HXD1C型機車控制回路接地的分析與判斷

陳 遵

(合肥機務段 安徽 合肥 230000)

接地故障是HXD1C型電力機車較為常見的故障之一，包括主回路接地、輔助回路接地、AC230 V接地、控制回路接地等，每部分都有對應的接地檢測裝置，下文將對控制回路接地進行深入分析。

1 控制回路介紹

HXD1C型機車控制回路在有網(wǎng)壓情況下從變壓器二次繞組取220 V交流電，經(jīng)4個蓄電池充電機模塊整流成110 V直流電為其供電。這4個充電機模塊是并聯(lián)的，每個模塊輸出電流為22.5 A，總輸出電流為90 A，同時作為機車控制回路的濾波器，以提高輸出110 V電壓的平穩(wěn)性。充電機模塊輸出電源一路給蓄電池充電；一路經(jīng)DC/DC模塊輸出24 V電壓作為儀表燈、標志燈、計點燈等電源；一路給110 V用電設備供電，包括網(wǎng)控模塊(如VCM、GWM、ERM、TCU等)、電臺監(jiān)控、照明、冰箱、輔助壓縮機等；一路作為停放制動電源；電路原理如圖1所示。在沒有網(wǎng)壓時，由蓄電池作為控制回路的電源，此時應該注意“=32-F03”斷路器的閉合時間不能過長，防止蓄電池虧電。正常情況下蓄電池電壓不能低于88 V，如果低于88 V會在IDU上提示警告蓄電池電壓過低，此時應該及時升弓合主斷，為蓄電池充電，防止故障進一步擴大[1-2]。

圖1 110 V電路原理圖

2 控制回路接地檢測原理

HXD1C型機車自帶110 V接地檢測裝置，用于檢測控制回路中可能存在的接地點。該裝置帶LED顯示屏可以顯示正端或者負端的對地絕緣值，正常情況下裝置正負端均顯示“OL”。如果機車有控制回路接地故障，會在IDU右下角顯示“控制回路接地”，同時在接地檢測裝置會具體顯示對地絕緣值。如果裝置正端顯示數(shù)值表示正端接地，負端數(shù)值表示負端接地。110 V接地檢測裝置具體檢測原理為：接地檢測裝置內部采用不平衡電橋法對110 V工作回路對地絕緣值進行檢測，通過內部耦合電路測得對地絕緣值。當檢測的絕緣值大于設定值時，顯示“OL”，小于設定值會在檢測裝置上顯示具體絕緣值。此時接地繼電器動作，同時把信號通過微機網(wǎng)控系統(tǒng)中的DXM36傳送給CCU，由于機車定義控制回路接地為輕微故障，只會在IDU右下角出現(xiàn)背景為紅色的閃爍提示，而不參與機車其他控制，接地檢測裝置如圖2所示。

圖2 110 V接地檢測裝置

3 控制回路接地判斷

機車控制回路中，接地處所涉及的設備多、電源線分布廣，查找故障點較為困難。處理該類故障時從正端接地和負端接地兩個方面著手。

3.1 正端接地

當機車發(fā)生正端接地時，110 V接地檢測裝置上會顯示對地絕緣數(shù)值。此時可以依次斷開低壓電氣柜面板處斷路器(輔機斷路器“=31-F113”接接地檢測裝置電源，不能斷)，同時觀察電氣柜內的接地檢測裝置數(shù)值是否變化。如果變化則順著該斷路器所在的線路查找具體故障點；如果不變化則繼續(xù)斷開。由于充電機模塊和24 V模塊的控制電源與接地檢測裝置負端線有共用斷路器“=32-F02”，所以在接地檢測裝置工作時，不能通過斷開斷路器排除這些模塊的接地可能性。可以在合電前抽出4個充電機模塊和24 V模塊，然后合電觀察故障是否消除進而確定是否接地。

3.2 負端接地

負端接地處理時較為繁瑣，根據(jù)電路圖從充電機模塊輸出端引出三根負端線分別為：線路320172.01經(jīng)斷路器“=32-F02”到接線排“=32-X151.06”；線路320172.02經(jīng)斷路器“=32-F03”給蓄電池充電；線路320172.03作為停放制動電源。在處理時可以按照以下順序排查：(1)依次拔一室電源航插“=91-X151.15”、二室電源航插“=91-X151.16”(位于低壓電器柜與工具柜之間的電氣柜側墻)，觀察接地檢測裝置是否變化。司機室主要可能接地處所有重聯(lián)插座、照明、刮雨器電機等。(2)甩停放制動電源線320172.03，觀察接地檢測裝置變化。(3)逐個甩負端接線排“=32-X151.06”接線，觀察接地檢測裝置是否變化。

3.3 檢測裝置故障

110 V接地檢測裝置內部有不平衡橋臂電路，存在內部電路不良的可能，此時可引起假接地現(xiàn)象。但是這種可能性比較小，現(xiàn)場處理故障時都按照真接地處理，在查找無果時考慮更換接地檢測裝置，控制回路接地處理流程圖如圖3所示。

圖3 控制回路接地常規(guī)處理流程

4 案例分析

2020年4月5日HXD1C型6450號機車入庫報控制回路接地，上車發(fā)現(xiàn)接地檢測裝置正端顯示63，負端顯示2，正負端均有接地現(xiàn)象。斷開低壓電器柜斷路器，檢測裝置絕緣值均無變化，隨后按負端接地處理流程查找。拔一室電源航插時，發(fā)現(xiàn)檢測裝置負端顯示正?！癘L”，故障點鎖定在了一室。檢查一室重聯(lián)插座及操作臺板件開關處均無水跡，在拔一室頭燈電源線后故障消失，最后查出為頭燈電源總成故障。

2020年4月6日HXD1C型6241號機車入庫報控制回路接地，上車發(fā)現(xiàn)檢測裝置負端顯示為零。按負端接地處理流程查找，甩一二室電源航插、停放制動電源線無果，隨后逐個甩負端接線排接線。在甩掉320462.116時檢測裝置轉變?yōu)檎私拥?，查電路圖得知該線為冰箱負端線，甩開冰箱檢測裝置仍指示負端接地，最終發(fā)現(xiàn)為電冰箱負端線老化裸露。

5 結束語

庫內整備作業(yè)時按照上述方法能夠較快地排查出具體接地點，有時會遇到接地檢測裝置正負端均有接地顯示的情況，此時選定絕緣值最小的一端排查較為準確。較為繁瑣的一點是甩負端線方式排查接地點，目前在考慮重新設計負端接線排，使得每根接線柱都能夠單獨與主排分離，方便快速查出具體哪根負端線有接地。