韶山1型电力机车的发展历史

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研制电力机车的首要条件是决定供电制式，在当时相当先进的电压25千伏
、频率50赫兹的交流供电制式仅在法国和苏联国内少数铁路试用 ，中国曾经考虑采用当时最普及3000伏直流供电
，但经过详细论证，最终决定采用25千伏工频单相交流制 。在苏联工程技术专家的指导下 ，中国决定以苏联当时最新型、刚投入批量生产的N6O型电力机车为原型
，结合中国铁路的技术规范进行仿制 。考察团在完成电力机车技术设计任务书和技术设计预定任务之后，于1958年6月全部回国 ，组成了电力机车设计处
，在苏联专家帮助下展开了电力机车的研制
。

由于株洲机车车辆工厂和湘潭电机厂有合作制造工矿用小型电力机车的经验，铁道部决定以这两家工厂承担电力机车的试制任务 ，中国铁道科学研究院 、上海交通大学
、北京铁道学院、唐山铁道学院等单位参加联合设计 。1958年7月15日至20日，由国家技术委员会等组成的技术审查委员会在湘潭电机厂审核了国产电力机车的设计任务书和技术设计方案
，设计过程中方对H60型机车进行大量修改以满足中国铁路的实际需要，其中重大修改达78处 。

试制工作于同年8月开始 ，株洲机车车辆工厂负责机车车体 、转向架等机械部分
，而湘潭电机厂负责牵引电动机
、整流装置等电气部分
。1958年11月18日，由株洲机车车辆工厂负责试制的电力机车车体、转向架等机械部分组装完成 ，随后被送往湘潭电机厂进行总体组装。

1958年12月28日
，中国第一台干线电力机车在湘潭电机厂出厂，定型为6Y1型 ，编号001
，命名为韶山号  。“6Y1 ”型号中的“6
”代表机车有六根车轴，“Y”代表采用引燃管整流 ，“1 ”代表第一种型号
。6Y1型机车设计为客 、货两用干线电力机车
，采用低压侧调压开关调压，功率为3900千瓦 ，最大速度为100公里/小时。机车出厂后随即赴北京，在新建的环形铁道试验基地进行试验
，但引燃管整流器不能正常工作返厂整修 。

在1959年10月的国庆节期间，6Y1型“韶山号
”电力机车与大连机车车辆工厂的巨龙型
、戚墅堰机车车辆工厂的先行型、青岛四方机车车辆厂的卫星型柴油机车一同前往北京展出 ，并于同年12月参加第二次全国工业交通展览会
。1959年11月12日
，时任全国人大常委会副委员长 、中国科学院院长郭沫若亲自题诗祝贺。

“电掣风驰今在眼，巨龙追逐卫星奔 。韶山初见星星火 ，此日已经燎大原。”——郭沫若
，1959年11月12日
。

1960年3月，第二台6Y1型电力机车（6Y1-002）在田心机车车辆工厂落成 。1960年5月 ，中国第一条电气化铁路干线——宝成铁路宝鸡至凤州段建成通电
，6Y1型电力机车于1961年5月起赴宝成铁路实地试运行，但由于制造工艺较差 ，造成机车存在引燃管逆弧
、调压开关烧损“放炮 ”和牵引电机环火三大质量关键问题
，且制动性能不良又缺乏电阻制动，列车下坡时危险性较大 ，6Y1型机车未能批量生产 。为了应付电力机车短缺的情况，铁道部决定从法国进口一批由阿尔斯通公司生产的6Y2型电力机车作为过渡
。6Y2型机车同样采用引燃管整流
，但使用更先进的高压侧调压且带有再生制动 ，于1961年8月15日正式投入宝成铁路运行。 面对机车的先天性质量问题 ，铁道部和一机部在1961年两度在株洲召开会议
，针对6Y1型1、2号机车存在的可靠性问题，决定由田心机车车辆工厂 、株洲电力机车研究所、湘潭电机厂组成6Y1型电力机车质量改进联合工作组和技术服务组 ，进行技术攻关 。

随着中国半导体技术的发展
，且国产引燃管质量不稳定
、寿命短，在株洲所、田心机厂 、北京变压器厂共同努力下 ，于1966年6月生产的6Y1型004号机车开始采用大功率硅半导体整流器取代引燃管作为整流装置
，成为中国第一台采用硅整流器的电力机车，每台机车共用960只硅元件 ，使用效果良好
。

