号机车的双侧单套重联插座特写

但在实践中发现诸如重联线对角连接难度大、长度过长易甩晃造成断线、连接线与车钩碰磨导致破损短路故障等重联部件问题;此外还发现电子控制柜不同名组导致无法正常牵引给流、两台机车通过接触网分相区时重联机车带电进入分相区、双机重联信息显示异常电气等问题。



双侧平行双套重联插座

SS7-0004号机车,拍摄于2015年6月6日,时配属于南宁机务段
SS7-0004号机车的双侧上下双套重联插座特写

南宁机务段借鉴SS7的双侧上下双套重联插座设计优点,确定采取双侧平行双套对称连接方式进行小SS3B重联,即将原设在路徽两侧的双侧单套重联插座,改为在车号牌两侧设置双侧平行双套重联插座,对角斜向连接变为同侧对称连接。

SS3-0448号机车,拍摄于2015年4月25日,时配属于南宁机务段

这样就有效解决了上述重联部件问题。双侧平行双套对称连接的显著优点有:一是重联线的长度为对角斜向连接时的1/3,不易甩晃,连接便捷;二是双套重联线并联使用,极大降低了机车重联电线路故障率,确保了双机重联运行安全可靠性。

SS3-0448号机车的双侧双套重联插座特写

除了改进重联线连接外,南宁机务段还改进了电子控制柜和重联过分相各自的控制线路设计,并改造了机车信息显示屏电路设计。

除了南宁机务段外,柳州机务段亦有部分小SS3B采用这种双侧平行双套重联插座。不过由于重联插座设计上的问题,运行于黔桂铁路线上的小SS3B,即使本务机车和补机机车均配属于同一机务段,两车之间仅连接制动管,不连接平均管、总风管和重联插座。

SS3-4178号机车,拍摄于2015年3月28日,时配属于柳州机务段

随着两个机务段各自配属的大SS3B运行于黔桂铁路,这种小SS3B连挂牵引货列的景象渐渐成为记忆。当然,大SS3B的两节机车之间进行电气重联以及风管路重联——即所谓的“内重联”,但不设置“外重联”。

SS3-4229号和SS3-6043号机车连挂牵引货列,拍摄于2015年4月12日;SS3-4229号机车时配属于贵阳机务段,SS3-6043号机车时配属于柳州机务段
SS3-6043号机车,可见其两端均无重联插座,无法与拥有双侧单套重联插座的SS3-4229号机车进行电气重联以及风管路重联



总结

SS3和小SS3B在设计之初未加装重联插座,让各机务段在运用中加装重联插座,以应对线路牵引定数的上升。不过由于设计上的问题,装用双侧单套重联插座的SS3和小SS3B渐渐只连接制动管,不进行电气重联以及风管路重联;而部分小SS3B装用的双侧平行双套重联插座,亦渐入“食之无肉,弃之有味”的境地。

重联电气化改造方案



注释

⑴所谓电平,是指两功率或电压之比的对数,有时也可用来表示两电流之比的对数。电平的单位分贝用dB表示。常用的电平有功率电平和电压电平两类,它们各自又可分为绝对电平和相对电平两种。

⑵A组和B组电子控制柜相互独立,功能完全一样。



完稿时间:2021年4月8日

发表时间:2021年4月8日


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