HXD1B型電力機(jī)車四象限整流器4QC故障及處理

摘 要：HXD1B型電力機(jī)車是江岸機(jī)務(wù)段的主要配型機(jī)車。四象限整流器4QC出現(xiàn)故障是機(jī)車發(fā)生機(jī)破和臨修的主要原因之一。本文通過對(duì)幾起故障現(xiàn)象的分析，結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)故障處理方法進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：HXD1B 四象限整流器4QC 故障 處理方法

自2009年7月江岸機(jī)務(wù)段引進(jìn)HXD1B型電力機(jī)車以來，通過一段時(shí)間的運(yùn)用發(fā)現(xiàn)，四象限整流器4QC出現(xiàn)故障是引起機(jī)車故障的主要原因之一，因機(jī)車牽引變流裝置4QC故障發(fā)生機(jī)破、臨修數(shù)十次。四象限整流器（4QC）是由A1、A2、A3、A4四個(gè)模塊組成的，主要用途是將來自主變壓器的單相交流輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓以供給直流支撐回路。為有效杜絕因四象限整流器4QC故障造成機(jī)破及臨修等情況的發(fā)生，筆者結(jié)合機(jī)車在運(yùn)用中出現(xiàn)的問題，在段技術(shù)科和檢修車間的幫助下，對(duì)4QC運(yùn)用中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析及處理。分析發(fā)現(xiàn)，四象限整流器4QC最常見故障有：4QC模塊故障、CCU與TCU通訊故障、主逆檢查到水壓故障三種?，F(xiàn)將上述三種常見故障的相關(guān)處理方法總結(jié)如下。

一、4QC模塊故障（A1、A2、A3、A4）

4QC故障一般多為模塊燒損。發(fā)生故障后，首先上車查找HMI顯示屏的故障履歷。以圖1為例，故障履歷顯示“牽引單元故障，主逆1/2直流環(huán)節(jié)1/2隔離?！泵總€(gè)牽引單元電路中分兩個(gè)直流環(huán)節(jié)，當(dāng)其中某一模塊或元件發(fā)生故障時(shí)，微機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其隔離。4QC、逆變器、線路接觸器、直流環(huán)節(jié)斷路器等故障，都會(huì)造成隔離現(xiàn)象。然后，根據(jù)故障發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)查看相關(guān)的數(shù)據(jù)，以圖2為例，例如：2011年4月10日07：02：09 HXD1B040機(jī)車主逆1中間直流環(huán)節(jié)1隔離；查看機(jī)車TCUdiag的診斷數(shù)據(jù)可以清楚地看到“HWP檢測(cè)到錯(cuò)誤4QC1模塊-A1->測(cè)試/NEV1”，并且此故障在2011-04-11 07：02：18發(fā)生一直未消除。最后，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，造成此故障的原因可能是：①IGBT門模塊故障。②OPA故障。③INVM故障。④OPA和門模塊之間的接線故障。根據(jù)此故障原因，聯(lián)系西門子更換主逆1的4QC的A1模塊。

二、CCU與TCU2通訊故障（CCU與TCU無法正常接收和反饋信號(hào)）

1.一般造成CCU與TCU通訊故障可能的原因另一個(gè)TCU被切斷

NSDB-數(shù)據(jù)沒有加載到MVB-模塊中；

通訊驅(qū)動(dòng)程序沒有裝載；

MVB-插頭故障或松動(dòng)；

MVB-導(dǎo)線斷裂；

CPU-模塊的MVB-模塊故障。

2.故障查找方法

CPU-模塊位于TCU機(jī)架中的G011處；

MVB-模塊是CPU-模塊的一部分；

MVB-電纜布線部分位于牽引變流器內(nèi)；

檢查牽引變流器外部的MVB-電纜布線的位置以及牽引變流器插頭的位置。

3.故障處理方法

如果其他TCU處于工作狀態(tài)：檢查另一個(gè)TCU的MVB-模塊（NSDB-版本和通訊驅(qū)動(dòng)程序）。

如果至少有某一通訊處于工作中（例如CCU-顯示器）：檢查TCU的MVB-模塊（NSDB-版本和通訊驅(qū)動(dòng)程序）；檢查CPU-模塊（兩個(gè)TCU）處的所有插頭以及牽引變流器插頭是否安裝良好；