1967年
，通过借鉴6Y2型机车的技术，田心机厂试制了6Y1型007号机车。针对牵引电动机故障率高 ，主要是环火和电枢匝间短路的问题，经研究发现苏联的NB410（НБ410）型牵引电机设计中存在的根本性缺陷
，电压高
、极数多、换向片多而薄，因此株洲所 、田心机厂共同研制了1500伏四极带补偿绕组的ZQ650-1型牵引电动机 。初期6Y1型机车仿照苏联H60型机车 ，采用28元件的调压开关与铁芯过渡电抗器
，容易造成调压开关触头烧损
、牵引电机飞弧等故障 ；为此又研制了新的20元件带灭弧罩的调压开关，并设计试制了空心电抗器 ，减小了过渡电流的冲击
。通过这些改进
，007号机车成功解决了引燃管、调压开关和牵引电机三大问题，并采用了碳滑板单臂受电弓取代原来的双臂受电弓 、加装了电阻制动 ，解决了初期的许多故障问题。

1968年
，田心机厂
、株机所总结了之前的经验和成果，试制了6Y1型008号机车 ，为6Y1型电力机车的第一次重大技术改造
，综合改进整流装置，牵引电动机功率提高到700千瓦 ，机车小时功率提高到4200千瓦，持续功率3780千瓦
，电阻制动功率也提高到2800千瓦，最大速度90公里/小时 。第八台6Y1型机车试制成功后 ，田心机厂报请铁道部请求对该型电力机车投入批量生产
，而当时正值文革时期，铁道部已实行军事管制
。1968年4月27日 ，经铁道部军管会决定
，批准自008号机车开始，6Y1型电力机车正式定名为韶山1型 ，并于1969年开始小批量生产。在1975月7月1日
，参与宝成铁路全线电气化通车典礼的机车即为008号机车 。

在生产过程中，田心机厂、株机所又根据机务段的实际运用经验 ，对韶山1型机车进行了许多改进。1971年
，从韶山1型061号机车开始进行第二次重大技术改进，主要改进包括加大了主变压器容量 ，用过渡硅机组取代过渡电抗器，电阻制动也改为硅机组励磁
，运行级位从9级增加到33级等
。1976年，从韶山1型131号机车开始进行第二次重大技术改进 ，将主电路中抽式电路改为单拍式双开口桥式整流调压电路
，取消了过渡硅机组而与主整流机组合并等。 经过三次重大技术改进，韶山1型电力机车趋于成熟 、稳定 。1980年 ，经铁道部审定
，从韶山1型221号车起基本定型并开始大批量生产，至此 ，已经距首台6Y1型机车出厂超过20年的时间
。截至1982年底
，株洲电力机车厂已经生产了299台韶山1型电力机车，分别配属4个铁路局（西安铁路局
、成都铁路局、武汉铁路局 、北京铁路局） ，1个铁路公司（广州铁路集团）下辖7个机务段（宝鸡机务段、安康机务段
、勉西机务段、马角坝机务段 、六里坪机务段
、石家庄机务段、株洲机务段）
，运用于宝成铁路 、阳安铁路
、襄渝铁路襄阳至安康段、陇海铁路宝鸡至天水段 、石太铁路等。

韶山1型电力机车于1988年停产，共制造826台（包括7台6Y1型）  。不同年代生产的机车的车号铭牌也有区别 ，其中6Y1型共7台，车号为“6Y1-0001
”～“6Y1-0007”；第8台至第649台韶山1型机车
，车号为“韶山1008 ”～“韶山1649
”；第650台至第826台韶山1型机车，车号为“SS1-0650”～“SS1-0826 ”
。 至2000年代 ，早期生产的韶山1型机车的使用寿命已经接近或超过30年
，开始进入报废阶段，许多机车已经相继被封存或按废铁出售拆解。

2014年9月19日晚21时59分 ，韶山1型309号电力机车完成牵引镇城底-太原的6806次客车牵引任务返回太原机务段后
，中国国铁所持有的韶山1型电力机车彻底退出运行 。但因太原局电力客运机车不足，故又将其中配属的两台韶山1型机车（281
、685）改为热备机车
。

变压器铁芯的分类介绍

PC40是日本TDK的牌号 ，是日本TDK开发的铁氧体功率材料
，材质是锰锌铁氧体（Mn-Zn）,?是铁氧体功率材质中的基础材料，也是应用最广的材料。

偏转磁芯用来控制电子束偏转 。这些电磁铁通常装在外部 ，近颈位与斗部相连之处
，并由连串经模装以配合玻璃显像管形状的绕组组成
。附在斗部位置作为偏转器的部件便称为偏转磁芯。

