HXD1B型電力機(jī)車4QC運(yùn)用故障分析

何成才

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢430205）

HXD1B型電力機(jī)車是我國(guó)自主生產(chǎn)的大功率交流傳動(dòng)干線貨運(yùn)電力機(jī)車。其單機(jī)功率為9 600 kW，主要運(yùn)行在華南、華中和東南地區(qū)繁忙干線。目前已生產(chǎn)近千臺(tái)，其中270臺(tái)配備在武漢鐵路局江岸機(jī)務(wù)段。

四象限整流器（4QC）用于將來(lái)自主變壓器的單相交流電轉(zhuǎn)換為直流電供給直流支撐電路，由A1、A2、A3及A4四個(gè)模塊組成。

江岸機(jī)務(wù)段自2009年7月配備HXD1B型電力機(jī)車以來(lái)，因牽引變流裝置故障發(fā)生機(jī)破和臨修數(shù)十次，其中4QC故障是造成機(jī)破和臨修的主要原因。四象限整流器最常見的故障有：4QC模塊故障、CCU與TCU通訊故障、主逆檢查到水壓故障。為保障行車安全正點(diǎn)，有必要對(duì)4QC運(yùn)用中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，并提出處理方案。

1 4QC模塊故障

4QC模塊故障一般為模塊或元件燒損。當(dāng)發(fā)生故障后，查閱車載HMI顯示屏的故障履歷顯示“牽引單元故障，主逆1/2直流環(huán)節(jié)1/2隔離”。牽引單元電路中任何一個(gè)模塊或元件發(fā)生故障，微機(jī)控制系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)將其隔離。4QC、逆變器、線路接觸器、直流環(huán)節(jié)斷路器等故障，都會(huì)造成隔離現(xiàn)象。

例如：2011年4月10日07:02:09 HXD1B040機(jī)車主逆1中間直流環(huán)節(jié)1隔離，查看機(jī)車TCUdiag的診斷數(shù)據(jù)可以清楚的看到“HWP檢測(cè)到錯(cuò)誤4QC1模塊A1>測(cè)試/NEV1”，并且此故障在20110410 07:02:18發(fā)生后一直未消除，如圖1所示。

圖1 4QC模塊故障信息

根據(jù)數(shù)據(jù)分析，造成此故障的原因可能是IGBT門模塊故障或OPA故障，或INVM故障，或OPA和門模塊之間的接線故障。故障處理：更換主逆1的4QC的A1模塊。

2 CCU與TCU通訊故障

CCU與TCU通訊故障使?fàn)恳兞髌鳠o(wú)輸出，牽引電動(dòng)機(jī)無(wú)電壓電流輸入，造成機(jī)破事故。例如：2010年5月27日HXD1B126機(jī)車數(shù)據(jù)“CCU和TCU1通訊故障”，故障原因是牽引控制單元15V電源模塊壞，如圖2所示。最后更換TCU2內(nèi)的C129電源模塊后恢復(fù)正常。

圖2 CCU與TCU通訊故障信息

2.1 故障原因

造成CCU與TCU通訊故障的原因有：

（1）另一個(gè)TCU被切斷。

（2）NSDB數(shù)據(jù)沒(méi)有加載到MVB模塊中。

（3）通訊驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)有裝載。

（4）MVB插頭故障或松動(dòng)。

（5）MVB導(dǎo)線斷裂。

（6）CPU模塊的MVB模塊故障。

2.2 故障檢查及處理方法

（1）如果其它TCU處于工作狀態(tài)，檢查另一個(gè)TCU的MVB模塊（NSDB版本和通訊驅(qū)動(dòng)程序）是否正常。

（2）如果至少有某一通訊處于工作中（例如CCU顯示器），檢查TCU的MVB模塊（NSDB版本和通訊驅(qū)動(dòng)程序）是否正常。

（3）檢查CPU模塊處的所有插頭和牽引變流器插頭安裝是否良好。

（4）檢查MVB電纜布線有無(wú)折損。

（5）如果以上幾種情況都正常，而信息持久處于活動(dòng)狀態(tài)，則更換TCU的CPU。

3 主逆檢查到水壓故障

變流器只有處于正常溫度范圍內(nèi)才能正常工作，若變流器溫度過(guò)高，變流器將封鎖脈沖，停止工作，造成機(jī)破。水冷循環(huán)是變流器內(nèi)部散熱的主要方式，保證冷卻水水位正常、潔凈，復(fù)合散熱器濾網(wǎng)清潔、通風(fēng)良好，才能保持變流器正常工作。但也存在特殊案例：2010年5月29日，HXD1B114機(jī)車機(jī)故，HMI上顯示：“主逆2水位低”故障，機(jī)車數(shù)據(jù)中同時(shí)記錄了“主逆2水位低”和“主逆冷卻水溫高、直流環(huán)節(jié)溫度高”，如圖3所示。

圖3 主逆水溫故障信息

經(jīng)上車檢查和數(shù)據(jù)分析，故障原因是由于水位繼電器故障，檢測(cè)到的水位信息錯(cuò)誤，導(dǎo)致“水溫高”虛假故障，更換水位繼電器后機(jī)車正常運(yùn)行。由此可見，微機(jī)顯示屏顯示故障信息時(shí)，不一定是該部件出了問(wèn)題，可能存在其他原因，這就需要進(jìn)一步檢查和分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

4QC設(shè)備屬于西門子公司供應(yīng)的特種電子精密器件，設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)都沒(méi)有相關(guān)資料可供查閱，我們要在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，將運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法歸納總結(jié)，整理成工作標(biāo)準(zhǔn)，提高機(jī)車故障處理效率。

[1]張 普.西門子SIBAS32自動(dòng)控制系統(tǒng)在HXD1型電力機(jī)車上的應(yīng)用[J].電氣技術(shù)，2009（3）:121-124.

[2]翟啟斌.HXD1B型電力機(jī)車故障分析與對(duì)策[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2010（3）:68-71.

[3]中國(guó)南車集團(tuán)株洲電力機(jī)車有限公司.HXD1B型交流傳動(dòng)電力機(jī)車維修手冊(cè)[K].株洲:中國(guó)南車集團(tuán)株洲電力機(jī)車有限公司，2009.