CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)在檢修方面的優(yōu)化

劉洋

摘要：本文主要講解CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)供電檢修方面，突出這一類型動車與前期產(chǎn)品CRH 380A型動車組差異。著重描述CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)改進之后的檢修、處置所表現(xiàn)的優(yōu)點，所得結論僅供參考。

關鍵詞：CR400AF;動車組;高壓系統(tǒng);檢修;優(yōu)化措施

動車組檢修對于車組的上線運營至關重要，可確保動車組相關設備功能正常，車輛可靠運行。動車組檢修分為一級修、二級修、三級修、高級修、專項修等多個檢修類別，一般都是按照公里數(shù)或是檢修周期來定期維護。通過四方平臺動車組健康監(jiān)控及專家支持系統(tǒng)（簡稱PHM），能夠實時監(jiān)控車組狀態(tài)，分析當前車組各項數(shù)據(jù)指標，發(fā)現(xiàn)異常及時做出調整，確保車組運營安全。同時為提升動車組檢修效率，全路均在積極建設高速鐵路動車組運行檢修體系，且在不斷完善，實施按照“先進、成熟、經(jīng)濟、適用、可靠”方針，強化動車組檢修配置，維護設備運行[1]。

1關于CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)組成簡介

實際應用中，CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)構件包括：受電弓、高壓電纜接頭、避雷器、高壓隔離開關、電壓互感器、真空斷路器+接地保護開關、高壓電纜、電流互感器等關鍵部件組成。高壓設備連接采用高壓設備箱整體密封結構，除受電弓和網(wǎng)側避雷器外的其他高壓設備均安裝在車下高壓設備箱內，車頂高壓電纜采用內絕緣直接電纜跨接。

1.1車頂

車頂位置包括：受電弓、電纜接頭、支撐絕緣子與避雷器，以下做簡單介紹：

受電弓：將接觸網(wǎng)25kV高壓交流電導入到列車，借助氣動控制，實現(xiàn)升起或降下作業(yè)。受電弓的升降是由氣囊組成的平衡系統(tǒng)控制，氣囊的壓力空氣由氣動控制單元提供，在壓力空氣作用下氣囊伸長產(chǎn)生扭矩，通過凸輪及彈性連接軸作用在下臂鉸鏈處，從而使受電弓升起支撐絕緣子：用于支撐、固定受電弓弓體，一般在3車輛、6車輛車頂與受電弓安之間安裝。同時，受電弓采用先導主動控制技術，以列車速度和受電弓位置參數(shù)為依據(jù)，通過電控集成的控制模塊對受電弓氣囊壓力進行主動控制，進而間接的控制受電弓與接觸網(wǎng)之間的接觸壓力。

電纜及電纜接頭：電纜組件的絕緣材質為瑞侃高分子材料聚合物，3、6車車頂至車下高壓設備箱的電纜組件一頭為剛性終端，一頭為半剛性終端，半剛性終端位于車頂與受電弓弓體連接，剛性終端位于車下固定于高壓設備箱。

車下關鍵部件包括：電壓互感器、接地開關、支路電流互感器、高壓隔離開關、網(wǎng)側電流互感器、避雷器、真空斷流器，簡介如下：

高壓隔離開關：它的主要作用是優(yōu)化配置25kV電路內高壓設備的運行工況，當高壓設備發(fā)生故障時，能將故障高壓單元隔離，維持動車組運行。

接地開關：高壓系統(tǒng)設備檢修時，將車上斷路器兩側的主回路接地從而確保作業(yè)安全。

真空斷路器（VCB）：在被封閉的真空容器中配置動靜觸頭、通過動靜觸頭，利用真空中有高的耐絕緣能力和電弧的擴散作用來斷開電流。

電流互感器：檢測網(wǎng)側、變壓器原邊、副邊電流，將數(shù)值傳輸?shù)絋CU。

電壓互感器：主要測量網(wǎng)側電壓數(shù)值，將25kV網(wǎng)側電壓轉換為低電壓信號，反饋至牽引變流器內部。

部分關鍵部件的性能情況詳見下表：

2CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)結構優(yōu)化

2.1高壓系統(tǒng)檢修優(yōu)化

2.1.1減少高壓設備箱數(shù)量

CR400AF型與CRH380A統(tǒng)型動車組對比，高壓設備箱從最初的3個轉換為2個，縮減了裙底板拆裝、將車底高壓設備箱打開，能夠將日常檢修量降低，避免出現(xiàn)接地故障、漏裝故障。

2.1.2優(yōu)化車頂設備解耦股，并減少車頂設備

CR400AF型動車組車頂，僅僅放置了受電弓、網(wǎng)側避雷器，其他高壓設備集中安裝在車下高壓設備箱之內。與傳統(tǒng)CRH380A型動車組相對比，受電弓、高壓隔離開關、避雷器、EGS保護接地開關均集中安裝在車頂，可將高壓隔離開關、EGS保護接地開關被打擊可能性降到最低[2]。在檢修過程中，能夠目視檢查EGS保護接地開關與高壓隔離開關，同時，取消了高壓隔離開關刀夾、EGS保護接地開關刀夾自由狀態(tài)下，兩彈簧片間距測量工作。

2.2優(yōu)化CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)在故障處置

2.2.1精細化受電弓控制檢測

CRH380A統(tǒng)型動車組選擇的是被動控制受電弓升降，CR400AF型動車組受電弓為主動控制/閉環(huán)控制，可實現(xiàn)更加設備檢測，可提升弓網(wǎng)接觸力，并實現(xiàn)精細化調控，將受流性能提升，確保弓網(wǎng)接觸柔順性，以此避免受電弓、高壓線纜拉弧、電火花問題出現(xiàn)。不僅如此，精細化的信息反饋，能夠簡潔化查找故障項點。

2.2.2減少真空斷路器動作次數(shù)

CRH380A統(tǒng)型動車組，每次過分相需要真空斷路器的同時動作（3個同時動作1次）。CR400AF型動車組每次過分相僅需要1個真空斷路器動作1次，以此將斷路器的使用壽命提升，降低真空斷路器故障發(fā)生率。與傳統(tǒng)CRH380A統(tǒng)型動車組對比，可將故障發(fā)生率降低，同時減少排查工作量。

2.2.3改變避雷器安裝位置

CR400AF型動車組避雷針位置，從原本VCB后面調整到真VCB前面，提升了雷擊過電壓防護性能。如此會減少雷擊導致的設備損壞，從而減少故障設備更換的作業(yè)量。

總結

本論文通過對比分析CR400AF型、CRH380A統(tǒng)型動車組，從產(chǎn)品設計要結構、再到使用環(huán)境進行介紹。借助結構、工作機理與試驗驗證狀況，重點突出CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)優(yōu)化后的應用價值。

參考文獻

[1]萬成.淺談動車組高壓電氣系統(tǒng)的檢修方法及其優(yōu)化[J].鐵道機車車輛，2020，40（S1）：16-18.

[2]彭偉.CR400AF型動車組高壓系統(tǒng)在檢修方面的優(yōu)化[J].山東工業(yè)技術，2018（05）：41.