[摘 要]從HXD3D客運電力機車目前的運用情況來看，主斷路器由電路系統(tǒng)引起的故障主要有主斷合不上、斷不開以及主斷異常等，本文以HXD3D機車實際運用情況為背景，分析主斷與車載微機（TCMS）、車載微機與LKJ2000型列車運行監(jiān)控主機（LKJ）、自動過分相控制盒之間的控制電路聯(lián)系，并通過由此引起的關(guān)于主斷路器的常見故障，提出優(yōu)化方案。

[關(guān)鍵詞]HXD3D型電力機車 主斷路器 控制電路 優(yōu)化改進

中圖分類號：TQ69.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0018-01

引言

HXD3D型客運電力機車目前采用的是賽德公司22CBDP1型真空主斷路器（簡稱主斷），它是整車與接觸網(wǎng)之間電氣連通、分斷的總開關(guān)，是機車上最重要的保護設(shè)備，當機車發(fā)生各種嚴重故障時能迅速、可靠、安全地斷開機車總電源，從而保護機車上其他設(shè)備。

一、22CBDP1型真空主斷路器工作原理

干燥的壓縮空氣通過進氣接頭進入斷路器后分為兩路：一路通過調(diào)壓閥進入儲氣缸；另一路經(jīng)過節(jié)流閥進入下絕緣子內(nèi)腔中起到吹掃作用。閉合主斷路器時，電磁閥線圈得電，打開電磁閥，儲氣缸中的壓縮空氣一路經(jīng)電磁閥進入轉(zhuǎn)換閥的控制腔，打開轉(zhuǎn)換閥，另一路通過轉(zhuǎn)換閥送入風(fēng)缸，驅(qū)動活塞、絕緣推動桿和主斷路器的動觸頭上移，使主斷路器閉合。斷開主斷路器時，電磁閥線圈失電，電磁閥和轉(zhuǎn)換閥均在彈簧的作用下復(fù)位，將風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣釋放掉，絕緣推動桿和主斷路器的動觸點在機械裝置彈力作用下，向下移動，在小于40ms 的時間內(nèi)將真空斷路器的主觸頭斷開（圖1）。

二、主斷路器與車載微機之間的電路聯(lián)系及主斷異常故障的發(fā)生

車載微機的控制邏輯如下（以司機室Ⅰ端為例）：司機通過扳鍵向微機發(fā)送主斷合指令信號516，微機收到指令后發(fā)出合主斷脈沖信號453（持續(xù)2S）使主斷閉合，同時主斷通過輔助觸點向微機反饋高電平431信號；當司機通過扳鍵向微機發(fā)送主斷分指令信號517，微機收到指令后發(fā)出合主斷脈沖信號VCBOFF（持續(xù)2S）使主斷分開，主斷通過輔助觸點向微機反饋低電平431信號。當司機連續(xù)操作扳鍵進行“分-合-分”時，在合主斷脈沖信號453（持續(xù)2S）還存在的情況下，微機又發(fā)出分主斷指令VCBOFF，此時高電平信號431沒有失電，微機判斷主斷狀態(tài)與發(fā)送指令不符，受電弓自動降下，微機報出“主斷異常”、“網(wǎng)壓低牽引封鎖”故障，同時主斷仍在閉合狀態(tài)，無法進行“小復(fù)位”處理，必須停車進行“大復(fù)位”處理，造成停車事故。因此，為防止“主斷異?！惫收显斐赏＼?，必須要對主斷控制邏輯進行優(yōu)化，方案如下：對分主斷指令VCBOFF進行優(yōu)先級排序，即當主斷分合指令信號VCBOFF和453同時以高電平狀態(tài)存在時，微機先執(zhí)行主斷分指令VCBOFF，同時不必報出“主斷異常”故障，若分主斷指令VCBOFF發(fā)出3S后，主斷仍在合位（微機通過431信號檢測），微機則報出“主斷異常”故障。經(jīng)過上述邏輯優(yōu)化后，機車不會因司機的誤操作而出現(xiàn)“主斷異?！惫收隙斐赏＼囀鹿?，也不會因主斷不分而造成帶電過分相，造成事故，微機也會更加準確的檢測主斷的分合狀態(tài)。

