BVAC.N99D型真空主斷路器控制單元故障的分析與對(duì)策

摘要：本文結(jié)合HXD1B型機(jī)車故障現(xiàn)場(chǎng)，針對(duì)BVAC.N99D型真空主斷路器控制單元故障產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)分析，提出了控制單元故障的判斷及檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：BVAC.N99D；控制單元；機(jī)理；分析

1 前言

HXD1B型機(jī)車是在先進(jìn)的大功率交流機(jī)車技術(shù)平臺(tái)上設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款適用于中國(guó)干線鐵路重載貨運(yùn)的新型9600KW大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車。目前武漢局集團(tuán)公司配屬HXD1B型機(jī)車270臺(tái)，自投入運(yùn)用以來(lái)，真空主斷路器（以下簡(jiǎn)稱“HVB”）控制單元故障問(wèn)題多發(fā)，經(jīng)主機(jī)廠兩次整改輪換后，仍然存在質(zhì)量設(shè)計(jì)缺陷尚未解決，嚴(yán)重影響列車正常運(yùn)行。

2 問(wèn)題的提出

2016年9月27日，武漢局配屬的HXD1B型0066機(jī)車牽引88487貨物列車，于06：47微機(jī)控制監(jiān)視系統(tǒng)屏顯示“單元1、單元2”故障，乘務(wù)員在機(jī)車120指揮中心的指導(dǎo)下仍無(wú)法消除機(jī)車故障，被迫請(qǐng)求救援，影響本次列車50分鐘，影響貨車5列。嚴(yán)重影響了京廣線正常運(yùn)輸秩序。

HXD1B0066機(jī)車在運(yùn)用過(guò)程中微機(jī)屏顯示“主逆1、2檢測(cè)到HVB反饋信號(hào)故障”。通過(guò)檢查CCU、TCU診斷數(shù)據(jù)：TCU1、2于06：51：28記錄“開(kāi)關(guān)設(shè)備：丟失主斷閉合確認(rèn)信號(hào)”。CCU1于06：51：29記錄“主斷閉合故障，沒(méi)有主斷閉合反饋信號(hào)”?，F(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)HVB底部控制箱蓋板檢查控制單元板及連接器外觀無(wú)異常，檢查HVB外圍電線路無(wú)虛接、松脫現(xiàn)象。更新HVB控制板后，機(jī)車主斷分合正常。

3控制單元原理分析

BVAC.N99D型真空主斷路器控制單元AMP1、AMP2、AMP3、AMP4、AMP5、AMP6、AMP7、AMP8、AMP9、AMP10、AMP11、AMP12、AMP13、AMP14、AMP15為15芯端子號(hào)。虛線內(nèi)為控制單元。電磁閥、保持線圈、電阻盒、壓力開(kāi)關(guān)等在控制單元外部。其中R3為控制單元上68Ω電阻，R2為控制單元100Ω電阻。如圖1所示。

根據(jù)BVAC.N99D型HVB控制單元原理圖可知，合閘時(shí)控制單元工作過(guò)程如下：機(jī)車合閘信號(hào)發(fā)出后，在控制單元15芯AMP2點(diǎn)處輸入+110V，1點(diǎn)處輸入-110V；壓力開(kāi)關(guān)在監(jiān)控到儲(chǔ)風(fēng)缸氣壓到達(dá)提供HVB安全合閘的最小壓力時(shí)閉合，則在壓力開(kāi)關(guān)一側(cè)連接的10點(diǎn)處就有+110V輸入；電磁閥回路在以上條件都符合時(shí)開(kāi)始工作，正常狀態(tài)下經(jīng)過(guò)實(shí)踐繼電器的延時(shí)控制，給后級(jí)負(fù)載電磁閥線圈輸出設(shè)定到575ms到650ms之間的事件得電，然后電磁閥就保持?jǐn)嚯姞顟B(tài)直到下一次合閘；保持線圈在控制單元2、1點(diǎn)得電時(shí)同步得電。其中MOS管、68Ω電阻都在電磁閥輸出回路中，并且MOS管起到開(kāi)關(guān)的作用，68Ω電阻是為電磁閥線圈起到風(fēng)壓限流的作用。

4 故障原因分析及判斷方法

通過(guò)HVB控制單元工作原理分析，HXD1B0066機(jī)車控制板故障造成主斷反饋信號(hào)丟失而無(wú)法合閘的原因歸結(jié)起來(lái)主要有以下三類：

4.1 延時(shí)繼電器故障。主斷路器控制單元板延時(shí)繼電器工作不穩(wěn)定，造成合閘延時(shí)過(guò)短，主斷路器合閘不到位后導(dǎo)致主斷狀態(tài)輔助聯(lián)鎖接觸不良。通電后，通過(guò)時(shí)間繼電器吸合和斷開(kāi)聲判斷繼電器是否工作，同時(shí)使用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)間繼電器在吸合時(shí)輸出端有電壓輸出、斷開(kāi)時(shí)無(wú)電壓輸出。

4.2 輸出回路MOS故障。主斷路器控制單元板MOS管G、D、S級(jí)特性故障不導(dǎo)通引起電磁閥線圈無(wú)法得電。使用萬(wàn)用表檢查MOS管漏電、短路、斷路和放大性能。

4.3 68Ω、100Ω等分壓限流電阻故障。風(fēng)壓輸入回路、電磁閥輸出回路電阻斷路均可導(dǎo)致電磁閥回路中的MOS管沒(méi)有導(dǎo)通引起電磁閥線圈無(wú)法得電。使用萬(wàn)用表測(cè)量壓限流電阻分別在正常值±5%范圍內(nèi)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)HXD1B0066機(jī)車HVB控制單元風(fēng)壓輸入回路中121K限流電阻斷路故障導(dǎo)致HVB不合閘。

5結(jié)論

通過(guò)上述分析及元器件特性檢測(cè)方法，并納入BVAC.N99D型真空主斷路器C5修工藝，加強(qiáng)BVAC.N99D型真空主斷路器控制板檢測(cè)手段，為真空主斷路器故障修提供了有利的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐瑞剛.HXD1B型機(jī)車真空主斷路器的控制原理及故障分析.電力機(jī)車與城軌車輛，2013（3）

[2].何成才，周莉.HXD1B型電力機(jī)車主斷路器故障分析.鐵道建筑，2013（4）

作者簡(jiǎn)介

耿富海，武漢大功率機(jī)車檢修段，助理工程師。