HXD1D型电力机车主断闭合故障浅析

HXD1D型电力机车主断闭合故障浅析

王晓锋

中车株洲电力机车有限公司   湖南株洲  412000

摘要：根据HXD1D型电力机车主断控制电路构成进行分析，并针对常见主断控制问题给出解决思路和方法。

关键词：电力机车  主断路器  控制回路 

一、引言：

HXD1D型电力机车是中车株洲电力机车有限公司完全自主研制生产的具有国际领先水平的大功率客运电力机车。机车采用分布式机车控制系统，实现了网络化，模块化分布式控制。

主断控制过程相对比较复杂，从主断回路硬线和主断环路软件都做了多重保护，在实际应用中，经常出现主断闭合故障。本文针对主断和故障进行详细分析和阐述，并结合调试经验对该种常见故障进行分析和总结。

HXD1D主断控制回路原理图如图1所示：

图1

二、主断的控制与监控

    HVB回路由一些硬件和软件触电串接而成，一个断开的HVB回路将引起主断路器断开，TCU发生故障被切除的时候，由CCU对故障TCU进行旁路，保持HVB回路闭合。定义本文中“0”表示低电平；“1”表示低电平。

输入信号：

输出信号：

1、 要闭合主断必须满足CCU自检节点和逻辑保护条件，要满足的条件主要有：

1.空气压力足够；

2.布赫继电器是否报警；

3.受电弓风路塞门是否动作；

4.紧急按钮是否按下；

5.是否存在降弓指令；

6.网压是否超限或受电弓是否升起；

7.主变压器油温是否正常；

8.主逆1或2的水位信号是否正常；

9.主司控器是否在零位；

10.机车模式选择开关是否在“正常运行”位置；

11.是否两个辅逆都处于故障状态；

12.主断控制环路或回路是否开路；

13.TCU1或TCU2是否给出HVB释放信号；

14.系统是否检测到油流信号；

15.是否两个油水冷却塔风机都故障；

16.控制电源电压是否低于77V；

这些状态信号送入CIO模块，CIO通过MVB线将数据送入VCM进行分析判断，VCM认为需要保护动作时，会通过CIO输入输出模块断开串联在主断控制回路中的节点，从而断开主断路器电源。

2主断路器硬线回路故障

主断路器常见故障点常常出现在硬线回路，E33_07是主断硬线回路闭合的反馈节点，闭合主断的第一步就必须先保证主断硬线回路已经闭合，否则无法闭合主断。如图1-2所示E31_07节点之前的电路通过了模式选择开关；两端司机室的紧急按钮28-S10 28-S20；压力释放阀11-Q02；车顶接地开关11-T02；受电弓/主断气路控制钥匙箱28-A01；和布赫报警继电器34-E01，只有这些设备全部在常闭状态下且线路完好的情况下该节点才会在高电平状态。因此主断硬线回路闭合的条件就是：机车模式选择开关在正常位；两端司机室的紧急按钮均未按下；机车无压力释放阀报警故障；车顶接地闸刀在正常位置，机车气路塞门给上蓝钥匙；机车无布赫报警，如图2所示：

图 2

3机械间主断路器状态的反馈信号故障

    主断路器当前的断合状态都会实时的反馈给TCU和MIO，然后通过网络传输给VCM，再由VCM作出判断，判定主断路器的真实状态，当TCU与MIO传递给VCM的反馈信号有冲突或者任何一方主断反馈信号丢失，VCM将判定主断状态不确定，从而主断封锁。如图3为主断反馈信号的电路图。如出现该类故障，可以从以下几点入手：1.主断路器本身内部的常开，常闭节点是否正确且动作正常2 MIO反馈节点和TCU是否正确接收到主断的状态信号并传递给VCM

图3

4 TCU是否已经给出主断允许合的信号

当主断路器硬线回路已经闭合和主断路器反馈信号正常的条件都满足以后，，只有在TCU自检通过，内部节点闭合同时机车模式选择开关在正常位，VCM输出A33_01与A33_03闭合的情况下，继电器21-K02才会闭合，从而主断闭合准备就绪，才可以闭合主断。如图4所示：

图4

如图示1所示，A33_02和A33_01是由VCM输出的主断合指令的动作节点。当该两个节点闭合后，主断闭合继电器21-K01即吸合，加上之前的21-K02已经吸合，主断即动作吸合。

 结束语：交流真空主断路器，用于开断，接通电力机车25KV主电路，同时用于电力机车的过载短路和接地保护，通过以上主断控制电路的分析，加深了对HXD1D机车主断控制原理的理解，为以后在机车调试及运用工作中起到较好的指导和参考作用。

参考文献：1.  HXD1D型大功率交流电力机车电气原理图

                         2.  电力机车与城轨技术