三、車載微機（TCMS）與列車運行監(jiān)控主機（LKJ）之間的電路控制聯(lián)系

當機車手動過分相時，以機車Ⅰ端為例：當司機通過扳鍵手動分主斷時，傳遞給微機信號517（分）指令，微機收到指令后，發(fā)出脈沖信號VCBOFF使主斷斷開，同時發(fā)出高電平1055信號（手動過分相分主斷）給LKJ，LKJ數(shù)據(jù)顯示“主斷分”， 同理，司機通過扳鍵手動合主斷，傳遞給微機信號516（合）指令，微機收到指令后，發(fā)出脈沖信號453使主斷閉合，同時發(fā)出低電平1055信號（手動過分相合主斷）給LKJ，LKJ數(shù)據(jù)則顯示“主斷合”，與此同時，主斷則通過431信號的高低電平向微機反應(yīng)分合狀態(tài)。

從上述情況來看，LKJ數(shù)據(jù)所顯示的主斷閉合狀態(tài)是司機的操作信號指令（手動過分相）和過分相控制盒所接收到的預(yù)告信號或強迫信號（自動過分相）指令，當主斷工作正常時，其顯示主斷狀態(tài)正確，若主斷發(fā)生故障（斷不開、合不上、主斷異常）時，其顯示的主斷狀態(tài)就是錯誤的，并非主斷的真實分合狀態(tài)，當有微機DLG數(shù)據(jù)可以反映機車過分相時的各項參數(shù)時，LKJ數(shù)據(jù)上所記載的主斷狀態(tài)有時不能反映主斷的真實狀態(tài)。因此，優(yōu)化方案如下：在主斷輔助觸點中取一組常閉連鎖，在端子柜2中的端子排上和1055信號線并聯(lián)，同時，將微機走向端子柜2中的1054、1055信號線撤銷，然后更改微機程序，無論是手動過分相、自動過分相還是半自動過分相，微機都不需要向LKJ傳遞信息，主斷的斷合狀態(tài)信息直接由輔助觸點向LKJ主機發(fā)送。經(jīng)過上述優(yōu)化后，當機車在運行中主斷出現(xiàn)故障時，可以通過輔助觸點向LKJ反映真實的合斷狀態(tài)，使LKJ記錄的主斷分合狀態(tài)（尤其是過分相時）信息更真實、明確。

四、車載微機（TCMS）與自動過分相控制盒（簡稱分相盒）之間的電路控制聯(lián)系及引起的主斷不閉合故障

HXD3D機車目前采用的自動過分相控制盒分別為廣鐵、沈陽信號廠兩家，其控制原理基本相同，但在機車自動過分相時，廣鐵過分相控制盒給微機發(fā)送預(yù)告信號499持續(xù)1S，沈陽過分相控制盒則給微機發(fā)送預(yù)告信號499則持續(xù)3S。微機在過分相時的控制邏輯為：從接收到控制盒發(fā)送的預(yù)告信號499分主斷后，要經(jīng)過5S時間，微機才能接受到下一個預(yù)告信號499后合主斷，若在主斷斷開的5S內(nèi)，即使微機接受到499信號，也不會發(fā)出高電平脈沖信號453使主斷閉合。這樣，便出現(xiàn)一個問題：當機車高速通過小區(qū)間分相時，會出現(xiàn)分相控制盒在主斷斷開的5S內(nèi)將下一個預(yù)告信號499發(fā)送完畢，而微機在此期間不會發(fā)出高電平脈沖信號453使主斷閉合的情況，造成機車在過分相后主斷不自動閉合故障。針對此種故障，可修改廣鐵分相盒程序，使其接受到預(yù)告信號后，發(fā)送給微機的499信號將持續(xù)時間從1S改為3S，便可解決機車過分相時，因微機無法接受到499信號而造成的主斷不閉合故障，降低機車在過分相時因主斷不閉合引發(fā)機車故障的概率。

結(jié)束語

此文以HXD3D機車控制理論為指導(dǎo)前提，以機車的實際運用為背景，提出了幾點關(guān)于主斷路器控制電路系統(tǒng)的優(yōu)化意見，希望對HXD3D機車進一步的優(yōu)化設(shè)計有所幫助，保障HXD3D機車上線運行更加穩(wěn)定、可靠。

參考文獻

[1] 《HXD3D機車使用說明書》.

作者簡介

談敦龍，1988年10月3日出生。籍貫：甘肅省榆中縣，2012年6月蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)，2012年8月就職于中車大連機車車輛有限公司，助理工程師，現(xiàn)從事HXD3D機車售后服務(wù)工作。