檢查MVB-電纜布線。

如果每種情況都正常而信息持久處于活動(dòng)狀態(tài)，則更換TCU的CPU（在與CCU通訊也出現(xiàn)故障的情況下）。這種故障較為常見。以圖1所示的機(jī)車數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析：2010年5月27日，HXD1B126機(jī)車數(shù)據(jù)“CCU和TCU1通訊故障”。故障原因是牽引控制單元15V電源模塊損壞。更換TCU2內(nèi)的C129電源模塊后正常。

圖1 機(jī)車數(shù)據(jù)

三、主逆檢查發(fā)現(xiàn)水壓故障

隨著夏季的到來，氣溫逐漸升高，變流器內(nèi)部散熱系統(tǒng)經(jīng)受考驗(yàn)。散熱不良、高溫現(xiàn)象，大多是由于水冷系統(tǒng)作用不良。水冷循環(huán)是其內(nèi)部散熱的主要方式之一，因此，保證冷卻水水位正常與潔凈、復(fù)合散熱器（冷卻塔內(nèi)）濾網(wǎng)清潔、通風(fēng)良好相當(dāng)重要。

1.故障分析一

微機(jī)顯示屏顯示故障信息時(shí)，不一定是該部件出了問題，可能還存在其他原因。如圖2所示的機(jī)車數(shù)據(jù)：2010年5月29日，HXD1B114機(jī)車機(jī)故障。HMI上顯示：“主逆2水位低”故障。機(jī)車數(shù)據(jù)中同時(shí)記錄了“主逆2水位低”和“主逆冷卻水溫高、直流環(huán)節(jié)溫度高”。

圖2 機(jī)車數(shù)據(jù)

經(jīng)上車檢查和數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論：由于水位繼電器損壞，檢測(cè)到水位信息錯(cuò)誤，導(dǎo)致“水溫高”故障，更換水位繼電器后機(jī)車正常。由此可見，微機(jī)顯示屏顯示故障信息時(shí)，不一定是該部件出了問題，可能還存在其他原因，這就需要進(jìn)一步檢查和分析。

2.故障分析二

“主逆1/2水壓高/低，三相自動(dòng)開關(guān)斷開”。故障代碼084/145，水壓不正常，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保護(hù)，將三相開關(guān)自動(dòng)斷開。

2010年5月25日HXD1B042和5月26日HXD1B010連續(xù)兩臺(tái)機(jī)車發(fā)生此類故障，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)冷卻塔接線盒內(nèi)的端子排燒損。經(jīng)車間要求，株機(jī)公司對(duì)機(jī)車各電氣設(shè)備接線及端子進(jìn)行了專項(xiàng)普查，發(fā)現(xiàn)少數(shù)機(jī)車?yán)鋮s塔接線端子也存在類似隱患——線路虛接。導(dǎo)致“水壓低，空開跳”常見的幾種故障原因還有：冷卻液內(nèi)有雜質(zhì)、水管濾網(wǎng)堵塞、水泵壞等。這些都會(huì)導(dǎo)致冷卻液循環(huán)不良，造成牽引變流系統(tǒng)不能正常散熱。因此，在季檢、半年檢作業(yè)過程中，除了對(duì)冷卻塔接線盒內(nèi)端子排進(jìn)行重點(diǎn)檢查外，對(duì)于膨脹水箱進(jìn)行定期排氣和水管濾網(wǎng)定期清洗也是非常重要的。

由于4QC設(shè)備屬于電子精密元件，設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)都沒有相關(guān)書籍可供查閱，我們只能在實(shí)踐中邊修邊學(xué)，遇到解決不了的問題請(qǐng)教西門子公司，將生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的問題及處理方法進(jìn)行匯總并從中找出相同點(diǎn)，找出有效對(duì)策，并簡(jiǎn)化步驟，通過照相以及文字方式將其記錄下來，整理成工作標(biāo)準(zhǔn)。

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（作者單位：武漢鐵路局江岸機(jī)務(wù)段）