电力机车发展里程碑

  楼修力在中车株洲所韶山1型晶闸管级间平滑调压诞生45周年座谈会上的讲话(全文)                                                    2018.8.30

各位领导、各位专家：

今天这个座谈会，简称韶山1级间平滑调压座谈会。我们回顾45年前电力机车发展和创新。

首先感谢会议筹备的联合主办单位：中车株洲所党群工作部和所老年科协，感谢科协主席、原党委书记邓恢金，感谢会议主办单位在株洲所领导的关心下、在建所60周年即将来临之际，召开这次座谈会，感谢中车株洲所所长杨首一到会祝贺，感谢上海交大校友会株洲分会会长李江红博士到会和祝贺。回顾昔日的奋斗历程，展望未来的辉煌。

中华民族有五千年悠久历史，有优秀的传统文化，饮水思源就是其中之一。

一、引言

回想四十五年前，也就是1973年，到底发生了什么大事，值得我们大家来纪念？首先我们要回顾一下1959-1979年我国干线电力机车的发展大事表，这是机车车辆工业卅年中记载的。

1959年韶山1型1号车出厂(讲得确切一点是1958年12月28日在湖南湘潭电机厂落成);1968年8号车出厂，基本定型;1973年韶山1型31号进行晶闸管级间平滑调压(可控转换硅机组)改造。

前面二件大事大家都知道，但1973年8月韶山1型31号进行晶闸管级间平滑调压改造成功，是中国电力机车发展里程碑，时间久远，知道的人就不多了。这就是我们在中车株洲所建所六十周年大庆到来之际要开纪念会的主要原因。

关于这件事，原南车集团董事长赵小则在他的新著《与速度同行--亲历铁路工业四十年》中，写道:“1973年8月这种(500安，1200伏)晶闸管被用到SS1型31号车的改造工程上，大获成功，这是我国第二代晶闸管相控电力机车实现技术替代的开始”。

二、回顾 

自 1969年10月，国产韶山1型电力机车在成都局马角坝机务段运用以来，充分显示了它的优越性:拉得多、跑得快、构造简单、容易掌握，在完成国家的运输任务及支援大西南建设中，做出了巨大的贡献。

但出厂比较早的小号机车(指60号及以下)还存在调压开关短路烧损的惯性"放炮"故障，也就是人们常说"三大件”老大难问题之一。马角坝机务段，共有三十九台类似8号车的小号应用车，总共50多台机车，每天约有27台左右的应用车。1971年由于调压开关烧损惯性“放炮”故障，而引起17次机坡重大事故，严重威胁宝成铁路运输生产的安全。

  1972年10月马角坝段技术室主任郑树选来株洲寻求解决方案。先到工厂，要求将过渡电抗器转换改为大号车那样的硅整流器转换机组。由于无法改主变压器而不能实现，又来到株洲所寻求解决，株洲所领导急运输现场之所急，想运输现场之所想，热情接待、积极响应。立即指定有专业技能的工程技术人员组成专题组，进行专题研究，提出解决办法。通过协商，由株洲所负责研究设计，马角坝段负责装车攺造和试运，工厂修改调压开关。我有幸作为系统控制的主持人，提出了采用晶闸管过渡装置的三个解决方案，即9位8段调方案，17位方案和33位方案，得了专题组的认同。

1973年1月株洲所派楼修力带着亲自设计的三个解决方案，到马角坝段征求意见，(展示保存45年的三方案原设计图纸)。最后大家一致同意采用晶闸管9位8段调的级间平滑调压方案。这就是后来所说的中国第一次采用500安晶闸管並具有恒流启动、最高电压限制的级间平滑调压方案。回所后立即开展精心施工设计和地面试验。

  改造方案由晶闸管机组、调压开关改造和控制系统构成。晶闸管机组采用6只500A1200∨晶闸管并联和6只500A1200V二极管并联组成。调压开关的相应改造工作由株洲厂邹品元负责。1973年在电力机车上首次使用，无论对元件本身的技术要求、还是控制触发和保护都是新事物。控制系统由电流调节器、最高电压限制器、逻辑电路、移相和脉冲放大电路、自动升位电路等环节组成。6个大功率晶闸管并联要求触发脉冲前沿陡、触发功率大，並要求7500Ⅴ的隔离耐压。电力机车牵引电机恒流和限压的实现，从根本上改变了以往有级调压机车的起动和调速方式，实现了级间平滑调压和无级调速。

