CR400AF型动车组高压系统在检修方面的优化

刘洋

摘要：本文主要讲解CR400AF型动车组高压系统供电检修方面，突出这一类型动车与前期产品CRH 380A型动车组差异。着重描述CR400AF型动车组高压系统改进之后的检修、处置所表现的优点，所得结论仅供参考。

关键词：CR400AF;动车组;高压系统;检修;优化措施

动车组检修对于车组的上线运营至关重要，可确保动车组相关设备功能正常，车辆可靠运行。动车组检修分为一级修、二级修、三级修、高级修、专项修等多个检修类别，一般都是按照公里数或是检修周期来定期维护。通过四方平台动车组健康监控及专家支持系统（简称PHM），能够实时监控车组状态，分析当前车组各项数据指标，发现异常及时做出调整，确保车组运营安全。同时为提升动车组检修效率，全路均在积极建设高速铁路动车组运行检修体系，且在不断完善，实施按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”方针，强化动车组检修配置，维护设备运行[1]。

1关于CR400AF型动车组高压系统组成简介

实际应用中，CR400AF型动车组高压系统构件包括：受电弓、高压电缆接头、避雷器、高压隔离开关、电压互感器、真空断路器+接地保护开关、高压电缆、电流互感器等关键部件组成。高压设备连接采用高压设备箱整体密封结构，除受电弓和网侧避雷器外的其他高压设备均安装在车下高压设备箱内，车顶高压电缆采用内绝缘直接电缆跨接。

1.1车顶

车顶位置包括：受电弓、电缆接头、支撑绝缘子与避雷器，以下做简单介绍：

受电弓：将接触网25kV高压交流电导入到列车，借助气动控制，实现升起或降下作业。受电弓的升降是由气囊组成的平衡系统控制，气囊的压力空气由气动控制单元提供，在压力空气作用下气囊伸长产生扭矩，通过凸轮及弹性连接轴作用在下臂铰链处，从而使受电弓升起支撑绝缘子：用于支撑、固定受电弓弓体，一般在3车辆、6车辆车顶与受电弓安之间安装。同时，受电弓采用先导主动控制技术，以列车速度和受电弓位置参数为依据，通过电控集成的控制模块对受电弓气囊压力进行主动控制，进而间接的控制受电弓与接触网之间的接触压力。

电缆及电缆接头：电缆组件的绝缘材质为瑞侃高分子材料聚合物，3、6车车顶至车下高压设备箱的电缆组件一头为刚性终端，一头为半刚性终端，半刚性终端位于车顶与受电弓弓体连接，刚性终端位于车下固定于高压设备箱。

车下关键部件包括：电压互感器、接地开关、支路电流互感器、高压隔离开关、网侧电流互感器、避雷器、真空断流器，简介如下：

高压隔离开关：它的主要作用是优化配置25kV电路内高压设备的运行工况，当高压设备发生故障时，能将故障高压单元隔离，维持动车组运行。

接地开关：高压系统设备检修时，将车上断路器两侧的主回路接地从而确保作业安全。

真空断路器（VCB）：在被封闭的真空容器中配置动静触头、通过动静触头，利用真空中有高的耐绝缘能力和电弧的扩散作用来断开电流。

电流互感器：检测网侧、变压器原边、副边电流，将数值传输到TCU。

电压互感器：主要测量网侧电压数值，将25kV网侧电压转换为低电压信号，反馈至牵引变流器内部。

部分关键部件的性能情况详见下表：

2CR400AF型动车组高压系统结构优化

2.1高压系统检修优化

2.1.1减少高压设备箱数量

CR400AF型与CRH380A统型动车组对比，高压设备箱从最初的3个转换为2个，缩减了裙底板拆装、将车底高压设备箱打开，能够将日常检修量降低，避免出现接地故障、漏装故障。

2.1.2优化车顶设备解耦股，并减少车顶设备

CR400AF型动车组车顶，仅仅放置了受电弓、网侧避雷器，其他高压设备集中安装在车下高压设备箱之内。与传统CRH380A型动车组相对比，受电弓、高压隔离开关、避雷器、EGS保护接地开关均集中安装在车顶，可将高压隔离开关、EGS保护接地开关被打击可能性降到最低[2]。在檢修过程中，能够目视检查EGS保护接地开关与高压隔离开关，同时，取消了高压隔离开关刀夹、EGS保护接地开关刀夹自由状态下，两弹簧片间距测量工作。

2.2优化CR400AF型动车组高压系统在故障处置

2.2.1精细化受电弓控制检测

CRH380A统型动车组选择的是被动控制受电弓升降，CR400AF型动车组受电弓为主动控制/闭环控制，可实现更加设备检测，可提升弓网接触力，并实现精细化调控，将受流性能提升，确保弓网接触柔顺性，以此避免受电弓、高压线缆拉弧、电火花问题出现。不仅如此，精细化的信息反馈，能够简洁化查找故障项点。

2.2.2减少真空断路器动作次数

CRH380A统型动车组，每次过分相需要真空断路器的同时动作（3个同时动作1次）。CR400AF型动车组每次过分相仅需要1个真空断路器动作1次，以此将断路器的使用寿命提升，降低真空断路器故障发生率。与传统CRH380A统型动车组对比，可将故障发生率降低，同时减少排查工作量。

2.2.3改变避雷器安装位置

CR400AF型动车组避雷针位置，从原本VCB后面调整到真VCB前面，提升了雷击过电压防护性能。如此会减少雷击导致的设备损坏，从而减少故障设备更换的作业量。

总结

本论文通过对比分析CR400AF型、CRH380A统型动车组，从产品设计要结构、再到使用环境进行介绍。借助结构、工作机理与试验验证状况，重点突出CR400AF型动车组高压系统优化后的应用价值。

参考文献

[1]万成.浅谈动车组高压电气系统的检修方法及其优化[J].铁道机车车辆，2020，40（S1）：16-18.

[2]彭伟.CR400AF型动车组高压系统在检修方面的优化[J].山东工业技术，2018（05）：41.