曹銳

摘 要：HXD1型機(jī)車自2007年入我段以來，通過各方專家及現(xiàn)場(chǎng)工作人員不斷努力，現(xiàn)已處于成熟運(yùn)用階段，日常線上運(yùn)行發(fā)生故障通過機(jī)車數(shù)據(jù)分析、前期類似故障比對(duì)、配件質(zhì)量情況綜合考慮，基本都能找到準(zhǔn)確故障點(diǎn)并予以排除。但個(gè)別機(jī)車出現(xiàn)的控制回路故障長(zhǎng)時(shí)間找不到故障點(diǎn)，給我段運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)造成不小影響。下面就控制回路的幾件典型故障逐一進(jìn)行分析，以及對(duì)同類故障引發(fā)的思考，并提出此類故障的預(yù)防建議。針對(duì)HXD1型電力機(jī)車故障檢修中幾起控制回路的典型故障概述，扼要介紹控制回路供電部分，并對(duì)典型故障成因進(jìn)行剖析，提出了一些故障預(yù)防的建議。

關(guān)鍵詞：電力機(jī)車；控制回路；典型故障；建議

1 HXD1型機(jī)車控制回路原理及現(xiàn)狀

1.1 HXD1型機(jī)車控制回路原理簡(jiǎn)要介紹

HXD1型機(jī)車電子控制系統(tǒng)需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓。在起動(dòng)階段，機(jī)車的兩個(gè)蓄電池保證了電源供電。起動(dòng)后，由蓄電池充電機(jī)將三相交流440V，60Hz電源系轉(zhuǎn)換為直流110V電源供機(jī)車電子控制系統(tǒng)使用（電路圖見圖1）。

1.2 HXD1型機(jī)車控制回路故障現(xiàn)狀介紹

HXD1型機(jī)車控制回路采用常規(guī)的正負(fù)線設(shè)計(jì)，正線、負(fù)線在良好的絕緣情況下，保證了電子控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。在日常故障中，以接地故障最為常見，造成原因也較多，具體處理方法在其它論文中已詳細(xì)闡述，不再贅述。但隨著HXD1機(jī)車使用年限的增加，長(zhǎng)期在大秦線擔(dān)當(dāng)2萬噸DP列車中部牽引任務(wù)，使用密度大、自然條件惡劣，機(jī)車長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，日常整備、檢修重點(diǎn)往往對(duì)走行部等關(guān)鍵部件傾斜，導(dǎo)致電線路部分檢修沒有引起足夠重視，進(jìn)而造成“疑難雜癥”，其中以控制回路中負(fù)線出現(xiàn)的故障最為典型。

2 HXD1型機(jī)車控制回路典型故障

2.1 HXD1型機(jī)車控制回路典型概況

2.1.1 HXD1-141機(jī)車在整備場(chǎng)試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)機(jī)車在自檢完成后，機(jī)車故障顯示屏顯示“網(wǎng)壓欠壓，單節(jié)車模式”，升弓狀態(tài)下，受電弓在選擇自動(dòng)位的情況下，自動(dòng)升雙弓。多次斷合蓄電池?zé)o效。

2.1.2 HXD1-17機(jī)車，運(yùn)行中機(jī)車顯示“A節(jié)輔逆冗余模式”，機(jī)車A節(jié)牽引無流，維持運(yùn)行至前方站，重新斷電后故障消失，單機(jī)折回。

2.2 HXD1型機(jī)車控制回路典型故障原因分析及思考

2.2.1 HXD1型機(jī)車控制回路典型故障原因分析

（1）HXD1-141機(jī)車，車回檢查故障存在，下載數(shù)據(jù)分析，故障時(shí)記錄代碼33“網(wǎng)壓欠壓，單節(jié)車模式”，但環(huán)境網(wǎng)壓正常，之前故障發(fā)生時(shí)網(wǎng)壓也正常，而且該故障是在自檢完成后，未升弓的情況下出現(xiàn)，說明是由于自檢回路的問題造成，同時(shí)查看高壓斷路器狀態(tài)，在未合主斷的情況下，主斷狀態(tài)已顯示為正常閉合主斷的狀態(tài)。故應(yīng)該重點(diǎn)檢查主斷回路，檢查B節(jié)主斷回路，在低壓柜測(cè)試92-X143.02端子排107點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在主斷未閉合情況下，該點(diǎn)有60V左右的電位，按道理，在主斷未閉合前，該點(diǎn)不應(yīng)該有電位。故懷疑110V重聯(lián)回路有問題，檢查92-X143.05的11點(diǎn)和12點(diǎn)之間電壓為106V，再檢查重聯(lián)端子排92-X158.01的100點(diǎn)和101點(diǎn)無電壓，分別對(duì)上述兩個(gè)端子排的11點(diǎn)、101點(diǎn)和12點(diǎn)、100點(diǎn)線路之間進(jìn)行通斷測(cè)試，發(fā)現(xiàn)11點(diǎn)和101點(diǎn)之間320161.03線斷路，存在27V左右電位，說明負(fù)極懸空或斷開，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)該線線鼻子處斷路，有燒痕，重新處理完成后故障消除。

