關(guān)于CRH2A型動車組輔助電源裝置故障的淺析

竇照龍

引言：在CRH2A動車組的運(yùn)行途中，經(jīng)常出現(xiàn)輔助電源裝置故障（代碼135），影響動車組的正常運(yùn)行。本文對該問題進(jìn)行了分析和研究，并提出了相關(guān)的建議措施。

CRH2A型動車組運(yùn)行在運(yùn)行途中，監(jiān)視屏監(jiān)控信息頁面常彈出輔助電源裝置故障信息，故障代碼為135，直接影響到動車組安全運(yùn)行。下面結(jié)合CRH2A型動車組輔助電路控制及輔助電源裝置工作原理，對該現(xiàn)象進(jìn)行分析。

一、CRH2A型動車組輔助電源裝置的簡介

圖1 輔助電源示意圖

AC25kV的高壓電輸入牽引變壓器，經(jīng)過3次繞組降壓變成AC400V，再輸入輔助電源裝置，經(jīng)過處理后，從輔助電源裝置輸出5路電源，為列車的各設(shè)備供電，如圖1 所示。

圖2 APU電源內(nèi)部系統(tǒng)

如圖2所示，APU是由輸入變壓器（TR1）、輸入濾波電容器（ACFC）、輸入濾波電抗器（ACL1）、變頻器、逆變器、輸出濾波電抗器（ACL2）、輸出濾波電容器（ACC）、輔助變壓器（ATr）等構(gòu)成。而且，輔助整流器箱是由整流器用變壓器（TR2）、輔助整流器（Rf）、2個(gè)輔助變壓器（TR3、TR4）等構(gòu)成。

圖3 輔助電源裝置位置圖

動車組在1號、8號車分別設(shè)了一個(gè)輔助電源裝置（APU）（如圖3），為空氣壓縮機(jī)、照明、控制、廣播、列車無線等設(shè)備提供相應(yīng)的電源。

在動車組上安裝的每臺輔助電源裝置供給4節(jié)車廂所需輔助用電。當(dāng)一臺輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，另一臺正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置能夠向8節(jié)車廂供電（設(shè)置了用于切換的擴(kuò)展供電回路）。輔助電源裝置的輸出容量的設(shè)計(jì)能夠在故障時(shí)用一臺正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置向整列車供電。

二、APU故障的處理方法

當(dāng)出現(xiàn)輔助電源裝置故障時(shí)，在監(jiān)視屏主菜單頁面下方閃現(xiàn)故障提示界面，并伴有聲音報(bào)警。觸按故障詳細(xì)鍵后，監(jiān)視屏切換至故障信息頁面：

圖4 APU故障詳情頁面

在運(yùn)行途中若出現(xiàn)該現(xiàn)象，根據(jù)路況及營運(yùn)要求，優(yōu)先采用提示進(jìn)行操作：①先進(jìn)行一次車上RS復(fù)位操作，如故障消除，繼續(xù)運(yùn)行；②如操作RS復(fù)位后APU仍無法啟動，操作01、08車【輔助電源裝置控制】斷路器復(fù)位，如故障消除，繼續(xù)運(yùn)行；③如APU仍不能正常啟動，則說明此時(shí)間段網(wǎng)壓持續(xù)異常，間隔3～5分鐘后，再進(jìn)行車上RS復(fù)位或斷01、08車【輔助電源裝置控制】斷路器復(fù)位操作；④若仍無法恢復(fù)，則需閉合BKK進(jìn)行擴(kuò)展供電以維持運(yùn)行。

三、原因分析

根據(jù)CRH2A型動車組APU的構(gòu)成及工作原理，分析造成輔助電源裝置故障的原因主要是：

① 溫度異常：車下濾網(wǎng)臟堵或通風(fēng)機(jī)功能異常導(dǎo)致APU工作環(huán)境溫度升高；溫度傳感器異常導(dǎo)致檢測溫度信號錯(cuò)誤。

② AC輸入電壓或電流異常：逆變器控制模塊異常導(dǎo)致AC輸入電壓過高或過低以及AC輸出過電壓情況。

③ AC或逆變器輸出過電流：逆變器輸出三相負(fù)載有短路。

④ 變頻器工作異常：ACFC電容異常或HCT電流傳感器異常導(dǎo)致變頻器輸入過電流；變頻器用IGBT異常。

⑤ 逆變器工作異常：脈沖整流器控制模塊故障或電壓傳感器故障導(dǎo)致逆變器輸入過電壓；逆變器用IGBT異常。

⑥ 接觸器、繼電器功能異常：輸入接觸器IVK1D、IVK2D、3phD不閉合；輸出接觸器IVK1DA、IVK2DA、3phDA不斷開；放電接觸器DCHKD、DCHKDA未能正常工作。

⑦ 檢測到接地：GCT電流傳感器異常；逆變器三相輸出電路接地。

⑧ 控制電源異常：PS1電源模塊故障。

四、建議措施

1、由四方股份對電路及軟件進(jìn)行優(yōu)化，提高各電子元器件的使用環(huán)境、使用性能、使用壽命。

2、檢修部門應(yīng)定期對APU控制板進(jìn)行檢測，及時(shí)檢測隱性電子電路故障。

3、結(jié)合運(yùn)行環(huán)境，定期對APU進(jìn)行清潔，防止電路靜電塵埃、風(fēng)機(jī)臟堵。

參考文獻(xiàn)

[1]張曙光.CRH2型動車組[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[2]鐵道部勞動和衛(wèi)生司.CRH2型動車組司機(jī)[M].北京，北京交通大學(xué)，2009.

[3]戴舜華.CRH_2A_動車組輔助變流裝置介紹及故障分析[D].武漢，武漢動車段，2012.

（作者單位：鄭州鐵路局 鄭州車輛段）