CRH3型動(dòng)車組主斷路器控制原理及故障分析

高升潤(rùn)

摘要：主斷路器作為動(dòng)車組牽引系統(tǒng)的一個(gè)重要電氣設(shè)備，用于控制主電路的開斷和接通，一旦發(fā)生故障不僅會(huì)影響行車秩序，還會(huì)影響行車安全。本文主要介紹了CRH3型動(dòng)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(duì)日常的動(dòng)車組調(diào)試工作有總結(jié)推廣作用。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組;主斷路器;控制原理;故障處理

一、概述

主斷路器作為動(dòng)車組的一個(gè)重要電氣設(shè)備，主要用于控制主電路的開斷和接通，同時(shí)還可以起到過載保護(hù)和短路保護(hù)的作用。主斷路器發(fā)生故障時(shí)不僅會(huì)影響行車秩序，還會(huì)影響行車安全，因此有必要通過了解學(xué)習(xí)主斷路器的控制原理來了解調(diào)試作業(yè)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(xué)合理的檢修技術(shù)，確保調(diào)試作業(yè)的有序進(jìn)行。

二、牽引系統(tǒng)主要部件的組成

牽引系統(tǒng)的主要組成部件以及相互關(guān)系見圖2.1。

受電弓2、主斷路器3、車頂隔離開關(guān)4、接地開關(guān)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(guān)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(guān)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(gè)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(shí)21-k74得電CCU發(fā)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(fēng)，20s內(nèi)風(fēng)壓達(dá)到3bar壓力開關(guān)DS2作用21-k62吸合，20s后繼電器21-k10動(dòng)作不會(huì)使21-k66失電，保證了緊急關(guān)斷回路的建立，受電弓升起。

3.2主斷路器

CCU和TCU對(duì)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(guān)斷開旁路另外牽引單元。

主斷閉合條件：網(wǎng)壓正常，CCU監(jiān)測(cè)整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)WTB、MVB正常，受電弓保護(hù)控制沒有異常，變壓器油流和瓦斯繼電器反饋信號(hào)正常，TCU檢網(wǎng)壓網(wǎng)流測(cè)車頂隔離開關(guān)及主斷的反饋正常，復(fù)合信號(hào)監(jiān)測(cè)正常，上述條件滿足時(shí)CCU和TCU通過內(nèi)部通道閉合主斷路器。

3.3隔離開關(guān)控制

當(dāng)用一個(gè)牽引單元故障時(shí)車頂隔離開關(guān)用于斷開兩個(gè)牽引單元的高壓連接，忽略另外一個(gè)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(dāng)主斷閉合后21-k74失電，車頂隔離開關(guān)保持原來狀態(tài)不再允許操作，防止負(fù)載變化時(shí)造成拉弧。緊急模式下可以通過21-K73，21-K67使其閉合這時(shí)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(guān)故障

4.1.1故障現(xiàn)象

CRH380BL35XX動(dòng)車組在高級(jí)修調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)主斷路器無法閉合，查詢HMI屏故障信息顯示界面報(bào)TC02車真空主斷路器故障（故障代碼6304）。故障發(fā)生時(shí)現(xiàn)象為占用EC01車，升TC02車受電弓，待主斷路器閉合信號(hào)變藍(lán)后將主斷閉合，發(fā)現(xiàn)TC02車的主斷路器無法閉合， 故障反饋報(bào)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(diào)節(jié)器L、氣缸R(shí)E、氣缸壓力開關(guān)C1、電磁閥EV及壓力缸K組成。壓力調(diào)節(jié)器L可維持氣缸R(shí)E內(nèi)設(shè)定的恒壓，壓力開關(guān)C1監(jiān)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(zhuǎn)化為激活主斷路器的機(jī)械作用力。主斷路器激活后，壓力缸K內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)，主觸點(diǎn)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(guān)漏風(fēng)，導(dǎo)致風(fēng)壓降低，壓力開關(guān)動(dòng)作，主斷路器氣缸風(fēng)壓監(jiān)測(cè)反饋斷開，自保護(hù)禁止閉合，導(dǎo)致主斷路器無法閉合故障。

拆開頂板檢查TC02車主斷路器時(shí)，能聽到漏氣聲，拆開罩板后對(duì)主斷路器氣缸的壓力開關(guān)進(jìn)行漏風(fēng)檢測(cè)，確定了故障點(diǎn)。

4.1.3故障處理

更換2車主斷，庫(kù)內(nèi)多次閉合斷開2車主斷，主斷動(dòng)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(xiàn)象

CRH380B-35XX動(dòng)車組在三級(jí)修調(diào)試作業(yè)中在EC08車主控，升TC02車受電弓，HMI屏故障顯示界面報(bào)TC02車主斷無法自動(dòng)閉合，作業(yè)人員進(jìn)行大復(fù)位操作后，TC 02車主斷自動(dòng)恢復(fù)正常，繼續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間試驗(yàn)后， TC02車主斷再次自動(dòng)斷開，HMI屏故障顯示界面未報(bào)故障代碼，作業(yè)人員換升TC07車受電弓后，繼續(xù)進(jìn)行調(diào)試。

4.2.2故障原因分析

CRH3型動(dòng)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(dāng)受電弓升起，=21-K61接觸器得電吸合，此時(shí)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(shí)主斷進(jìn)入準(zhǔn)備閉合狀態(tài)。當(dāng)列車發(fā)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(diǎn)，主斷路器閉合電磁閥激活得電，同時(shí)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(jié)束語

本文以CRH3動(dòng)車組主斷路器為主要研究對(duì)象，詳細(xì)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(duì)在調(diào)試作業(yè)中主斷路器無法閉合或斷開的故障進(jìn)行簡(jiǎn)單原因分析，用于優(yōu)化調(diào)試作業(yè)流程，提高檢修效率。同時(shí)，對(duì)牽引系統(tǒng)中的典型案例進(jìn)行分類整理，不斷進(jìn)行技術(shù)積累，并做好故障處理手冊(cè)的編制工作，更好地服務(wù)于現(xiàn)場(chǎng)檢修作業(yè)。

上海局集團(tuán)公司上海動(dòng)車段 上海 201802