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摘要：电器是电力机车的重要组成部分，是为电力机车提供电能的特殊供电设备，由于其结构的特殊性、无备用性、和对自然环境的敏感性，其发生的故障复杂多样，当电力机车牵引列车运行时，如果机车车顶高压设备发生故障或其他原因造成高压设备故障。它会造成电气化铁路供电设备损坏、供电中断、列车停运、严重威胁供电和运输安全。
关键词：受电弓；电压互感器；主断路器.
1.前言
由于电能与其他形式的能相比具有极易转换和便于调整、控制等优点，因此在生产生活及一切科学、技术应用领域中获得了广泛的应用。然而，电能从生产、运输、调整、保护装置的作用才能很好完成的过程。
這些电器是为电力机车提供电能的特殊供电设备，由于其结构的特殊性、无备用性、和对自然环境的敏感性，其发生的故障复杂多样，它会造成电气化铁路供电设备损坏、供电中断、列车停运、严重威胁供电和运输安全。研究此课题就是希望减少机车电器的故障，以保证机车的正常、顺利运行，保护人民的生命财产安全，不受危害。
2.车顶电器各个部分常见故障分析
2.1受电弓常见故障
1.机械磨耗：新建线接触网刨面底部为圆弧形，而且接触线表面有不少比较坚硬的毛刺，这是新开通线路滑板条极剧磨耗的主要原因。经过多次运行后，接触导线渐趋平整光滑，摩擦系数减小，达到一定的摩擦次数后，机械磨耗量将大大减小并将保持在一定的范围内。
2.电气磨损：新开通线接触导线毛刺多，加上开通前一段时间内由于暴露于空气，表面污染，当与受电弓滑板初期接触时接触不良，电火花往往都比较大，电气磨耗自然突出。
3.弓网拉弧：弓网之间要求始终有一定的接触压力以保证机车受流状况良好，当接触压力过小甚至为零时，受电弓滑板会脱离接触网而发生离线。虽然中小离线不会对机车运行造成影响，但在离线瞬间产生的火花或电弧，会增加接触导线和受电弓滑板的电磨损，缩短其使用寿命。大离线则十分有害，甚至使机车的运行和安全受到威胁。
4.滑板偏磨：滑板偏磨也是影响滑板寿命的重要原因之一。我国首趟机车发生刮弓故障使因为滑板条磨耗过速的原因，存在偏磨使滑板磨透，不能正常与接触网接触，造成卡滞接触线从而造成刮弓。
5.刮弓：刮弓是受电弓的一重大事故。从电气化开通这些年来，除了供电及机务部门外运输指挥部门也很重要，如果车站错给信号将电力机车放入无电线路，机车乘务员发现不及时没采取降弓措施，由于弓未完全降下造成刮弓。
2.2高压电压互感器常见故障
1.电压互感器内部故障，电路导线受潮、腐蚀及损伤使二次绕组接线短路，发生一相接地短路及相见短路等，由于短路点在二次保险前面，故障点在高压保险熔解断之前不会自动隔离。
2.常见的有：保险熔断或接触不良、一次隔离开关辅助接点接触不良、电压切换回路断线或接触不良，回路中发生短路等。这些故障使继电保护及自动装置失去交流电压，可能误动作，同时表计指示不正确。
3.交流“电压回路断线”、保护“直流电压回路断线”的处理方法：可以在一次主电路运行母线（在合闸位置的母线侧隔离开关）相对应的切换继电器上，测量线圈两端电压。若电压正常，可能为继电器接点未接通（多次发生操作后），也可能是继电器线圈断线。
4.检查电压切换继电器接点闭合的原因：应测量电压的小母线的引入端子和保护回路的交流电压是否正常。若小母线引入端子电压（A630）正常，而保护回路的交流电压（A710）不正常，可能是切换继电器接点接触不良，或端子排、接线柱等有断线点或接触不良。
2.3主断路器常见故障
