動車組軸溫傳感器絕緣不良接地故障原因分析及整治防控措施探討

孫 偉 姜海青

青島四方龐巴迪鐵路運(yùn)輸設(shè)備有限公司 山東 青島 266111

1 故障描述

CRH1A-A 型動車組投入運(yùn)行以來,發(fā)生了多例軸溫傳感器內(nèi)部熔斷絲接地故障,此類故障會造成BMS熔斷絲監(jiān)控回路斷開,從而導(dǎo)致列車自動施加緊急制動停車,對車組的運(yùn)用秩序造成較大干擾。

2 原因分析

2.1 故障原理 CRH1A-A 型動車組的軸溫傳感器采用PT1000鉑熱電阻測量溫度,作為傳感器的一項冗余安全措施,傳感器內(nèi)部還安裝有熔斷絲,熔絲組成硬線安全回路。CRH1A-A 型動車組整列及單車BMS熔斷絲回路分別如圖1、圖2所示。對于單個車輛,BMS回路由25-F2斷路器供電,若回路正常,則BMS回路狀態(tài)繼電器25-K1/25-K2吸合,其中,一組觸點(diǎn)通過82-A09模塊(數(shù)字入/出模塊)反饋給列車控制系統(tǒng)(TCMS)BMS單車回路狀態(tài)正常,另一組觸點(diǎn)連通整列的BMS 回路。當(dāng)各車輛的BMS 回路形成,整列的BMS回路才能正常。

當(dāng)某軸溫傳感器內(nèi)熔斷絲對外殼絕緣不良造成接地短路時,會引起單車BMS控制箱內(nèi)25-F2斷路器跳閘,單車BMS回路狀態(tài)繼電器25-K1/25-K2失電,并引起整列BMS回路斷開,由于25-K3/K4繼電器失電,其輔助觸點(diǎn)斷開緊急制動EB 回路,列車控制系統(tǒng)自動施加緊急制動EB停車。

圖1 整列BMS回路

圖2 單車BMS回路

2.2 故障件分析 將發(fā)生此類故障的溫度傳感器返回供應(yīng)商進(jìn)行了分解檢查,檢查發(fā)現(xiàn)有兩種故障模式：

(1)熔斷絲元件對傳感器探頭管壁接地(見圖3)。

(2)熔斷絲線纜在銅座連接處被磨破(見圖4),導(dǎo)致線纜絕緣不合格,金屬導(dǎo)體與固定座搭接,造成接地短路,從而導(dǎo)致車組運(yùn)行中BMS控制箱內(nèi)斷路器跳閘,并引起緊急制動施加。

3 整治及防控措施

為了解決軸溫傳感器絕緣不良造成接地的問題,公司已組織供應(yīng)商完成了兩次生產(chǎn)工藝改進(jìn)。

第一次工藝改進(jìn)：對傳感器內(nèi)部的熔斷絲元件增加了絕緣防護(hù),銅座內(nèi)注膠對線纜進(jìn)行固定,同時增加了金屬壁去除毛刺的要求。改進(jìn)后的效果見圖5。

圖3 熔斷絲元件對探頭管壁接地

圖4 熔斷絲線纜在銅座連接處被磨破

第二次工藝改進(jìn)：在電纜接頭密封螺栓處加裝了的橡膠套管,起到導(dǎo)線與電纜接頭間的軟隔離。改進(jìn)后的效果見圖6。

圖5 第一次工藝改進(jìn)后的效果

圖6 第二次工藝改進(jìn)后的效果

因上述兩次工藝改進(jìn)實(shí)施時,車組已部分交付。對于這些在實(shí)施改進(jìn)之前已裝車的軸溫傳感器,為了對此故障進(jìn)行有效防控,公司采取了如下防控措施：

(1)車組高級修時,對所有軸溫傳感器進(jìn)行絕緣檢測；

(2)對第二次工藝改進(jìn)之前的軸溫傳感器結(jié)合運(yùn)用修進(jìn)行了一次絕緣檢測。

4 整治及防控效果

動車組的軸溫傳感器實(shí)施了上述兩項工藝改進(jìn)并采取絕緣檢測防控措施后,車組后續(xù)運(yùn)用過程中未再發(fā)生同類故障。