CRH1A動車組網(wǎng)測斷路器故障處置研究

劉志華，彭雙光，李志平，陳倩茹

（湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院，1、2.工程師，3.副教授，4.助教，湖南 株洲 412006）

動車組網(wǎng)側(cè)斷路器作用是當在牽引變壓器二次側(cè)繞組后電路中發(fā)生短路或過流故障時，可以迅速、安全、確實地斷開防止故障擴大保護其他高壓器件，兼具斷路器和開關(guān)2種功能［1］。一般網(wǎng)側(cè)斷路器故障可分為異常閉合和異常斷開兩類。在正常運行途中網(wǎng)側(cè)斷路器異常斷開導致牽引動力丟失，升弓給電后網(wǎng)側(cè)斷路器未閉合，接觸網(wǎng)高壓無法傳遞給主變壓器，動車組無法牽引，影響其安全運行。

1 CRH1A主斷路器概述

CRH1A 型動車組使用型號為HVCB-ECB-05和HVCB-ENN-060的電磁驅(qū)動真空斷路器，整車共有5個主斷路。HVCB-ECB-05型網(wǎng)側(cè)斷路器LCBT（以下簡稱LCBT）結(jié)構(gòu)如圖1所示，安裝在動車組車車頂高壓設備區(qū)，主要作用是為牽引變壓器提供高壓輸入。HVCB-ENN-060 線路斷路器LCBB（以下簡稱LCBB）結(jié)構(gòu)如圖2 所示，作用是連通全車高壓母線。LCBT 和LCBB 在結(jié)構(gòu)和工作原理上高度相似，區(qū)別是LCBT 底部裝有旋轉(zhuǎn)手柄操作的接地開關(guān)。

圖1 HVCB-ECB-050型

圖2 HVCB-ECB-060型

LCBB 作用與其他動車組高壓隔離相同，當網(wǎng)測高壓設備出現(xiàn)短路或過流等故障時，在動車組智能顯示單元IDU（以下簡稱IDU）上操作斷開本動力單元LCBB，切斷高壓母線供電隔離高壓設備防止故障擴大影響其他動力單元。

2 主斷路器工作原理

CRH1A型動車組網(wǎng)測斷路器，采用了電子—機械控制模式，不需要壓縮空氣［2］。當動車組準備好升弓時，動車組計算機通過DX模塊發(fā)出使能信號，使能信號控制主斷使能電路給主斷路器電容器充電至79V。當主斷路器電容充完電且主斷路器控制系統(tǒng)自檢完畢，無內(nèi)部故障，主斷路器控制電路發(fā)出已準備好的信號反饋給動車組計算機。動車組計算機得到升弓指令后，通過DX 模塊發(fā)出“閉合指令”，“閉合指令”通過安全回路讓主斷閉合繼電器得電閉合，最后主斷路器閉合［3-4］。

3 網(wǎng)測斷路器不閉合原因分析及處置

分析CRH1A 動車組在運用檢修過程中出現(xiàn)的主斷路器無法閉合故障，其原因主要有：

①高壓網(wǎng)側(cè)端存在過流現(xiàn)象，動車組觸發(fā)保護，主斷路器不能閉合，無法升弓受流。

②主斷路器存在接地故障或反饋信號丟失，導致動車組觸發(fā)保護，主斷及上一級線斷無法閉合。

③相應動力單元高壓供電開關(guān)跳閘，多個模塊、邊門安全牽引回路的輸入信號、網(wǎng)側(cè)斷路器供電電源均被切斷，導致主斷無法閉合。

④主斷路器接收不到閉合使能信號。

3.1 故障查找確認

查找IDU 報警記錄，確認動車組故障類型。根據(jù)故障代碼和故障背景信息查找故障，網(wǎng)測斷路器控制電路繼電器名稱和故障代碼如表1 所示，對相關(guān)斷路器檢查確認狀態(tài)，使用CRH1 型動車組牽引系統(tǒng)診斷軟件DCUterm軟件對網(wǎng)測斷路器控制電路繼電器各個信號進行檢測。

表1 網(wǎng)測斷路器控制電路繼電器名稱和故障代碼

3.2 網(wǎng)測斷路器高壓控制電源故障

檢查位于TP 車（受電弓車）P1 柜的K2.24 斷路器如圖3所示，工作是否正常，各接線是否完好。如空開跳閘，使用萬用表檢查確保未短路后手動合上；如K2.24斷路器接線松動，斷電后緊固接線。

