羅向開

（中國中車唐山機車車輛有限責(zé)任公司河北省唐山市064000）

CRH380B型高速動車組牽引箱試驗理論研究

羅向開

（中國中車唐山機車車輛有限責(zé)任公司河北省唐山市064000）

本文主要介紹CRH380B高速動車組在調(diào)試試驗過程中的理論研究，牽引箱試驗在生產(chǎn)調(diào)試中屬于比較重要且直接關(guān)系到車輛運營安全的一個型式試驗，理論知識要求非常高，尤其在實際試驗過程中的一些數(shù)據(jù)直接影響行車的安全和車輛的運行狀態(tài)，因此，牽引箱試驗理論研究是否透徹反映出調(diào)試生產(chǎn)的能力和生產(chǎn)過程的關(guān)鍵。通過牽引箱試驗的工藝規(guī)程及試驗大綱要求，以CRH380B型動車組牽引箱電氣原理圖和牽引箱內(nèi)部電氣原理圖為理論基礎(chǔ)，理論聯(lián)系實際，結(jié)合調(diào)試經(jīng)驗，得出了牽引箱試驗過程中的理論研究成果。

動車組；牽引箱；試驗；理論研究

引言

牽引箱試驗是高速動車組調(diào)試過程中必不可少的一項功能性檢測試驗，調(diào)試過程中的每一個試驗步驟和每一個試驗數(shù)據(jù)都必須要弄清楚才能針對試驗中的各類問題對癥下藥，只有認(rèn)真分析牽引箱的原理，掌握理論，才能在調(diào)試中杜絕亂調(diào)亂試、帶病出廠的現(xiàn)象，因此，該文著重從牽引箱試驗理論研究出發(fā)，剖析根源、使理論更加清晰明確，促進調(diào)試更快捷、方法更清晰、質(zhì)量零缺陷。

1 牽引箱試驗理論研究

校驗和軟件版本、微型電路斷開器狀態(tài)驗證：

理論分析：在執(zhí)行試驗前，必須要對試驗所用到的校驗工具進行狀態(tài)確認(rèn)，當(dāng)且僅當(dāng)試驗所用到的工具在正常狀態(tài)和定檢日期內(nèi)才能用于試驗操作，不符合試驗狀態(tài)的工具、設(shè)備等嚴(yán)禁進行試驗操作。軟件版本記錄當(dāng)前所使用的軟件上載版本和SIMIT試驗調(diào)試版本，該記錄不僅規(guī)定在軟件版本情況下的試驗結(jié)果，同時也對試驗的當(dāng)前狀況具有可追溯性。

微型電路斷開器主要是驗證車端連接的DC 110V電源的正確性，當(dāng)激活=23-F01時，測試TCU內(nèi)部Q1控制線圈輔助開關(guān)上的端子（1）和（2）之間的電壓+110V DC，測試結(jié)果為沒有+110V DC電壓出現(xiàn)，因為此時SIMIT試驗臺還未操作激活牽引箱程序，若出現(xiàn)+110V DC電壓，應(yīng)立即切斷=23-F01，并檢查相應(yīng)開關(guān)的狀態(tài)。該操作的主要目的是防止開關(guān)損壞。

2 利用SIMIT接通/關(guān)斷牽引控制單元

理論分析：當(dāng)MCB-TCU1輔助供電空開=23-F01接通，利用SIMIT按鈕接通TCU1（SKS1 A011202）通道電源或TCU2（SKS2 A012202）通道電源或TCU1+TCU2通道電源時，TCU=10-T10-X13的23針“TCU-ENABLE”使能信號被激活，即激活牽引箱內(nèi)部-K23繼電器，同時-K24繼電器也被激活，因此牽引箱內(nèi)部的“-Z過濾器”得電開始運行，而=10-T10-X13插頭的11A、16A間+110V電壓使得牽引箱控制電源正常供電，同時在TCU的相應(yīng)板卡上可以經(jīng)過LED燈的狀態(tài)進行判斷。相反，如果斷開=23-F01空開或者利用SIMIT進行上述的反向操作，TCU即可關(guān)斷。

