【科普】畫風不同而殊途同歸——淺談SS3和小SS3B的重聯(lián)插座

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱:寧柳跨越)
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參考
劉友梅 著,《韶山3型電力機車》
劉友梅 著,《韶山3型4000系電力機車》
謝步明 著,《韶山7型電力機車》
《大秦線萬噸單元列車試驗》,賀啟庸 著,《中國鐵道科學》1991年01期,第16頁~第28頁
《SS3型機車實施列車制動時切除重聯(lián)機車動力的技改措施》,錢向東 著,《電力機車技術》1999年03期,第41頁+第20頁
《SS3型機車重聯(lián)補機輔機單相起動故障的改進》,陳貽康、張大福 著,《電力機車與城軌車輛》2003年05期,第61頁~第62頁
《機車重聯(lián)控制系統(tǒng)的發(fā)展》,張毅力 著,《機械管理開發(fā)》2009年01期,第15頁~第16頁+第18頁
《機車無線重聯(lián)控制系統(tǒng)》,周軍、王志毅 著,《鐵路技術創(chuàng)新》2013年02期,第97頁~第100頁
《SS3型電力機車雙機重聯(lián)電氣控制技術改進》,盧錦華 著,《鐵道運營技術》2015年02期,第63頁~第65頁+第68頁
《關于重聯(lián)機車加裝重聯(lián)閥的研究》,尹鳳偉 著,《時代農(nóng)機》2016年12期,第59頁~第60頁
引子
我在整理小SS3B照片時,發(fā)現(xiàn)拍攝于2015年7月12日的一組照片:

一趟貨列從柳州南站六場發(fā)出,本務機為SS3-4527號機車,補機為SS3-8046號機車。這兩臺機車均配屬于成都鐵路局貴陽機務段,且每臺機車的兩端路徽,兩側均有重聯(lián)插座。不過,這兩臺機車均沒有總風管和平均管,亦未使用重聯(lián)線插上重聯(lián)插座。

帶著疑問,我開始探索小SS3B重聯(lián)插座來龍去脈。
溯源
SS3是中國鐵道部第二代電力機車,采用雙拍全波橋式全波整流、低壓側調(diào)壓開關與晶閘管相控相結合的調(diào)壓方式,實現(xiàn)了調(diào)壓開關8級級間晶閘管相控平滑調(diào)壓。

而自1992年開始批量生產(chǎn)的小SS3B,以采用晶閘管相控平滑調(diào)壓、及使用平行牽引拉桿降低牽引點高度為其特點。然而,不可回避的是,無論是SS3還是小SS3B,最初均只設計單機牽引,沒有考慮到日后重聯(lián)牽引,因而未加裝重聯(lián)插座。

雙側單套重聯(lián)插座
為了解決小SS3B重聯(lián)牽引的問題,一些機務段在小SS3B路徽兩邊各設一個重聯(lián)插座——即所謂的“雙側單套重聯(lián)插座”;重聯(lián)線以對角斜向的形式連接,將來自本務機車的110 V 電壓電平⑴的機車控制信號傳至重聯(lián)機車。

每臺機車設有A組B組雙套電子控制柜⑵,接收來自本務機車司機控制器的指令(直流電壓),并將司機控制器給出的電壓整定值轉化為電子控制柜的控制信號,控制硅整流柜晶閘管的開通及斷開,以實現(xiàn)機車交—直流變換及直流電壓電流輸出值的控制,從而完成雙機重聯(lián)機車輸出功率的同步控制。

但在實踐中發(fā)現(xiàn)諸如重聯(lián)線對角連接難度大、長度過長易甩晃造成斷線、連接線與車鉤碰磨導致破損短路故障等重聯(lián)部件問題;此外還發(fā)現(xiàn)電子控制柜不同名組導致無法正常牽引給流、兩臺機車通過接觸網(wǎng)分相區(qū)時重聯(lián)機車帶電進入分相區(qū)、雙機重聯(lián)信息顯示異常電氣等問題。
雙側平行雙套重聯(lián)插座


南寧機務段借鑒SS7的雙側上下雙套重聯(lián)插座設計優(yōu)點,確定采取雙側平行雙套對稱連接方式進行小SS3B重聯(lián),即將原設在路徽兩側的雙側單套重聯(lián)插座,改為在車號牌兩側設置雙側平行雙套重聯(lián)插座,對角斜向連接變?yōu)橥瑐葘ΨQ連接。

這樣就有效解決了上述重聯(lián)部件問題。雙側平行雙套對稱連接的顯著優(yōu)點有:一是重聯(lián)線的長度為對角斜向連接時的1/3,不易甩晃,連接便捷;二是雙套重聯(lián)線并聯(lián)使用,極大降低了機車重聯(lián)電線路故障率,確保了雙機重聯(lián)運行安全可靠性。

除了改進重聯(lián)線連接外,南寧機務段還改進了電子控制柜和重聯(lián)過分相各自的控制線路設計,并改造了機車信息顯示屏電路設計。

除了南寧機務段外,柳州機務段亦有部分小SS3B采用這種雙側平行雙套重聯(lián)插座。不過由于重聯(lián)插座設計上的問題,運行于黔桂鐵路線上的小SS3B,即使本務機車和補機機車均配屬于同一機務段,兩車之間僅連接制動管,不連接平均管、總風管和重聯(lián)插座。

隨著兩個機務段各自配屬的大SS3B運行于黔桂鐵路,這種小SS3B連掛牽引貨列的景象漸漸成為記憶。當然,大SS3B的兩節(jié)機車之間進行電氣重聯(lián)以及風管路重聯(lián)——即所謂的“內(nèi)重聯(lián)”,但不設置“外重聯(lián)”。


總結
SS3和小SS3B在設計之初未加裝重聯(lián)插座,讓各機務段在運用中加裝重聯(lián)插座,以應對線路牽引定數(shù)的上升。不過由于設計上的問題,裝用雙側單套重聯(lián)插座的SS3和小SS3B漸漸只連接制動管,不進行電氣重聯(lián)以及風管路重聯(lián);而部分小SS3B裝用的雙側平行雙套重聯(lián)插座,亦漸入“食之無肉,棄之有味”的境地。

注釋
⑴所謂電平,是指兩功率或電壓之比的對數(shù),有時也可用來表示兩電流之比的對數(shù)。電平的單位分貝用dB表示。常用的電平有功率電平和電壓電平兩類,它們各自又可分為絕對電平和相對電平兩種。
⑵A組和B組電子控制柜相互獨立,功能完全一樣。
完稿時間:2021年4月8日
發(fā)表時間:2021年4月8日


