HXD1B型電力機車110V控制回路接地故障分析及處理

經(jīng)驗人：楊 偉 張春年 陳靜靜

HXD1B型電力機車110V控制回路接地故障分析及處理

經(jīng)驗人：楊 偉 張春年 陳靜靜

HXD1B型電力機車是大功率交流傳動六軸干線貨運用電力機車。在機車運用及檢修過程中，常常出現(xiàn)110V控制回路接地故障。因而，有必要對110V控制回路接地故障進行分析，并提出處理方案。

機車控制回路DC110V的接地故障是HXD1B型電力機車在運用及檢修過程中最為常見的幾類故障之一。該故障高頻次的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了機車檢修周期以及正常運行，給機車埋下了安全隱患。為保障機車行車安全以及提高故障排查效率，有必要對控制回路故障進行分析，并提出處理方案。

110V控制回路接地檢測系統(tǒng)工作原理

HXD1B型機車控制回路接地檢測有兩套在線監(jiān)測系統(tǒng)：手動絕緣檢查系統(tǒng)與自動檢測系統(tǒng)。手動絕緣檢測系統(tǒng)是通過低壓柜柜門上的歐姆表（圖1）和轉(zhuǎn)換開關(guān)（圖2）的配合來實現(xiàn)。而自動檢測系統(tǒng)是利用低壓柜內(nèi)部的接地檢測繼電器=32-F41（圖3）檢測控制回路是否存在接地故障。

（一）手動絕緣檢測系統(tǒng)原理

在手動絕緣檢測系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)換開關(guān)（=32-S02）的接線圖如圖4所示。根據(jù)現(xiàn)場測量得知，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)右轉(zhuǎn)45度打“+”端時歐姆表表正端接地；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)左轉(zhuǎn)45度打“-”端時，歐姆表負(fù)端接地。

其檢測原理如下：轉(zhuǎn)換開關(guān)（=32-S02）打“+”端，歐姆表正極接地，負(fù)極接110V電源負(fù)端，此時測試的是正線回路；反之，轉(zhuǎn)換開關(guān)（=32-S02）打“-”端，歐姆表負(fù)極接地，正極接110V電源正端，此時測試的是負(fù)線回路。

需要注意的是，在使用手動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)（=32-S02）檢查蓄電池是否接地時，轉(zhuǎn)換開關(guān)均斷開了接地檢測裝置所采集的信號，避免誤顯示接地。如果表針在紅色區(qū)域內(nèi)，說明相應(yīng)回路存在接地故障（圖5）；如果表針在數(shù)值1～數(shù)值0.1之間說明相應(yīng)回路絕緣良好（圖6）。

（二）接地檢測繼電器檢測原理

圖1　

圖2　

圖3　

圖5　有故障時

圖6　無故障時

安裝在低壓柜內(nèi)部的=32-F41接地繼電器如圖3所示，接地檢測繼電器L+端接機車控制回路正線，L-節(jié)機車控制回路負(fù)線，正常情況下，顯示兩個.OL，說明正線負(fù)線絕緣值都在設(shè)定報警值以上；當(dāng)正線絕緣值低于設(shè)定值時，上面的LED顯示屏將顯示絕緣數(shù)值，單位為千歐；當(dāng)負(fù)線線絕緣值低于設(shè)定值時，下面LED顯示屏將顯示絕緣數(shù)值，單位為千歐。該過程的電路實現(xiàn)如圖7所示。

與此同時，接地檢測繼電器動作，通過輔助觸點反饋給SKS3的E138_04，顯示屏顯示蓄電池控制回路接地故障，提示司機和電工及時處理。該過程的電路實現(xiàn)如圖8所示。

DC110V控制回路接地故障分析及處理

通常，控制回路接地故障出現(xiàn)現(xiàn)象為：DC110V電路絕緣檢測裝置有數(shù)值顯示，或微機顯示屏（HMI）報“檢測到蓄電池接地故障”，或歐姆表檢測絕緣不良（低于0.25MΩ）。依據(jù)上文所述手動檢測方法來進一步判斷出是正線接地還是負(fù)線接地故障以便進行下一步分析處理。

需要注意的是，當(dāng)歐姆表檢測良好而自動檢測裝置（=32-F41）有數(shù)值顯示時，為直流電路絕緣檢測裝置本身故障或設(shè)定錯誤。

（一）正線接地

1.斷開“蓄電池輸出“自動開關(guān)（=32-Q82），測量蓄電池正負(fù)端對地電壓（正常時對地電壓均為0）。如蓄電池負(fù)端對地電壓為蓄電池電壓，為蓄電池正端接地；蓄電池負(fù)端對地、正端對地均有電壓時，則為蓄電池中間單節(jié)接地，此時可根據(jù)對地電壓按每節(jié)2V的標(biāo)準(zhǔn)，推算接地單節(jié)的大概位置。

圖4　

2.將電源柜內(nèi)“蓄電池充電轉(zhuǎn)換開關(guān)”（=32-S03）閘刀置至“中立”位，接地故障消失時只需排查電源柜相關(guān)部件，必要時可斷電拔下模塊或打開電源柜背面蓋板檢查接地。

