CRH3型動車組主斷路器控制原理及故障分析

高升潤

摘要：主斷路器作為動車組牽引系統的一個重要電氣設備，用于控制主電路的開斷和接通，一旦發生故障不僅會影響行車秩序，還會影響行車安全。本文主要介紹了CRH3型動車組主斷路器的控制原理以及無法閉合或斷開典型故障的原因分析和故障處理，對日常的動車組調試工作有總結推廣作用。

關鍵詞：動車組;主斷路器;控制原理;故障處理

一、概述

主斷路器作為動車組的一個重要電氣設備，主要用于控制主電路的開斷和接通，同時還可以起到過載保護和短路保護的作用。主斷路器發生故障時不僅會影響行車秩序，還會影響行車安全，因此有必要通過了解學習主斷路器的控制原理來了解調試作業中的主斷路器無法閉合或斷開故障的引起原因和控制因素，從而制定科學合理的檢修技術，確保調試作業的有序進行。

二、牽引系統主要部件的組成

牽引系統的主要組成部件以及相互關系見圖2.1。

受電弓2、主斷路器3、車頂隔離開關4、接地開關5、避雷器6、互感器7、主變壓器8、牽引變流器等部件

三、影響主斷路器閉合或斷開的相關部件工作原理

3.1受電弓升起和降落

3.1.1升弓原理

首先是緊急關斷回路的建立即21-k61吸合.本牽引單元21-k44，21-k45，21-k48和另外牽引單元21-k48激活兩秒，兩個牽引單元21-k66吸和，21-k42從另外牽引單元得電吸和，21-k54吸合并自鎖，最終主從牽引單元21-k61吸合。

同時21-k74得電CCU發出使能升弓命令，從牽引單元A212_03，A222_03閉合，21-k01得電給受電弓供風，20s內風壓達到3bar壓力開關DS2作用21-k62吸合，20s后繼電器21-k10動作不會使21-k66失電，保證了緊急關斷回路的建立，受電弓升起。

3.2主斷路器

CCU和TCU對VCB的邏輯控制過程：VCB閉合前21-k25，21-k35吸和主斷閉合。故障情況可將車頂隔離開關斷開旁路另外牽引單元。

主斷閉合條件：網壓正常，CCU監測整個控制網絡WTB、MVB正常，受電弓保護控制沒有異常，變壓器油流和瓦斯繼電器反饋信號正常，TCU檢網壓網流測車頂隔離開關及主斷的反饋正常，復合信號監測正常，上述條件滿足時CCU和TCU通過內部通道閉合主斷路器。

3.3隔離開關控制

當用一個牽引單元故障時車頂隔離開關用于斷開兩個牽引單元的高壓連接，忽略另外一個牽引單元，21-K27、21-K28、21-K25吸和不再受另外牽引單元的控制。

主斷沒有閉合前，21-K74吸和，既可以使RLD閉合，也可以使其斷開，當主斷閉合后21-k74失電，車頂隔離開關保持原來狀態不再允許操作，防止負載變化時造成拉弧。緊急模式下可以通過21-K73，21-K67使其閉合這時候不受CCU控制。

四、主斷路器無法閉合或斷開典型故障分析

4.1主斷路器壓力開關故障

4.1.1故障現象

CRH380BL35XX動車組在高級修調試過程中發現主斷路器無法閉合，查詢HMI屏故障信息顯示界面報TC02車真空主斷路器故障（故障代碼6304）。故障發生時現象為占用EC01車，升TC02車受電弓，待主斷路器閉合信號變藍后將主斷閉合，發現TC02車的主斷路器無法閉合， 故障反饋報EC02車6304（主斷路器失效）、630B（主斷路器閉合反饋失效）。

4.1.2故障原因分析

由圖4.1中主斷路器氣路控制原理圖可知，主斷路器氣路控制部分由壓力調節器L、氣缸RE、氣缸壓力開關C1、電磁閥EV及壓力缸K組成。壓力調節器L可維持氣缸RE內設定的恒壓，壓力開關C1監控主斷路器閉合的最小壓力，電磁閥EV控制著氣缸中的氣流，壓力缸K可將氣壓轉化為激活主斷路器的機械作用力。主斷路器激活后，壓力缸K內的活塞運動到行程終點，主觸點吸合，之后通過吸持電磁線圈Mm保證主斷路器閉合，電磁吸持后壓縮空氣從壓力缸K中逸出。

通過邏輯分析可以判斷：主斷路器氣缸的壓力開關漏風，導致風壓降低，壓力開關動作，主斷路器氣缸風壓監測反饋斷開，自保護禁止閉合，導致主斷路器無法閉合故障。

拆開頂板檢查TC02車主斷路器時，能聽到漏氣聲，拆開罩板后對主斷路器氣缸的壓力開關進行漏風檢測，確定了故障點。

4.1.3故障處理

更換2車主斷，庫內多次閉合斷開2車主斷，主斷動作正常，故障消除。

4.2主斷路器激活使能故障

4.2.1故障現象

CRH380B-35XX動車組在三級修調試作業中在EC08車主控，升TC02車受電弓，HMI屏故障顯示界面報TC02車主斷無法自動閉合，作業人員進行大復位操作后，TC 02車主斷自動恢復正常，繼續進行一段時間試驗后， TC02車主斷再次自動斷開，HMI屏故障顯示界面未報故障代碼，作業人員換升TC07車受電弓后，繼續進行調試。

4.2.2故障原因分析

CRH3型動車組的主斷路器控制分為主斷激活使能和主斷保持使能兩部分，其電路控制原理如圖4.4所示。當受電弓升起，=21-K61接觸器得電吸合，此時主斷激活使能開始，本牽引單元激活使能繼電器=21-K35得電吸合，另一牽引單元激活使能繼電器=21-K25得電吸合，此時主斷進入準備閉合狀態。當列車發出主斷閉合命令后，CCU通過KILP站輸出CCU激活VCB命令，通過主斷使能控制接觸器=21-K17、=21-K18、=21-K27、=21-K28的輔助點，主斷路器閉合電磁閥激活得電，同時保持線圈得電，主斷路器閉合。

4.2.3故障處理

更換TC02車主斷路器后，故障消除，主斷閉合正常。

結束語

本文以CRH3動車組主斷路器為主要研究對象，詳細介紹了主斷路器的控制原理以及影響主斷路器閉合或斷開的重要電氣元件，并對在調試作業中主斷路器無法閉合或斷開的故障進行簡單原因分析，用于優化調試作業流程，提高檢修效率。同時，對牽引系統中的典型案例進行分類整理，不斷進行技術積累，并做好故障處理手冊的編制工作，更好地服務于現場檢修作業。

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