（2）HXD1-17機(jī)車車回試試驗(yàn)良好，下載數(shù)據(jù)分析，故障時(shí)記錄代碼20“TCU1、2外部電源關(guān)斷”，說明機(jī)車TCU1、2同時(shí)出現(xiàn)外部110V供電失去的現(xiàn)象，根據(jù)HXD1機(jī)車設(shè)計(jì)原理，這種情況不可能出現(xiàn)，因?yàn)門CU1、2的110V供電是完全獨(dú)立設(shè)計(jì)的，各自有各自的自動(dòng)開關(guān)，除非人為將TCU1、2自動(dòng)開關(guān)同時(shí)斷開，才會(huì)出現(xiàn)這種故障。但工作人員人為將TCU1、2自動(dòng)開關(guān)同時(shí)斷開所出現(xiàn)的故障現(xiàn)象又不完全符合，考慮到TCU部件對(duì)電壓變化要求比較敏感，故將懷疑的重點(diǎn)鎖定在蓄電池后面的110V供電回路中，在偶然斷合蓄電池閘刀的情況下，發(fā)現(xiàn)合蓄電池閘刀瞬間閘刀處有明顯放電，同時(shí)故障現(xiàn)象重現(xiàn)，與反饋時(shí)的故障現(xiàn)象完全吻合。由此聯(lián)想到前期HXD1-71機(jī)車也是類似故障，車回重點(diǎn)檢查該部分，發(fā)現(xiàn)110V負(fù)母線線鼻子處有放電。

2.2.2 HXD1型機(jī)車控制回路典型故障引發(fā)的思考

通過以上兩個(gè)故障典型案例，實(shí)際可以理解為第二件故障是實(shí)時(shí)發(fā)生的動(dòng)態(tài)故障，而第一件故障是長(zhǎng)期放電燒損導(dǎo)致斷路后導(dǎo)致的死故障，第一件故障前期在負(fù)線放電期間應(yīng)該也發(fā)生過類似故障，只是沒有引起重視。由此引發(fā)作者思考，回想起以前大秦線HXD1機(jī)車發(fā)生緊急制動(dòng)故障，拋開制動(dòng)系統(tǒng)本身故障，同控制回路相關(guān)的如28-K01失電起非常，一般分析機(jī)車數(shù)據(jù)，在故障時(shí)間點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)故障代碼1232“CCBⅡ?qū)е戮o急制動(dòng)28-K01失電”，控制原理是繼電器接口模塊RIM和緊急繼電器28-K01在同一控制回路中，一旦集成處理器模塊MIPM發(fā)出指令，繼電器接口模塊RIM聯(lián)鎖動(dòng)作，就會(huì)導(dǎo)致緊急繼電器28-K01失電，緊急繼電器28-K01失電，聯(lián)鎖斷開，安全回路打開，緊急閥28-A02動(dòng)作，機(jī)車產(chǎn)生緊急制動(dòng)。一般的處理方法是針對(duì)性更換MIPM及RIM模塊。但作者在處理故障中曾發(fā)現(xiàn)28-K01負(fù)線端子排由于短接塊搭接不良放電引起的28-K01失電。

綜上所述，大家一般對(duì)直流回路接地故障比較重視，因?yàn)檎⒇?fù)極若發(fā)生一極接地等故障時(shí)，雖然仍可維持運(yùn)行，但另一極也接地時(shí)，可能使斷路器誤動(dòng)作，進(jìn)而造成機(jī)車故障。但對(duì)于直流回路的接地防護(hù)機(jī)車自身已有完善的檢測(cè)系統(tǒng)，此類故障在可控的范圍內(nèi)。

作者認(rèn)為負(fù)線放電進(jìn)而引起的控制電壓不穩(wěn)的故障隱患具有隱蔽性強(qiáng)、故障點(diǎn)不明確、關(guān)鍵部位發(fā)生問題危害大的特點(diǎn)，實(shí)際工作中未見有防止此類故障的明確預(yù)控措施，對(duì)此類問題的研究比較少見，更不用說保護(hù)、檢測(cè)裝置的使用，應(yīng)引起檢修人員的更多關(guān)注。

3 預(yù)防建議

為切實(shí)提高機(jī)車質(zhì)量，作者經(jīng)過查詢相關(guān)資料及論文，發(fā)現(xiàn)在電力系統(tǒng)中此類問題研究較深，結(jié)合HXD1型機(jī)車特性，提出以下幾點(diǎn)建議來預(yù)防故障的發(fā)生：

（1）對(duì)HXD1型機(jī)車上危害較大的端子排進(jìn)行梳理，在日常的檢修作業(yè)中加強(qiáng)重點(diǎn)直流回路的端子排狀態(tài)檢查。

（2）加強(qiáng)日常修程中HXD1型機(jī)車數(shù)據(jù)分析，對(duì)明顯存在的診斷故障提前檢查，防止機(jī)車帶隱患上線。

（3）投入在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較廣的直流回路檢測(cè)設(shè)備，對(duì)HXD1型機(jī)車主要直流回路的完好性以及回路中接觸不良等故障隱患進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)束語

對(duì)直流系統(tǒng)控制回路負(fù)極放電故障引起的控制回路電壓不穩(wěn)的情況，作者初期對(duì)該現(xiàn)象只有表面的了解，隨著實(shí)際故障的查找，相關(guān)案例的學(xué)習(xí)，事實(shí)證明直流負(fù)極放電確實(shí)會(huì)瞬時(shí)造成電壓不穩(wěn)，進(jìn)而引發(fā)機(jī)車電器故障。在日常工作中，對(duì)此類故障積累的同時(shí)，也希望能引起相關(guān)專業(yè)人士重視，深入研究，用理論數(shù)據(jù)來指導(dǎo)日常的檢修工作，制定更有效的解決措施，確保機(jī)車質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張曙光.HXD1型電力機(jī)車[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[2]喬寶蓮.電力機(jī)車電器[M].北京：中國鐵道出版社，2007.

[3]魏偉明，魏秉國，直流系統(tǒng)負(fù)極一點(diǎn)接地致開關(guān)跳閘原因分析[B].繼電器，2008，36（9）.