  1973年7月投产二套SS1级间平滑调压装置，其中一套留作株洲所试验车间地面机车试验专用。首先在试验车间进行1:1的地面试验。另一套于同年8月2日运扺马角坝段，通过七天时间完成装车改造。

1973年8月15日在韶山1型31号机车上试运成功。

  1974年7月还进行了牵引试验和故障运运行试验，以比较改造后机车较之改造前机车性能的改进和提高，其中起动牵引力提高了13%~18%。

该课题来自运输生产第一线，其目的是的要解决调压开关触头烧损引起的机坡事故，即解决调压开关"放炮"惯性故障。用株洲所1972年新开发的500安1200伏元件，六个並联，同时触发，二组十二个控制42O0千瓦的功率，在彻底实现调压开关无电弧转换的同时实现电力机车晶闸管平滑调压和无级调速！试问，这在电力机车发展早期的试制试验阶段，不是重大的技术突破和技术创新，又是什么呢？难怪赵董事长用"大获成功“来形容！

我的恩师王尧老师，曾亲自在上海交大给我们讲授电力机车控制课程，他给予了更高的评价:韶山1型晶闸管级间平滑调压从研发到投产是划时代意义的进步！铁道部电力机车主管工程师许国強老前辈，他亲自参加1975年3月铁道部鉴定会，作为行之有效的创新方案大力推广，他说:级间调压简单可靠，小号车能改，大号能改，新造也能改。他在1988年6月韶山4型鉴定会上盛赞这件事，如果当初没有楼修力这样搞那样搞，我们是不会、也不敢下达SS3和SS4型的设计任务书的。这实际上是盛赞株洲所自力更生，勇于技术突破和创新，敢为人先的首创精神！

三、思考 

我提出三个问题:希望大家一起来思考。一，为什么1968年基本定型的ＳＳ1型008号车要改级间平滑调压？二、为什么电力机车老前辈蒋之骥副处长在1976年提出先将ＳＳ1型电力机车改级间平滑调压（后来的ＳＳ3型电力机车）。三，级间平滑调压名称是如何产生出来的？

首先回答第一个问题:株洲电力机车研究所协同成都局、株洲电力机车工厂，于1973年8月15日成功改造了一台SS1型31号晶闸管级间平滑调压电力机车，1975年3月经铁道部鉴定，作为当年铁道部重点新技术项目推广，它彻底实现无电弧，解决了SS1型60号机车之前的小号机车存在的调压开关烧损问题，也就是彻底解决了成都铁路局小号机车的惯性故障，即调压开关“放炮”问题。调压开关成为半永久性产品。在用晶闸管解决调压开关烧损的同时，由于采用九位八段调的晶闸管级间平滑调压，采用恒流起动和最大电压1500伏限制的自动环节，具有了当代晶闸管电力机车具有的一切优点，而且是九位八段调，功率因数比进口晶闸管机车高，谐波干扰小，1974年的机车性能试验表明，起动牵引力提高13%~18%，晶闸管元件用得少，适合我国电力电子技术发展的实际情况。由于具有以上优点，不难看出，1968年基本定型的SS1型8号电力机车要改成31号那样的机车了。而且还进行了小号车的小批量改造，这是我回答的第一个问题。总之改的原因:一，不改不行(1971年由于调压开关烧损，机坡事故17次)，二，是性能好。请大家注意，SS1008号是十年磨成的一剑，是中国铁路人的光荣，2003年，该车已在北京铁路博物馆展出。我们株洲所人，长江后浪推前浪，一代新人换旧人，是值得庆贺的！

