蘇州地鐵一號(hào)線車輛正線網(wǎng)壓異常的故障分析

蘇州軌道交通有限公司運(yùn)營分公司車輛中心 215000

摘要：針對蘇州地鐵一號(hào)線車輛正線網(wǎng)壓異常的故障，理論分析了網(wǎng)壓異常的故障機(jī)理；通過具體實(shí)例說明故障處理的可行性和建議。

0引言

地鐵電客車的網(wǎng)壓是指接觸網(wǎng)的電壓，地鐵車輛通過從接觸網(wǎng)取電，一方面牽引系統(tǒng)通過從接觸網(wǎng)取電，可以實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力牽引；另一方面輔助系統(tǒng)通過從接觸網(wǎng)取電，可以實(shí)現(xiàn)車輛空調(diào)、照明、控制等功能。

地鐵車輛的網(wǎng)壓顯示是通過牽引系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)或其他電壓傳感器來檢測車輛高壓母線的電壓。

1車輛網(wǎng)壓的基本原理

蘇州地鐵一號(hào)線電客車車輛網(wǎng)壓的采集是由輔助系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)分別獨(dú)立完成的，蘇州一號(hào)線每列車配備4個(gè)輔助逆變器和4個(gè)牽引逆變器，輔助/牽引系統(tǒng)通過系統(tǒng)內(nèi)部的電壓傳感器采集高壓母線電壓。

當(dāng)然輔助系統(tǒng)的網(wǎng)壓采集數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)高于牽引系統(tǒng)。

輔助系統(tǒng)：當(dāng)有效采集網(wǎng)壓值的輔逆輸入電壓傳感器（T12）的個(gè)數(shù) n≥1時(shí)

$UIN=（UINH1+UINH2+UINH3+UINH4）/ 4

（其中UINH為輔逆T12所采集的電壓值，0≤n≤4）

牽引系統(tǒng)：當(dāng)所有輔逆均無法采集網(wǎng)壓值時(shí)，將從牽逆中通過電壓傳感器A02進(jìn)行采集

$UIN=（UINA1+UINA2+UINA3+UINA4）/ 4

（其中UINA為牽逆A02所采集的電壓值）

牽引/輔助系統(tǒng)網(wǎng)壓采集的信號(hào)$UIN，最終表現(xiàn)為車輛顯示屏上顯示的網(wǎng)壓。

2案例故障描述

2014年7月20日，蘇州一號(hào)線車輛在正線運(yùn)營時(shí)，0105車TC1端兩臺(tái)輔逆與充電機(jī)圖標(biāo)均顯紅（嚴(yán)重故障），車輛顯示屏MMI顯示的網(wǎng)壓出現(xiàn)異常（偏低）。

3案例故障原理分析

車輛回庫后，車輛技術(shù)人員上車發(fā)現(xiàn)，MMI屏顯示網(wǎng)壓約為900V。

通過查看車輛事件數(shù)據(jù)記錄儀發(fā)現(xiàn)，故障發(fā)生時(shí)$UIN值由1788V瞬間將至650V，隨后穩(wěn)定在970V左右（約正常網(wǎng)壓值的一半）。

由此可初步判斷：TC1車兩臺(tái)輔逆內(nèi)輸入電壓傳感器（T12）均未采集到網(wǎng)壓值，可能的原因有：①輔逆高壓輸入線路中斷；②T12自身故障（后續(xù)檢查排除該可能）。

（二）輔逆外部高壓輸入線路部分包括：受電弓、刀開關(guān)、熔斷器、跨接線以及電纜。由于故障發(fā)生時(shí)MP1車牽引系統(tǒng)正常，因此導(dǎo)致線路中斷的可能原因?yàn)槿蹟嗥鳠龤Щ蚩缃泳€（連接器）斷開。

輔逆外部高壓輸入電路

輔逆內(nèi)部T12電壓傳感器（采集網(wǎng)壓值為高壓進(jìn)入輔逆后的第一環(huán)節(jié)）

（三）輔逆模塊檢測到熔斷器燒毀后，報(bào)出兩臺(tái)輔逆與蓄電池充電機(jī)嚴(yán)重故障。

4故障查找

休眠列車后檢查發(fā)現(xiàn)，MP1車高壓箱內(nèi)熔斷器F201與F202已燒毀（紅色標(biāo)示突出），因此導(dǎo)致輔逆高壓輸入中斷。其中F201（100A）用于不帶充電機(jī)輔逆供電回路，F(xiàn)202（160A）用于帶充電機(jī)輔逆供電回路。

F201、F202燒毀情況

熔斷器燒毀的原因主要有：

① 輔逆設(shè)備自身故障導(dǎo)致過流；

② 高壓或中壓線路絕緣強(qiáng)度不足導(dǎo)致過流。

由于兩臺(tái)輔逆同時(shí)故障導(dǎo)致過流的可能性較小，因此首先檢查輔逆供電線路，發(fā)現(xiàn)MP1車跨接線連接器CF05JCR1_11中2、3號(hào)針子對連接器外殼放電，絕緣部分已燒焦，造成高壓母線（線號(hào)為2901與2902）對地短路，導(dǎo)致F201和F202熔斷。