1.灭弧室瓷瓶炸裂。灭弧室前触头复原弹簧断裂，易造成灭弧室瓷瓶炸裂。灭弧室动触头复原弹簧长期工作在吹弧高温环境中，频繁压缩，产生塑性变形甚至断裂，导致动、静触头分断时间增大或不能正常分断，产生强烈持续高温电弧，此电弧又不能在瞬间被熄灭，从而导致灭抓室瓷瓶炸裂。
2.主断路器控制轴断裂或隔离开关过位.在主断路器隔离开关动作过程中，由于隔离开关和转动瓷瓶均具有一定质量，在瞬间制停到位时，必然会产生很大的惯性冲击。如旋转瓷瓶法兰盘与控制轴连接的键与销严重磨耗、松旷或传动气缸的缓冲作用不良，容易发生控制轴、隔离开关刀杆或旋转瓷瓶的断裂，隔离开关过位等故障。
2.4真空断路器常见故障
1.真空断路器真空泡真空度降低：真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧。由于真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低，故障不易被發现，其危险程度远远大于其它显性故障。
2.真空断路器合闸失灵：真空断路器拒绝合闸，有四个方面的原因：线路上有故障；操作不当，操作、合闸电源问题或电气二次回路故障，断路器本体传动机构和操动机构的故障。
3.真空断路器分闸失灵，根据故障原因的不同可分为：真空断路器远方遥控操作分闸；但真空断路器不能断开。其原因有分闸操作回路断线；分闸线圈断线；操作电源电压降低；分闸线圈短路，分闸能力降低；分闸顶杆变形，分闸时存在卡涩现象等。
3.结语
随着国内高速铁路的不断发展，从内燃机车、电力机车再到今天的动车组、高速铁路，铁路的发展是可圈可点的。车顶电器在能量传输过程中起着不可或缺的作用，减少能量的损耗对高速列车的运行速度有重要影响，因此，对车顶电器的研究对高速列车的发展有至关重要的作用。
参考文献
[1]刘敏军.王秀珍.机车电力电子技术.北京：中国铁道出版社，2012.
[2]王冰.电力机车总体.北京：中国铁道出版社，2008.
[3]张龙.电力机车电器.北京：中国铁道出版社，2011.
[4]张龙.韶山3型4000系电力机车电路分析与故障处理.北京：中国铁道出版社，2008.
关键词：受电弓；电压互感器；主断路器.
1.前言
由于电能与其他形式的能相比具有极易转换和便于调整、控制等优点，因此在生产生活及一切科学、技术应用领域中获得了广泛的应用。然而，电能从生产、运输、调整、保护装置的作用才能很好完成的过程。
這些电器是为电力机车提供电能的特殊供电设备，由于其结构的特殊性、无备用性、和对自然环境的敏感性，其发生的故障复杂多样，它会造成电气化铁路供电设备损坏、供电中断、列车停运、严重威胁供电和运输安全。研究此课题就是希望减少机车电器的故障，以保证机车的正常、顺利运行，保护人民的生命财产安全，不受危害。
2.车顶电器各个部分常见故障分析
2.1受电弓常见故障
1.机械磨耗：新建线接触网刨面底部为圆弧形，而且接触线表面有不少比较坚硬的毛刺，这是新开通线路滑板条极剧磨耗的主要原因。经过多次运行后，接触导线渐趋平整光滑，摩擦系数减小，达到一定的摩擦次数后，机械磨耗量将大大减小并将保持在一定的范围内。
2.电气磨损：新开通线接触导线毛刺多，加上开通前一段时间内由于暴露于空气，表面污染，当与受电弓滑板初期接触时接触不良，电火花往往都比较大，电气磨耗自然突出。
3.弓网拉弧：弓网之间要求始终有一定的接触压力以保证机车受流状况良好，当接触压力过小甚至为零时，受电弓滑板会脱离接触网而发生离线。虽然中小离线不会对机车运行造成影响，但在离线瞬间产生的火花或电弧，会增加接触导线和受电弓滑板的电磨损，缩短其使用寿命。大离线则十分有害，甚至使机车的运行和安全受到威胁。