3 檢查網(wǎng)絡(luò)斷開器和預(yù)充電接觸器

理論分析：該項試驗主要是為了驗證牽引變流器內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)斷開器和預(yù)充電接觸器的功能，打開TCU moniter 32軟件，點擊“USER”——“INIPPOF”——“PRUEFOFFINE”——“回車”，出現(xiàn)相應(yīng)頁面，然后在軟件上輸入“1”——“回車”——“1-ACK1”或“2-ACK4”——“回車”——“點擊Y”——“回車”——“點擊Y”——“回車”，操作中聽取網(wǎng)絡(luò)斷開器和預(yù)充電接觸器的動作聲音，并在軟件頁面上未發(fā)現(xiàn)不合理信息，在驗證網(wǎng)絡(luò)斷開器時，可以在牽引變流器的“Q1”處測得+110的瞬時直流電壓（Q1動作過程中有電壓，動作完成后電壓即變?yōu)椤?”V），如果沒有動作聲音，說明主斷路器的閉合與斷開功能驗證失敗，在操作該項操作時，可以輸入“N”返回上一層或輸入“0”返回首頁。

4 利用SIMIT讀取溫度

理論分析：牽引箱傳感器是根據(jù)溫度的“溫度漂移”現(xiàn)象引起電流變化計算出溫度值并反饋出來，這些溫度值都是經(jīng)過COMPACT PT100模塊采集數(shù)據(jù)，PT100檢測到的電阻的阻值與溫度的變化成正比關(guān)系：當(dāng)PT100溫度為0℃時它的阻值為100Ω，在100℃時它的阻值約為138.51Ω，其單位溫度的變化率是按照0.3851Ω/℃的關(guān)系變化的，根據(jù)該關(guān)系可以計算出兩者之間的變化。其工業(yè)原理為：當(dāng)PT100在0℃的時候它的阻值為100Ω，但它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長。該數(shù)據(jù)經(jīng)過分析整理后通過MVB電纜傳輸發(fā)送到輸出設(shè)備，在牽引箱剛剛啟動的短時間內(nèi)，無論是利用電腦檢測，還是直接查看SIMIT試驗臺頁面上的顯示數(shù)據(jù)，所有檢測到的溫度與外界溫度基本符合，但當(dāng)TCU運行一定時間后，各類傳感器所檢測到的溫度差值逐漸存在溫度差值，這在運行的TCU中是正常的，因為牽引箱一旦運行，各傳感器檢測點所處位置的散熱程度是存在差異的，散熱效果不一樣，因此牽引箱運行一段時間后必然會存在溫度差值。

5 溫度傳感器分配到車軸上測量溫度

理論分析：當(dāng)=24-F11空開斷開，=24-F25閉合時，從SIMIT試驗臺頁面上可以看出“Temp1”（通道1）上的溫度值顯示-40℃，而“Temp2”（通道2）上的溫度值與環(huán)境溫度值符合，且實際溫度與外界溫度之差在-2～3.6℃之間；因為當(dāng)斷開=24-F11開關(guān)電源時，SKS-AMVB緊湊型PT100模塊=24-T16失電不能處理溫度傳感器（部分=97-X472.11傳感器）反饋的實際數(shù)據(jù)，而=24-F25閉合時SKS-BMVB緊湊型PT100模塊=24-T17正常工作，能夠處理由溫度傳感器反饋的實際值并從輸出設(shè)備SIMIT上反饋出來供我們判斷試驗的正確性。相反，當(dāng)=24-F11閉合，=24-F25空開斷開時，“Temp2”（通道2）上的溫度值顯示-40℃，而“Temp1”（通道1）上的溫度值與環(huán)境溫度值符合，且實際溫度與外界溫度之差也在-2～3.6℃之間。同時在后續(xù)的試驗中連續(xù)拆除車軸軸承傳感器=97-X472.11在SIMIT試驗臺上觀看溫度值是否符合時，均是采用切斷傳感器實際信號的方法進行測試，使得緊湊型PT100模塊無法接收來自于傳感器的數(shù)值從而顯示不合理的-40℃。

6 利用帶TCU軟件的電腦讀取溫度和冷卻水水位

理論分析：在執(zhí)行此操作時，SIMIT試驗臺與車輛間的正確連接是必須的，否則建立不起完整的網(wǎng)絡(luò)，測試的所有溫度值將是不完全的，因此在執(zhí)行此操作時，檢測SIMIT試驗臺與車輛間的狀態(tài)是非常有必要的。軟件的具體操作為：通過軟件可以觀測牽引變流器冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻水流入、流出溫度、串行諧振電路電感的溫度、空氣冷卻箱內(nèi)的溫度、水冷卻箱內(nèi)的溫度、牽引電機、齒輪箱內(nèi)的溫度等，通過滾動/靜止的軟件測試顯示可以判斷各類溫度傳感器功能是否正常，若出現(xiàn)測試值與環(huán)境溫度相差甚遠(yuǎn)或者出現(xiàn)負(fù)值情況，就需要對該傳感器進行一定的技術(shù)分析或故障處理。并且可以測試牽引變流器循環(huán)系統(tǒng)中膨脹水箱的液位是否在零刻線處，同時在檢測冷卻水添加是否合格時，利用帶TCU軟件的筆記本可以檢測。