高的饱和磁通密度或高的振幅磁导率 。这样变压器磁芯在规定频率下允许有一个大的磁通偏移，其结果可减少匝数；这也有利于铁氧体的高频应用 ，因为截止频率正比于饱和磁通密度。

在工作频率范围有低的磁芯总损耗
。在给定温升条件下，低的磁芯损耗将允许有高的通过功率。

磁芯结构

①叠片
，通常由硅钢或镍钢薄片冲剪成E、I 、F
、O等形状，叠成一个铁芯 。

②环形铁芯 ，由O型薄片叠成
，也可由窄长的硅钢、合金钢带卷绕而成
。

③C形铁芯，此种铁芯可免去环形铁芯绕线困难的缺点 ，由二个C型铁芯对接而成。

④罐形铁芯
，它是磁芯在外，铜线圈在里 ，免去环形线圈不便的一种结构形式
，可以减少 EMI 。缺点是内部线圈散热不良，温升较高
。

百度百科-磁芯

1.高频类：铁粉芯Ferritecore

Ferritecore用于高频变压器它是一种带有尖晶石结晶状结构的陶磁体 ，此种尖晶石为氧化铁和其它二价的金属化合物.如kFe2O4(k代表其它金属)
，目前常使用的金属有锰(Mn) 、锌(Zn)、镍(Ni)
、镁(Ng)、铜(Cu).

其常用组合如锰锌(MnZn)系列 、镍锌(NiZn)系列及镁锌(MgZn)系列.此种材具有高导磁率和阻抗性的物性，其使用频率范围由1kHz到超过200kHz.

2.低频类：硅钢片(LAMINATION)

硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A：锻烧(黑片)
、N：无锻烧(白片)两种.按其形状不同可分为：EI型、UI型 、C型
、口型。

口型硅钢片常在功率较大的变压器中使用 ，它绝缘性能好，易于散热
，同时磁路短，主要用于功率大于500~1000W和大功率变压器 。由两个C型硅钢片组成一套硅钢片称为CD型硅钢片 ，用CD型硅钢片制作的电源变压器在截面积相同的条件下
，窗口愈越高
。

变压器功率越大.于铁芯两侧可以分别安装线圈，因此变压器的线圈匝数可分配在两个线包上 ，从而使每个线包的平均匝长较短
，线圈的铜耗减小.另外如果把要求对称的两个线圈分别绕在两个线包上，可以达到完全对称的效果。由四个C型硅钢片组成一套硅钢片称为ED型硅钢片.ED型硅钢片制成的变压器外形呈扁宽形 ，在功率相同的条件下ED型变压器比CD型变压器矮些
，宽度大些，另外由于线圈安装在硅钢片中间 ，有外磁路
，因此漏磁小，对整体干扰小.但是它所有线圈都绕在一个线包上 ，线包较厚，故平均匝长较长
，铜耗较大 。

C型铁芯性能优异所制作之变压器体积小、重量轻 、效率高，装配的角度来看 ，C型硅钢片零件很少
，通用性强，因此生产效率高 ，但是C型硅钢片加工工序较多
，作较复杂，需用专用设备制造 ，因而目前成本还较高
。

E型硅钢片又称壳型或日型硅钢片
，它的主要优点是初
、次级线圈共同一个线架，有较高的窗口占空系数(占空系数Km：铜线净截面积和窗口面积比);硅钢片对绕组形成保护外壳 ，使绕组不易受到机械伤损伤;同时硅钢片散热面积较大
，变压器磁场发散较少.但是它的初次级漏感较大，外来磁场干扰也较大 ，此外，由于绕组平均周长较长
，在同样圈数和铁芯截面积条件下，EI型铁芯的变压器所用的铜线较多。

硅钢片的厚度常用的有0.35mm、0.5mm两种 。

硅钢片的组装方式有交叠法和对叠法两种.交叠法是将硅钢片的开口一对一交替地分布在两边 ，这种叠法比较麻烦
，但硅钢片间隙小，磁阻小 ，有利于增大磁通
，因此电源变压器都采用这种方法.对叠法常用于通有直流电流的场合，为避免直流电流引起饱和 ，硅钢片之间需要留有空隙
，因此对叠法将E片和I片各放一边,两者之间的空隙可用纸片来调节。

3.COIL类：分三种类型.

A.TOROID环形铁芯：将O型叠片而成，或由硅钢片卷绕而成.此种铁芯对绕线来说非常不易
。

B.RODCORE棒状铁芯。

C.DRUMCORE：鼓形铁芯 。

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