CRH_2型動(dòng)車組牽引變流器常見故障分析及處理

薛 源

（中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司,山東 青島 266111）

CRH_2型動(dòng)車組牽引變流器常見故障分析及處理

薛 源

（中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司,山東 青島 266111）

針對(duì)CRH_2型動(dòng)車組在運(yùn)行過(guò)程中牽引變流器出現(xiàn)故障的現(xiàn)象，本文進(jìn)行了故障分析與處理措施的探討，對(duì)于牽引變流器牽引繞組發(fā)生的接地故障進(jìn)行了全面的分析，有效的提高了牽引變流器的故障處理效率。

CRH_2型動(dòng)車組；牽引變流器；故障；分析；處理

牽引變流器作為CRH_2型動(dòng)車組的重要組成部分，由四臺(tái)牽引電機(jī)電源控制，由脈沖整流器直流平滑電路、逆變器、真空交流、接觸器主電路設(shè)備和無(wú)觸點(diǎn)控制裝置組成，控制電源控制整個(gè)電路設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。牽引變流器屬于動(dòng)車組的傳動(dòng)裝置，牽引電路中的變流器的主要功能是轉(zhuǎn)換直流和交流之間的電能量，并通過(guò)各種牽引電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。

1 牽引變流器結(jié)構(gòu)綜述

（1）主電路。主電路系統(tǒng)一般以兩輛車為一個(gè)單元，主電路系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖一所示，電源為單相交流，受電弓引入，牽引變壓器的原邊繞組中主電路的開閉由VCB進(jìn)行控制，同時(shí)將電流引入到其它牽引變流器脈沖整流器中。M1和M2車各搭載一臺(tái)牽引變流器，除了對(duì)兩輛車進(jìn)行供電和制動(dòng)系統(tǒng)的控制之外，還具有車輛保護(hù)功能，根據(jù)車輛的運(yùn)行信息的裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)脈沖整流器之間的載波相位差運(yùn)行，降低電流作用對(duì)列車運(yùn)行的干擾。

（2）牽引變流器。主要由單相交流電變直流電的脈沖整合器部分構(gòu)成，直流電變?nèi)嘟涣麟姷哪孀兤髂軌驅(qū)崿F(xiàn)對(duì)電流的控制，通過(guò)吸收電壓波動(dòng)，輸出直流定電壓的濾波電容器的相互作用對(duì)牽引變流器的工作進(jìn)行管理和控制。

（3）逆變器。濾波電容器的電壓輸出是設(shè)備主要電路的電流來(lái)源，依據(jù)無(wú)觸點(diǎn)控制裝置，對(duì)控制鍵進(jìn)行輸出電壓和頻率進(jìn)行選擇，控制四臺(tái)并量感應(yīng)電機(jī)的速度，通過(guò)再生制動(dòng)系統(tǒng)，改變其輸出的三相交流為輸出濾波電容器輸出直流電壓，通過(guò)電壓控制的方式，對(duì)電流進(jìn)行獨(dú)立的控制，提高扭矩控制精度和響應(yīng)速度以及電流控制程度。

2 故障案例分析

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段動(dòng)車組的運(yùn)行狀況，主要介紹了CRH_2動(dòng)車組牽引變流器的運(yùn)行故障，CRH_2型2092號(hào)動(dòng)車擔(dān)當(dāng)c2074運(yùn)行旅途。在運(yùn)行的過(guò)程中，司機(jī)對(duì)于復(fù)位操作按鈕進(jìn)行多次操作，但沒(méi)有產(chǎn)生效果，復(fù)位失敗，到站后，司機(jī)對(duì)該車進(jìn)行斷電復(fù)位，成功恢復(fù)了2號(hào)車的前沿動(dòng)力，使動(dòng)車組運(yùn)行恢復(fù)正常，在后續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中，2號(hào)車多次發(fā)生故障，司機(jī)采用多次復(fù)位的方式?jīng)]有對(duì)障礙進(jìn)行解除，因此最后選擇切除2號(hào)車，維持動(dòng)車組的全面運(yùn)行。

在2148號(hào)動(dòng)車組運(yùn)行的過(guò)程中，3號(hào)車廂發(fā)生牽引變流器故障無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位，司機(jī)多次進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位無(wú)效，繼續(xù)運(yùn)行到深圳北站，在停車的狀態(tài)下司機(jī)采取復(fù)位措施，但仍無(wú)法消除故障，3號(hào)車廂被納入整修名單之列，需要專業(yè)人員進(jìn)行檢查，制訂維修措施。