7 牽引變流器冷卻水壓力測試及排氣牽引冷卻系統(tǒng)功能驗證

理論分析：由于車輛處于單車調(diào)試狀態(tài)，無法自輔助變流器處獲得440V 60HZ 3AC的電源，只能通過外接380V 50HZ 3AC電源與車輛=96-X581.02端子連接滿足試驗要求。完成此試驗必須要有正確的SIMIT試驗臺連接。=34-F77是牽引變流器冷卻水泵開關(guān)，若要使?fàn)恳兞髌骼鋮s水泵開始工作，并在帶TCU軟件的電腦上檢測出冷卻水的輸入、輸出壓力，必須通過SIMIT試驗臺使得SKS1的A0112_01或SKS2 A0121_03觸電閉合，繼電器=34-Q77得電，=34-Q77的主觸點閉合。必須注意的是，在進行此項操作之前，必須確保牽引冷卻系統(tǒng)中的5個截斷閥保持在與管路水平的位置，否則一旦啟動，冷卻水泵將不能正常旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致過流損壞。同時，在冷卻水泵循環(huán)開始時，檢測管路的泄漏是一項必不可少的步驟。

在通過電腦測試?yán)鋮s系統(tǒng)循環(huán)狀態(tài)下的冷卻水的輸入、輸出壓力差值時，正常的壓力范圍是我們必須要了解的技術(shù)參數(shù)，在380V 50Hz 3AC的電源狀態(tài)下，壓力差值的正常范圍應(yīng)為：0.4～0.8bar，在440V 60Hz 3AC電源狀態(tài)下，壓力差值的正常范圍應(yīng)為：0.6～1.0bar。在壓力的測試過程中，壓力值不在規(guī)定的技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi)是正常的，因為剛剛循環(huán)的初期，若沒有電氣故障方面的原因，冷卻系統(tǒng)內(nèi)部原有的空氣及牽引箱溢流閥過濾網(wǎng)被雜質(zhì)堵塞可能是造成壓力不符合規(guī)定的主要原因，此時通過連續(xù)不斷的旋轉(zhuǎn)冷卻水泵60min左右可以排除系統(tǒng)內(nèi)部的剩余空氣，通過清洗過濾網(wǎng)可以減小雜質(zhì)阻塞帶來的問題。

8 冷卻水風(fēng)扇1，2；牽引箱風(fēng)扇，牽引電機風(fēng)扇1，2功能測試

理論分析：閉合各風(fēng)扇空開并激活SIMIT上的使能信號時，驗證各風(fēng)扇轉(zhuǎn)向是否與實物所畫箭頭方向及試驗文件要求方向一致，并通過SIMIT試驗臺激活相關(guān)繼電器得電吸合指令，各接觸器主觸頭閉合，用電設(shè)備得電開始工作。一旦發(fā)現(xiàn)有反轉(zhuǎn)或者不旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，應(yīng)立即停止SIMIT輸出指令，切斷電源，查明原因，再次測試，一旦在檢測中發(fā)現(xiàn)有風(fēng)扇有異樣的聲音和被卡死的現(xiàn)象，立即停止其使能信號，斷開電源，待檢查出原因處理完全后方能再次進行功能驗證。

9 結(jié)論

通過對牽引箱試驗的理論研究，讓試驗人員能夠更加清楚、簡單地了解牽引箱的原理，在發(fā)現(xiàn)問題時能夠根據(jù)原理尋找處理的方法，杜絕了病急亂投醫(yī)的現(xiàn)象和有病不能診斷、不能醫(yī)治的相關(guān)情況。通過理論研究也讓試驗操作者能夠熟悉牽引箱內(nèi)部與外部之間的聯(lián)系和控制邏輯，從縱向、橫向都得到了極大的提升，對了解整個牽引系統(tǒng)起到了鋪磚引路的作用。

[1]CRH380B試驗文件.

[2]CRH380B型車所使用的牽引變流器內(nèi)部電氣原理圖.

[3]CRH380B概念“牽引系統(tǒng)”文件號A6Z00000080356發(fā)行狀態(tài)30.11.1006版本F.

[4]CRH380B EC01/EC08電路圖.

U266

A

1004-7344（2016）30-0174-02

2016-10-4