下面回答第二个问题；31号在安全运行11.6万公里后，于1973年3月鉴定，然后重点推广，关于SS1031号机车，《机车电传动》于1975年No2期专辑，总第14期，有详细报导。1976年1月9日~13日，在株洲电力机车工厂，当时简称田心机厂，铁道部工业总公司由蒋之骥副处长主持召开电力机车质量座谈会，整整五天，铁道部内专家、教授和领导出席，商讨电力机车如何提高质量，适应轮乘制的需要，会上以许国强为首的领导和专家，提出将韶山1型新造力机车改为级间平滑调压，即31号车方式，蒋处长在同年12月建议;考虑当前电力机车发展的急需和我国电力电子技术发展的实际情况，提出了先将韶山1型电力机车改为晶闸管级间平滑调压(后来的SS3型电力机车)，得到铁铁道部的认可。1977年铁道部下任务书，1978第一台SS3型落成，这就是SS3型电力机车由来的时间脉络。也就是我要回答的第二个问题。

第三，级间平滑调压的名称是如何叫出来的?首先要追溯到1973年1月，:株洲所派电力机车采用晶闸管级间平滑调压技术的楼修力，带着亲自设计的三个方案，即九位八段调方案，33位方案和17位方案，经与成都局马角坝段共同研究，商定采用九位八段调方案，这个方案的本质是采用晶闸管级间平滑调压和无级调速。但名称如何定，值到1973年3月27日，铁道部召开鉴定会，楼修力在会上作设计和改进情况汇报时才定下来。原稿几经修改，最后才确定用级间平滑调压(见图3发言稿原稿照片)，级间平滑调压正式出现在1975年第二期《机车电传动》SS1031机车专辑上，在"级间平滑调压的电子控制系统“中。蒋处长建议的先将SS1电力机车改"级间平滑调压"的思想，不是天上掉下来的，更不是头脑中固有的！这是株所人1973年8月15日31号机车成功改造，小批推广后才产生出来的。也是1976年1月9日~13日株洲厂座谈会专家们的建议。也就是说只有1973年8月15的SS1型晶闸管级间平滑调压的成功，才有蒋处长1976年12月的建议:先将SS1型电力机车改级间平滑调压(日后的SS3型电力机车)，得到铁道部的识认可。因此，也才有1978年的第一台SS3型晶闸管级间平滑调压电力机车。

三个问题清楚了，大家就明确了为什么说，韶山1型电力机车采用晶闸管级间平滑调压，是中国电力机车试制试验阶段最重大的技术突破和技术创新；是中国电力机车发展史上的里程碑，是中国第二代晶闸管电力机车的奠定人，开创了中国电力机车晶闸管级间平滑调压和无级调速的新时代。

四、总结

借此机会我要強调一下韶山1型晶闸管级间平滑调压系统的时代特征和重要历史意义:它将1972年刚问世的500安晶闸管元件应用到解决调压开关烧损的技术之中，不但彻底实现调压开关的无电孤转换，而且实现了晶闸管相控电力机车所具有的一切功能和特点，再在功率因数和和谐波干扰方面更具优越性。它具有鲜明的时代特征，适应我国铁路急需高质量电力机车的路情和我国电力电子技术起步较晚的国情。这项重大的技术突破和创新在我国电力机车发展史上具有里程碑式的重要历史意义！

从研发、改造、试验、试运、鉴定、8号等小批量推广，直到新车推广试用，1979年质量月所领导段访后的再完善，这是全所上下经过近十年的努力开创出来的重大技术突破和技术创新;这是株洲所为电力机车提供的关键核心技术，是对电力机车发展作出的里程碑式的历史性贡献。是自力更生，艰苦奋斗，自主创新的科研攻关成果。这是株洲所老一代科技人员的光荣和骄傲，也是株洲所团队的光荣和骄傲。

我们回顾45年前的自主创新，就是回顾我老一代株洲所人的成事精神，团队精神，自主创新精神，敢为人先的首创精神 。这是株洲所人的重要企业文化。应该一代一代传承和发扬下去！多出成果、多出人才，铸就中车株洲所著名全路、名扬全国、享譽全球，统领轨道交通一流技术和产品的著名研究所，使中车株洲所真正成为世界轨道交通的领跑者，永续中株洲所辉煌。

谢谢！

       

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