4.滑板偏磨：滑板偏磨也是影响滑板寿命的重要原因之一。我国首趟机车发生刮弓故障使因为滑板条磨耗过速的原因，存在偏磨使滑板磨透，不能正常与接触网接触，造成卡滞接触线从而造成刮弓。
5.刮弓：刮弓是受电弓的一重大事故。从电气化开通这些年来，除了供电及机务部门外运输指挥部门也很重要，如果车站错给信号将电力机车放入无电线路，机车乘务员发现不及时没采取降弓措施，由于弓未完全降下造成刮弓。
2.2高压电压互感器常见故障
1.电压互感器内部故障，电路导线受潮、腐蚀及损伤使二次绕组接线短路，发生一相接地短路及相见短路等，由于短路点在二次保险前面，故障点在高压保险熔解断之前不会自动隔离。
2.常见的有：保险熔断或接触不良、一次隔离开关辅助接点接触不良、电压切换回路断线或接触不良，回路中发生短路等。这些故障使继电保护及自动装置失去交流电压，可能误动作，同时表计指示不正确。
3.交流“电压回路断线”、保护“直流电压回路断线”的处理方法：可以在一次主电路运行母线（在合闸位置的母线侧隔离开关）相对应的切换继电器上，测量线圈两端电压。若电压正常，可能为继电器接点未接通（多次发生操作后），也可能是继电器线圈断线。
4.检查电压切换继电器接点闭合的原因：应测量电压的小母线的引入端子和保护回路的交流电压是否正常。若小母线引入端子电压（A630）正常，而保护回路的交流电压（A710）不正常，可能是切换继电器接点接触不良，或端子排、接线柱等有断线点或接触不良。
2.3主断路器常见故障
1.灭弧室瓷瓶炸裂。灭弧室前触头复原弹簧断裂，易造成灭弧室瓷瓶炸裂。灭弧室动触头复原弹簧长期工作在吹弧高温环境中，频繁压缩，产生塑性变形甚至断裂，导致动、静触头分断时间增大或不能正常分断，产生强烈持续高温电弧，此电弧又不能在瞬间被熄灭，从而导致灭抓室瓷瓶炸裂。
2.主断路器控制轴断裂或隔离开关过位.在主断路器隔离开关动作过程中，由于隔离开关和转动瓷瓶均具有一定质量，在瞬间制停到位时，必然会产生很大的惯性冲击。如旋转瓷瓶法兰盘与控制轴连接的键与销严重磨耗、松旷或传动气缸的缓冲作用不良，容易发生控制轴、隔离开关刀杆或旋转瓷瓶的断裂，隔离开关过位等故障。
2.4真空断路器常见故障
1.真空断路器真空泡真空度降低：真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧。由于真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低，故障不易被發现，其危险程度远远大于其它显性故障。
2.真空断路器合闸失灵：真空断路器拒绝合闸，有四个方面的原因：线路上有故障；操作不当，操作、合闸电源问题或电气二次回路故障，断路器本体传动机构和操动机构的故障。
3.真空断路器分闸失灵，根据故障原因的不同可分为：真空断路器远方遥控操作分闸；但真空断路器不能断开。其原因有分闸操作回路断线；分闸线圈断线；操作电源电压降低；分闸线圈短路，分闸能力降低；分闸顶杆变形，分闸时存在卡涩现象等。
3.结语
随着国内高速铁路的不断发展，从内燃机车、电力机车再到今天的动车组、高速铁路，铁路的发展是可圈可点的。车顶电器在能量传输过程中起着不可或缺的作用，减少能量的损耗对高速列车的运行速度有重要影响，因此，对车顶电器的研究对高速列车的发展有至关重要的作用。
参考文献
[1]刘敏军.王秀珍.机车电力电子技术.北京：中国铁道出版社，2012.
[2]王冰.电力机车总体.北京：中国铁道出版社，2008.
[3]张龙.电力机车电器.北京：中国铁道出版社，2011.
[4]张龙.韶山3型4000系电力机车电路分析与故障处理.北京：中国铁道出版社，2008.