3 故障處理措施

（1）脈沖整流器故障處理。2092次2號(hào)動(dòng)車組進(jìn)入檢查的時(shí)，顯示屏設(shè)置為檢修維修模式，通過(guò)對(duì)故障記錄的檢查，維修人員發(fā)現(xiàn)了牽引變流器存在的故障，同時(shí)還存在其他的故障類別代碼，006是指牽引變流器的主電路元件保護(hù)受到破壞，IPM檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到IGBT元件狀態(tài)不一致的狀況，需要進(jìn)行端口復(fù)位的操作來(lái)維持整個(gè)電路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，代碼008指牽引變流器門控電源過(guò)低，054是指前面兩期的直流電流發(fā)生異常，需要接收復(fù)位信號(hào)，代碼005是指牽引變流器的繞的組繞接地裝置發(fā)生故障，接收復(fù)位信號(hào)來(lái)進(jìn)行故障修復(fù)。

在對(duì)控制機(jī)箱的列車進(jìn)行故障數(shù)據(jù)分析，斷開接電保護(hù)裝置拆除501 c線，用萬(wàn)用表測(cè)定接地裝置的測(cè)表電阻，從電路的檢測(cè)單元開始進(jìn)行故障的排查，用萬(wàn)用表測(cè)量接地電流傳感器的電阻數(shù)值，排除接地裝置檢測(cè)單元引起的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)故障數(shù)據(jù)的再次分析，可以整合出脈沖整流器模塊的逆變模塊而發(fā)生的問(wèn)題，對(duì)整個(gè)模塊進(jìn)行接地作用絕緣檢測(cè)，查出問(wèn)題后需要對(duì)脈沖整流器模塊進(jìn)行全方位的整合，保證運(yùn)行狀態(tài)良好，對(duì)于接地故障進(jìn)行全面的排查，并分析出項(xiàng)目出現(xiàn)故障的原因，由于電壓瞬間波動(dòng)過(guò)大，導(dǎo)致了故障的發(fā)生，部分電氣軟件無(wú)法接收過(guò)大的電能，超出自身的承受范圍，發(fā)生擊穿的現(xiàn)象，從而造成主電路接地故障發(fā)生。

（2）充電單元故障。在2148號(hào)動(dòng)車組入庫(kù)檢修的同時(shí)，通過(guò)對(duì)故障記錄的查看發(fā)現(xiàn)牽引變流器，發(fā)生了代碼為007、008、014類型的故障，做空擋檢測(cè)和啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)，在更換單元充電器后做實(shí)驗(yàn)檢測(cè)時(shí)接觸器無(wú)法進(jìn)行吸合。但對(duì)接觸器進(jìn)行檢查時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生卡和現(xiàn)象，由于故障記錄中的牽引變流器進(jìn)行過(guò)兩次電流測(cè)試，出現(xiàn)了充電單元燒毀的現(xiàn)象，因此綜合考慮上述問(wèn)題，對(duì)SCP板和CIF進(jìn)行互換，進(jìn)行空擋實(shí)驗(yàn)，對(duì)故障進(jìn)行轉(zhuǎn)移，由此發(fā)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移到了3車廂，因此確定，CIF板沒(méi)有啟動(dòng)的原因?qū)е铝私佑|器不吸合故障的發(fā)生。對(duì)車底的硬件進(jìn)行檢查，查看接觸器是否發(fā)生卡合現(xiàn)象，在對(duì)CIF板進(jìn)行更換后再進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)，車恢復(fù)正常沒(méi)有再次發(fā)生接地故障，由于CIF板灰塵過(guò)厚，導(dǎo)致充電單元內(nèi)部發(fā)生短路，燒毀RS電阻，在日常運(yùn)營(yíng)中，必須要保證電子元器件表面的清潔度，需要定時(shí)清理灰塵，避免結(jié)扎灰塵對(duì)電板造成影響，由于灰塵過(guò)厚導(dǎo)致充電單元內(nèi)部短路燒毀RS電阻。

綜上所述，通過(guò)對(duì)CRH_2動(dòng)車組故障類型的分析，結(jié)合已經(jīng)積累的故障處理經(jīng)驗(yàn)，需要制定應(yīng)急預(yù)案措施。在發(fā)生故障時(shí)，專業(yè)人員能夠熟練的判斷故障發(fā)生的位置，進(jìn)而進(jìn)行專業(yè)的解決，制定解決方案和解決措施，保證動(dòng)車組的連續(xù)運(yùn)行，避免故障發(fā)生時(shí)對(duì)列車組運(yùn)行造成的影響，及時(shí)總結(jié)問(wèn)題出現(xiàn)的先兆，定期在組織安全檢查工作，對(duì)故障源頭進(jìn)行排查，減少故障發(fā)生的概率，在減少故障發(fā)生的基礎(chǔ)上提高動(dòng)車的運(yùn)行效率，為我國(guó)列車的運(yùn)行發(fā)展做好技術(shù)保障。

[1]曾照平.CRH_2型動(dòng)車組主電路及常見故障分析與處理[J].科教導(dǎo)刊(上旬刊),2016(11):23-24.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.032

薛源（1995-）,男,河南駐馬店人,本科,助理工程師,主要從事和諧號(hào)2型動(dòng)車組檢修、維護(hù)、運(yùn)用故障處理工作。