關于CRH2A型動車組輔助電源裝置故障的淺析

竇照龍

引言：在CRH2A動車組的運行途中，經常出現輔助電源裝置故障（代碼135），影響動車組的正常運行。本文對該問題進行了分析和研究，并提出了相關的建議措施。

CRH2A型動車組運行在運行途中，監視屏監控信息頁面常彈出輔助電源裝置故障信息，故障代碼為135，直接影響到動車組安全運行。下面結合CRH2A型動車組輔助電路控制及輔助電源裝置工作原理，對該現象進行分析。

一、CRH2A型動車組輔助電源裝置的簡介

圖1 輔助電源示意圖

AC25kV的高壓電輸入牽引變壓器，經過3次繞組降壓變成AC400V，再輸入輔助電源裝置，經過處理后，從輔助電源裝置輸出5路電源，為列車的各設備供電，如圖1 所示。

圖2 APU電源內部系統

如圖2所示，APU是由輸入變壓器（TR1）、輸入濾波電容器（ACFC）、輸入濾波電抗器（ACL1）、變頻器、逆變器、輸出濾波電抗器（ACL2）、輸出濾波電容器（ACC）、輔助變壓器（ATr）等構成。而且，輔助整流器箱是由整流器用變壓器（TR2）、輔助整流器（Rf）、2個輔助變壓器（TR3、TR4）等構成。

圖3 輔助電源裝置位置圖

動車組在1號、8號車分別設了一個輔助電源裝置（APU）（如圖3），為空氣壓縮機、照明、控制、廣播、列車無線等設備提供相應的電源。

在動車組上安裝的每臺輔助電源裝置供給4節車廂所需輔助用電。當一臺輔助電源裝置發生故障時，另一臺正常運轉的輔助電源裝置能夠向8節車廂供電（設置了用于切換的擴展供電回路）。輔助電源裝置的輸出容量的設計能夠在故障時用一臺正常運轉的輔助電源裝置向整列車供電。

二、APU故障的處理方法

當出現輔助電源裝置故障時，在監視屏主菜單頁面下方閃現故障提示界面，并伴有聲音報警。觸按故障詳細鍵后，監視屏切換至故障信息頁面：

圖4 APU故障詳情頁面

在運行途中若出現該現象，根據路況及營運要求，優先采用提示進行操作：①先進行一次車上RS復位操作，如故障消除，繼續運行；②如操作RS復位后APU仍無法啟動，操作01、08車【輔助電源裝置控制】斷路器復位，如故障消除，繼續運行；③如APU仍不能正常啟動，則說明此時間段網壓持續異常，間隔3～5分鐘后，再進行車上RS復位或斷01、08車【輔助電源裝置控制】斷路器復位操作；④若仍無法恢復，則需閉合BKK進行擴展供電以維持運行。

三、原因分析

根據CRH2A型動車組APU的構成及工作原理，分析造成輔助電源裝置故障的原因主要是：

① 溫度異常：車下濾網臟堵或通風機功能異常導致APU工作環境溫度升高；溫度傳感器異常導致檢測溫度信號錯誤。

② AC輸入電壓或電流異常：逆變器控制模塊異常導致AC輸入電壓過高或過低以及AC輸出過電壓情況。

③ AC或逆變器輸出過電流：逆變器輸出三相負載有短路。

④ 變頻器工作異常：ACFC電容異常或HCT電流傳感器異常導致變頻器輸入過電流；變頻器用IGBT異常。

⑤ 逆變器工作異常：脈沖整流器控制模塊故障或電壓傳感器故障導致逆變器輸入過電壓；逆變器用IGBT異常。

⑥ 接觸器、繼電器功能異常：輸入接觸器IVK1D、IVK2D、3phD不閉合；輸出接觸器IVK1DA、IVK2DA、3phDA不斷開；放電接觸器DCHKD、DCHKDA未能正常工作。

⑦ 檢測到接地：GCT電流傳感器異常；逆變器三相輸出電路接地。

⑧ 控制電源異常：PS1電源模塊故障。

四、建議措施

1、由四方股份對電路及軟件進行優化，提高各電子元器件的使用環境、使用性能、使用壽命。

2、檢修部門應定期對APU控制板進行檢測，及時檢測隱性電子電路故障。

3、結合運行環境，定期對APU進行清潔，防止電路靜電塵埃、風機臟堵。

參考文獻

[1]張曙光.CRH2型動車組[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[2]鐵道部勞動和衛生司.CRH2型動車組司機[M].北京，北京交通大學，2009.

[3]戴舜華.CRH_2A_動車組輔助變流裝置介紹及故障分析[D].武漢，武漢動車段，2012.

（作者單位：鄭州鐵路局 鄭州車輛段）