圖7　

圖8　

3.依次斷開電源柜各個自動開關(guān)（保留=32-Q82、32-F161自動開關(guān)在合位，“控制電源開關(guān)”=32-S51在“正常位”，蓄電池電壓高于85V），依次拔下干燥塔控制盒、衛(wèi)生間、冷藏箱、第三方設(shè)備柜、鳴笛轉(zhuǎn)換器插頭，并根據(jù)接地情況變化來判別、區(qū)分接地電路，再針對這條支路進行具體查找。

（二）負(fù)線接地

首先依次進行上述正線接地故障中的前兩個處理步驟并對機車內(nèi)部容易積水和接地故障多發(fā)處進行檢查排除，重點排查兩端重聯(lián)插座、兩側(cè)底架行燈插座、兩端司機室行燈插座、自動過分相四個車載感應(yīng)器轉(zhuǎn)接頭、鳴笛轉(zhuǎn)換器、冷藏箱、油流繼電器插頭、主變流柜X15插頭等。

檢查無效時，至少保留=32-Q82、32-F161自動開關(guān)在合位，“控制電源開關(guān)”=32-S51在“正常位”，蓄電池電壓高于85V，以便使用歐姆表檢測絕緣并進行如下排查：

1.閉合機車所有110V控制電源自動開關(guān)，機車正常上電后，依次接通司機室弱光燈、強光燈和走廊燈，按壓上車照明按鈕觸發(fā)上車照明延時電路，打開底架行燈，同時檢測接地是否發(fā)生變化。如絕緣值、接地有所變化，則為相應(yīng)支路有接地，需進一步排查。

2.以上檢查無效時，則需要對110V負(fù)端電路分塊排查。在排查時，采用對半分割方法進行甩線，以達(dá)到最簡潔、快捷的效果：斷開制動電路中加改的三個繼電器和下拉電阻連接、取下32-A31-K01繼電器，甩開電源柜內(nèi)+150.03位置=32-X07線排上的1點B位的3201710.1線和+151.04位置=92-X151.01線排上的16點B位的320171.577線檢查接地，區(qū)分是320142.03支路還是320171.01支路接地。

3.如是320171.01支路上的接地，恢復(fù)位置+150.03上=32-X07線排上的1點B位的3201710.1甩線恢復(fù)（此時+151.04位置=92-X151.01線排上的16點B位的320171.577線不能恢復(fù)）。采用對半分割方法對該支路上的所屬支路進行甩線排查。

4.如果是320142.03支路上的接地應(yīng)注意檢查歐姆表、“電源歐姆檢測”開關(guān)（=32-S02）、欠壓繼電器（=32F-77）、控制電源輸出繼電器（=32-K81）無接地，依次甩=92-X151.01線排上的相應(yīng)點位的線路檢查接地。如果接地故障消失則為甩除部分有接地（分級檢查被甩除部分），否則為保留部分有接地。

對110V負(fù)端電路分塊排查時，因大多數(shù)負(fù)線匯集于此處，故除了甩線時采用簡潔、快捷的對半分割法外，還需要做好甩線、檢查處理情況、恢復(fù)的記錄，避免重復(fù)排查、漏查和忘記恢復(fù)接線；確認(rèn)被甩部分正常時，應(yīng)及時恢復(fù)被甩接線，并確認(rèn)接線可靠。

此外，在整個故障查找過程中，禁止機車升弓和對蓄電池充電，不得使用搖表檢測絕緣，禁止帶電插拔插頭。

（三）接地故障常見原因小結(jié)

結(jié)合大量故障發(fā)生及處理情況，DC110V接地故障常見原因有：

1.布線不合理防護不到位，容易與其他機械運動部件產(chǎn)生接觸、摩擦，長時間摩擦后，線路絕緣層絕緣效果大大降低；

2.接線時出現(xiàn)虛接或漏接，機車運動過程中，線路因為震動的原因脫離接線端子，搭接在車體上；

3.因淋雨試驗或是雨水天氣，加上車體排水不暢，造成車體內(nèi)部存在少量積水，長時間的潮濕環(huán)境使線路絕緣度受到影響（刮雨器控制盒、空調(diào)、砂箱加熱線等）以及引起的有關(guān)設(shè)備進水（重聯(lián)插座進水、底架行燈插座進水、油流繼電器插頭進水、干燥塔進水閥進水等）；

4.機車使用設(shè)備內(nèi)部本身存在故障，如司機室弱光燈燈頭搭錫、燈座內(nèi)部碰線、底架行燈插座內(nèi)部碰線、空調(diào)內(nèi)部24V電路接地、鳴笛轉(zhuǎn)換器故障、直流絕緣監(jiān)測裝置故障、蓄電池漏液、重連電話接地等。

此外，接地故障中還有一部分是由于檢測繼電器誤動作，導(dǎo)致故障診斷頁顯示蓄電池接地故障，可以對蓄電池復(fù)位來使故障消除。

結(jié)束語

通過對HXD1B型電力機車在運用及檢修過程中發(fā)現(xiàn)的控制回路DC110V的接地故障問題的實踐總結(jié)，加強了對HXD1B機車電路的認(rèn)知和控制原理的掌握，提高了機車故障處理效率。基于故障常見原因，給檢修質(zhì)量的改善提供了理論指導(dǎo)，可以極大地降低該故障的發(fā)生頻次。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.10.042