CRH2型动车组主电路及常见故障分析与处理

曾照平

摘 要 文章对我国CRH2型动车组主电路进行了分析，对主电路原因引起的常见故障进行分析归纳，总结出主电路常见故障发生原因及处理办法。

关键词 动车组 主电路 故障分析

中图分类号：U266.2 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.11.011

Abstract The paper analyses the main circuit of CRH2 type EMU in our country， the common faults of the main circuit are analyzed and summarized， and the causes and treatment methods of common faults are summarized.

Keywords EMU； main circuit； fault analysis

到今年7月1日我国高速动车组运输工作进行整整九年，在运输工作中，高铁检修运用人员处理了各类故障，其中主电路故障直接影响动车组的运行，对高铁运输工作影响最大。铁路总公司也清楚认识到主电路及设备故障对行车的危害性，在全路技术比武中故障查找与处理项目都是以主电路及主电路重要设备的故障查找与处理为考题，旨在通过技术比武，提高职工对主电路及设备的重要性认识，推动职工钻研业务，掌握主电路及设备的故障查找处理能力，保证动车组正常运输的安全。下面从原理上对主电路故障现象进行分析，为准确找出原因、快速进行故障处理打下基础。

1 CRH2型动车组主电路主要控制回路分析

1.1 主变压器一次侧过流检测控制

电流互感器CT1串联在主变压器的一次绕组上，当一次绕组一次侧电流过流时，CT1线圈感应产生交流电。假设CT1线圈K1端为高电位时，感应电流流向为：K1→901→二极管→901A→ACOCR2线圈→900A→GS接地，ACOCR2线圈励磁。同理，当CT1线圈L1端为高电位时，ACOCR1线圈励磁。当一次侧电流不过流时，ACOCR1、ACOCR2两继电器线圈不励磁。

在动车组控制电路中，103→VCBN→ACOCR1→ACOCR2→ACOCRR1线圈→GS接地。当ACOCR1、ACOCR2两继电器常开触点闭合时，ACOCRR1线圈得电励磁。由于ACOCR1、ACOCR2继电器的线圈、触头的动作具有延时性，延时时间比交流电周期0.02秒长，所以存在ACOCR1、ACOCR2触头同时闭合的时间。当一次侧过流时，ACOCRR1线圈得电励磁，导致ACOCRR2线圈得电励磁。电路为：103→VCBN→RSR1→ACOCRR1→ACOCRR2线圈→GS接地。

当ACOCRR2线圈得电励磁时，主断路器VCB控制电路的闭合回路ACOCRR2常闭触点断开，电空阀VCB-M线圈失电主断路器断开，从而保护主变压器不受过大电流的损害。

1.2 牽引变流器预充电控制

在接触网电流传送到动车组、主断路器闭合后，牵引变压器开始工作。牵引变流器是不是立刻进入工作状态，在牵引变流器设备正常的情况下，由牵引变流器中间直流电路的直流电压的高低决定。如果牵引变流器中间直流电路电压检测单元DCPT检测到电压不够，为了保护牵引变流器避免大电流冲击，牵引变流器控制部分发出直流电路预充电动作指令，在中间直流电压达到规定要求后，牵引变流器发出主接触器K闭合指令，牵引变流器才开始工作。具体工作程序如下：

在控制电路中，DCPT检测电压不足信息→牵引变流器控制部→CHKR投入信号→CHKR线圈→SqR2→VCBARR2（在主断路器VCB闭合后触点闭合）→DC24V电源，CHKR线圈得电励磁。当CHKR线圈得电励磁后，直流电源→103→MMCOR→CHKR→CHK线圈→GS接地，预充电接触器CHK线圈得电励磁，预充电开始。

在主电路中，交流电735A/785A→CHK→735D/785D→CHT→CHDd（整流成直流电）→牵引变流器中间直流电路滤波电容FC1/FC2，预充电进行。

交流电735A/785A来自主变压器三次绕组701/751，在控制电路图中有701/751→CICN2→735A/785A.

1.3 主接触器闭合断开控制

在主电路电流接通、牵引变流器中间直流电路电压正常的情况下，DCPT检测电压正常信息→牵引变流器控制部→KR投入信号→KR线圈→SqR2→VCBARR2（在主断路器VCB闭合后触点闭合）→DC24V电源，KR线圈得电励磁。当KR线圈得电励磁后，直流电源→103线→MMCOR→KR→K线圈→GS接地，主接触线圈得电励磁，主接触器K闭合，牵引变流器正常工作。

当牵引变流器检测、监控部分发现变流器不正常时，如电机三相电流不平衡、牵引变流器逆变器温度监控不正常、动车组主机发出停车指令时，牵引变流器控制部停止发出KR投入信号，主接触器K线圈失电，主接触器K断开，牵引变流器停止工作。

1.4 主变压器三次侧接地控制

主变压器三次侧是动车组车上辅助电器设备的电能之源，在运行途中，动车组全部辅助电器设备所用电能直接或间接来自主变压器三次侧。挂接电器设备越多，电器故障概率越大。特别是电茶炉、厨房炊具、卫生设备，工作环境有水、有蒸汽、有电，极易造成接地短路现象。三次侧接地检测回路就是对三次侧接地进行监测，保护主变压器的工作安全，具体分析如下：

主变压器三次侧供电正常时，主变压器三次绕组输出AC400V电，接地检测互感器GRT中间触头处电位是零，中间触头连接的电路没有电流通过。当三次侧挂接设备发生接地短路时，造成GRT中间触头处电位不为零，中间触头连接的电路有电流通过，以751线接地为例进行分析。

当751线接地，其电压为零，而变压器三次绕组输出电压仍为AC400V，则GRT中间触头处电位为€？00V，电流经GRT中间触头→Re3→GR3Dd→701D→GR3线圈→GS3接地，接地继电器GR3线圈得电励磁，在动车组控制电路中，103→VCBN→GR3→GR3-1线圈→GS接地。GR3-1线圈得电励磁，103→VCBN→RSR1→GR3-1→GR3-2线圈→GS接地。GR3-2线圈得电励磁，在主断路器VCB控制电路的闭合回路GR3-2常闭触点断开，电空阀VCB-M线圈失电主断路器断开保护主变压器不受损害。

1.5 主变压器三次侧过流控制

当主变压器三次侧挂接负载超负荷运行时，导致三次侧电流过大，对主变压器造成损害。三次侧过流控制分析如下：

三次侧负载电流过大时，过流检测互感器CT3感应电流超过断路器AOCN极限值而跳闸，在主断路器VCB控制电路的闭合回路AOCN触点断开，电空阀VCB-M线圈失电主断路器断开保护主变压器不受损害。

2 主电路常见故障分析及处理

在高速动车组开行的这几年中，发生多次主电路原因引起的行车故障。总结归纳分析这些故障原因，具体总结如表1。

从上面主电路电路分析及故障分析处理知道，主电路特高压回路电压异常、主变压器一次侧过流、三次侧接地或过流都能导致主断路器VCB断开，主电路设备装置自身故障、动车组控制主机切除指令或故障信息主回路设备装置相关的设备故障、主回路用风设备的风压、管路泄露都可能导致动车组不能工作，因此在处理主电路设备故障时要联系相关系统设备。只有全面掌握主电路及关联设备控制原理，才能准确分析事故原因并作出快速处理措施。

参考文献

[1] 铁道部. CRH2型动车组运用故障示例.铁道部典型案例汇编，2011.

[2] 铁道部. CRH2型动车组途中应急故障处理手册.中国铁道出版社，2011.