城軌地鐵車輛蓄電池連接器觸點(diǎn)拉弧檢查方案

文/孫建權(quán) 王偉 安艷霞

城軌地鐵車輛蓄電池連接器觸點(diǎn)拉弧檢查方案

文/孫建權(quán) 王偉 安艷霞

本文對(duì)城軌地鐵車輛蓄電池連接器觸點(diǎn)拉弧現(xiàn)象進(jìn)行了描述，根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行了理論分析，針對(duì)幾種可能性，給出了幾種檢查的方案。在城軌列車運(yùn)用維護(hù)過程中，希望對(duì)類似故障檢測(cè)有一定的借鑒作用。

城軌車輛 蓄電池 連接器觸點(diǎn)拉弧

在列車檢修過程中，維護(hù)人員在列車休眠時(shí)，拉開蓄電池箱，在合上蓄電池箱時(shí)候，發(fā)現(xiàn)蓄電池箱連接器出現(xiàn)觸點(diǎn)拉弧現(xiàn)象。觸點(diǎn)拉弧發(fā)生在連接器插針與插座接觸瞬間，觸點(diǎn)拉弧部位發(fā)生在蓄電池連接器插針及插座端部（如圖1、圖2所示）。合上蓄電池箱后，測(cè)得兩端電流最大為10A。

1 故障分析

首先查看相關(guān)原理圖，如圖3所示。

列車休眠之后，永久電源所帶負(fù)載只有蓄電池電壓表、低壓檢測(cè)繼電器、喚醒控制、列車連掛控制，其中列車喚醒與列車連掛控制需要按鈕控制才能得電，所以在列車休眠之后，真正的工作負(fù)載只有蓄電池電壓表與低壓檢測(cè)繼電器，兩個(gè)設(shè)備加起來(lái)的功率約15W，所以蓄電池兩端正常電流約為140mA。而測(cè)量蓄電池兩端的電流最大達(dá)到10A，從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)這是一個(gè)很不正常的電流。

初步認(rèn)為蓄電池兩端造成大電流的原因可能有如下幾方面：

（1）BIS的位置設(shè)置有問題，由于每次拉開、閉合蓄電池箱時(shí)候，BIS都處于閉合狀態(tài)，由于蓄電池給永久負(fù)載供電，導(dǎo)致蓄電池合上時(shí)觸點(diǎn)拉弧。

（2）ABB輸出濾波電容問題，由于蓄電池箱合上時(shí)，每次都要給濾波電容充電。

（3）蓄電池連接器質(zhì)量問題，列車在運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致連接器觸點(diǎn)拉弧燒糊。

2 原因分析

（1）對(duì)于“BIS的位置設(shè)置有問題，由于每次拉開、閉合蓄電池箱時(shí)候，BIS都處于閉合狀態(tài)，由于蓄電池給永久負(fù)載供電，導(dǎo)致蓄電池合上時(shí)觸點(diǎn)拉弧。” 可進(jìn)行如下方式檢測(cè)：

選擇其中一列車蓄電池連接器表面狀態(tài)較良好的蓄電池箱進(jìn)行試驗(yàn)，在抽開蓄電池箱之前把TC1車與TC2車的VMCB斷開，重復(fù)蓄電池開、合動(dòng)作幾次，觀察蓄電池連接器是否有觸點(diǎn)拉弧現(xiàn)象，并用相關(guān)儀器測(cè)量蓄電池箱開、合時(shí)的電流，最好能記錄電流波形。

如果上述操作過程仍然出現(xiàn)觸點(diǎn)拉弧，且連接器表面燒痕較重，說(shuō)明可以排除是BIS設(shè)置位置問題了。

（2） 對(duì)于“ABB輸出濾波電容問題，由于蓄電池箱合上時(shí)，每次都要給濾波電容充電”，可進(jìn)行如下方式檢測(cè)。

如圖4，在拉開蓄電池箱之前，電容早就放電完全了，蓄電池箱拉開、閉合，BIS不要隔離，讓BIS處于接通狀態(tài)，再合上蓄電池箱，由于蓄電池箱在對(duì)接的瞬間連成電路，電容可瞬間充滿電，后面電容、電阻、電感可等效為下列二階電路，如圖5所示。

從圖6可以看出，蓄電池在合上之后的瞬間有一個(gè)沖擊電流，后面慢慢減弱。

在拉開、閉合蓄電池箱的時(shí)候，可用相關(guān)儀器測(cè)量蓄電池端的電流，最好能記錄電流波形。如果確實(shí)有上述情況，可以把與蓄電池箱的正、負(fù)線斷掉再進(jìn)行一次測(cè)量，如果沖擊電流消失，就能證實(shí)連接器觸點(diǎn)拉弧的原因。

（3）如果上面兩條都不能找到蓄電池拉弧的原因，就可能是“蓄電池連接器質(zhì)量問題，列車在運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致連接器觸點(diǎn)拉弧?！笨蛇M(jìn)行如下方式排查：

由于蓄電池箱連接器在很多列車都有觸點(diǎn)拉弧的痕跡，為了驗(yàn)證是否是連接器質(zhì)量問題引起的，列車在運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致連接器觸點(diǎn)拉弧，可選擇在沒有觸點(diǎn)拉弧的列車上進(jìn)行試驗(yàn)，列車休眠后，如需要維護(hù)（如更換故障元件等）先把TC1車與TC2車的VMCB斷掉，這樣就保證蓄電池不帶任何負(fù)載，再拉蓄電池箱把BIS隔離掉，可以進(jìn)行日常維護(hù)了，在滿足維護(hù)要求及安全的情況下，盡可能少拉開蓄電池箱，在這兩個(gè)月內(nèi)保證每個(gè)星期打開蓄電池后，觀察蓄電池連接器表面狀態(tài)是否良好，這個(gè)狀態(tài)可以持續(xù)兩個(gè)月，如果兩個(gè)月后蓄電池連接器表面狀況良好，基本可以排除連接器質(zhì)量問題了。

圖1：連接器插針表面狀況

圖2：連接器插座表面狀況

圖3：蓄電池連接原理圖

圖4：蓄電池充電機(jī)內(nèi)部簡(jiǎn)圖

圖5：等效二階電路

圖6：電容電羰電壓及電流波形

作者單位 中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 江蘇省南京市210000

孫建權(quán)（1984-），男，江蘇省南京市人?，F(xiàn)為中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司工程師。

王偉（1984-），男，江蘇省南京市人?，F(xiàn)為中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司售后技師。

安艷霞（1985-），女，江蘇省南京市人?，F(xiàn)為中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司工程師。