圖3 TP.P1.K2.24空開位置圖

3.3 網(wǎng)測過電流故障

激活司機室后，無法升弓，升弓指示燈處于熄滅狀態(tài)，IDU報警記錄界面顯示“網(wǎng)側(cè)過電流”，動車組觸發(fā)保護，網(wǎng)測斷路器無法閉合，重點查找過流繼電器P1.K2.35 位置如圖4 所示和緊急切斷繼電器P1.K2.49。

圖4 過流繼電器K2.35位置圖

①確認過流繼電器是否處于正常工作狀態(tài)。打開TP 車K1 柜，用萬用表測量P1.K2.35 的11 號接線端對地電壓是否達到80V以上，如達到，表示過流繼電器正常，可查看相關(guān)連接線狀態(tài)，是否存在接觸不良或錯接連線情況，原理圖如圖5所示。

圖5 網(wǎng)測斷路器過流繼電器35電路原理圖

②確認P1.K2.49號繼電器外圍電路接線是否接觸不良或錯接線情況。如有上述故障，斷開蓄電池后進行故障修復，確保P1.K2.49 號緊急切斷繼電器工作狀態(tài)及相關(guān)連線正常。

3.4 網(wǎng)測斷路器接地故障

如報有主斷路器接地故障，進入IDU 高壓界面查看故障車輛位置，定位存在接地故障的主斷，此時故障的網(wǎng)測斷路器及其線路斷路器均處于紅色邊框的隔離狀態(tài)，檢查P1區(qū)主斷路器電氣柜內(nèi)集控插頭是否脫落。發(fā)現(xiàn)上述故障時，斷開蓄電池，打開故障斷路器安裝蓋板，將松脫的集控插頭重新裝配，進行故障修復，如集控插座緊固后故障仍未消除，查看DX32是否有未接地的輸入信號。

3.5 網(wǎng)測斷路器閉合使能信號故障

3.5.1 查找Ready 信號 排除網(wǎng)側(cè)過電流故障后，按下閃爍的升弓按鈕進行檢查，如斷路器未能按指令閉合，可先查找斷路器的Ready（準備就緒）信號。連接DCUterm 故障診斷軟件，輸入“Flcctdi3202”和“Flst3”，信號為1 則表示故障點在使能信號側(cè)，信號為0則表示故障點在閉合信號側(cè)，可根據(jù)相應情況查找。對于LCBT使能信號重點查找P1.K2.46 使能繼電器狀態(tài)及相關(guān)外圍電路；閉合信號重點查找P1.K2.45閉合繼電器狀態(tài)及相關(guān)外圍電路，如圖6 所示；LCBB 則檢查閉合繼電器P1.K2.47和使能繼電器P1.K2.48狀態(tài)。

圖6 網(wǎng)測斷路器閉合/使能繼電器電路原理圖

3.5.2 查找使能信號故障 連接DCUterm故障診斷軟件，輸入“CTDO3204”和“FLST3”，確認模塊輸出使能信號，無此信號則查找DX32 插線是否連接正常，如有松動，斷電后重新連接緊固。檢查使能接觸器接線情況，重點是輔助觸點11及3端子是否處于得電導通狀態(tài)，有無存在接線錯誤情況，原理圖如圖7所示。

圖7 LCBT使能接觸器觸點電路圖

3.5.3 查找閉合信號故障 在DCUterm故障診斷軟件上輸入“CTDO3203”和“FLST3”指令，確認模塊輸出閉合信號，無信號則查找DX32 插線是否連接正常，信號正常則檢查LCBT閉合繼電器K2.45線圈是否有電，無電則檢查油位檢測相關(guān)電路。

4 結(jié)論

主斷路器正常閉合是保證動車組高壓牽引系統(tǒng)能接收到牽引高壓和安全工作的必要條件，通過以CRH1A型動車組因控制電源、網(wǎng)測過流、主斷接地、閉合使能信號等故障導致網(wǎng)測斷路器無法閉合為例，歸納故障查找步驟，提出檢修方法。在動車組檢修實踐中證明所提出方法對于主斷不閉合故障處理有效，提高現(xiàn)場檢修處理的準確性和時效性，有利于動車組高壓牽引系統(tǒng)穩(wěn)定運行，為旅客提供更加安全可靠的乘車環(huán)境。