HXD3型機車主斷路器控制電路分析及故障處理

摘 要：對HXD3機車主斷路器控制電路進行分析，針對主斷路器合不上、不明原因跳斷提出故障查找的方法及應急處理的建議，HXD3型機車主斷路器控制電路主要分為輸入輸出控制電路和TCMS控制電路。

關鍵詞：HXD3機車；主斷路器；故障查找；應急處理

1 輸入輸出控制電路分析

輸入輸出控制電路包括主斷扳鍵開關，緊急制動按鈕。TCMS接收到合閘信號516或616后，輸出453信號，經I端和II緊急按鈕SA103、 SA104，驅動主斷路器QF1，使主斷路器合閘。

主斷路器內兩組常閉觸頭分別對應由539、639信號，向主變流柜內傳輸合閘信號。當主斷閉合后539、639信號失電，主變流器1、2，輔助變流器1、2啟動準備工作完成。若此組觸頭粘連，其邏輯關系不能正常翻轉，則機車表現為主變流器和輔助變流器不啟動，無故障提示，全車進級無流。一組常開觸頭對應431信號，向TCMS反饋斷路器狀態。當斷路器斷開，431信號失電；當閉合斷路器，431信號得電。若此邏輯不符，則會提示主斷異常。

2 TCMS控制電路分析

TCMS控制電路主要由TCMS背板上各光耦繼電器及位于TCMS柜中層的RY單元組成。如圖1所示：

當TCMSDO41端口經光耦繼電器24V轉換輸出110V信號并持續2000ms，VCBON繼電器得電吸合，并通過一組輔助觸頭接通DC110V電源使VCBON繼電器自持，通過另一組輔助觸頭溝通355與453線路，輸出110V驅動主斷路器合閘線圈QF1。VCBOFF為分閘繼電器，當TCMS主機DO38端口輸出110V信號，VCBOFF繼電器線圈得電，其一組常閉輔助觸頭斷開，切斷VCBON自持電路的電源，VCBON繼電器失電斷開，其輔助觸頭切斷355與453線路，QF1失電，主斷路器分斷。

VTC1、VTC2、VTC2A、VTC3、VTC4、VTC4A、EMPAN1、EMPAN2、APU1CO，APU2CO的輔助觸頭與VCBOFF輔助觸頭共同組成VCBON的自持電路。VCT1-4、VCT2A、VCT4A、EMPAN1、EMPAN2任何一組繼電器吸合，均會使主斷路器失電分斷。APU1CO、APU2CO的作用是某一組APU故障隔離后，該組APU報接地不至跳主斷。以APU1故障隔離為例，VTC2吸合，VCT2A吸合，APU1故障后跳主斷，將APU1故障隔離后，TCMSDO39輸出DC110v，APU1CO、APU2CO得電，VTC2A釋放，主斷路器可以正常閉合，當APU2也同時故障隔離時，VTC4吸合，VTC2A、VTC4A同時吸合，斷開VCBON自持電路，主斷路器跳斷。

3 TCMS控制邏輯介紹

TCMSDO41端口輸出11OV信號需滿足以下條件：（1）扳鍵開關SB43或SB44置主斷合位（信號516、616變綠）。（2）司控器滿足換向手柄與調速手柄均在零位（信號503、603、507、607變綠）。（3）受電弓前弓或后弓升起（信號514或515變綠）。（4）SA75在正常位或試驗位，若在試驗位則需受電弓未升起。（5）原邊電壓大于17.5kV，QA1正常閉合。（6）QS10及QS11均在正常位（信號425、432失電變黑）。（7）主變流器CI信號至少有一個傳輸正常（信號580-582、680-682不全失電變黑），CI不傳送SWGD指令到TCMS。（8）真空主斷路器斷開信號431失電變黑。（9）KP58閉合，輔助風壓大于650kPa（信號470得電變綠）。（10）自動過分相裝置正常（信號497得電變綠，498、499失電變黑）。（11）PDU1、PDU2工作正常（信號448、449失電變黑）。（12）主回路庫用閘刀QS3、4在正常位，否則會導致CI傳送SWGD指令到TCMS。

TCMSDO38端口輸出110V信號需滿足任意以下條件之一：（1）KP52繼電器動作（438線得電）。（2）機車牽引狀態下速度大于5km/h，緊急制動806線得電。（3）I端或II端VCB開關關閉（517、617線得電變綠）。（4）KC1繼電器動作（435線得電）。（5）CI1-6通訊正常，TCMS接收到SWGD二次接地指令。（6）原邊電壓小于5kv。（7）主斷閉合狀態下，不滿足DO41輸出的其他條件。

4 常見故障分析及應急處理

4.1 TCMS有提示，斷路器合不上或跳斷

此種情況可根據TCMS顯示屏提示結合斷路器合閘條件進行判定：提示主斷氣路壓力低→檢查總風壓力→檢查KP58壓力繼電器狀態→在指導下處理355/470接線維持運用。提示接地開關觸點未閉合→檢查接地開關狀態→在指導下處理接地開關插頭維持運用。提示接觸網網壓低→確定弓網狀態無異?！鷻z查LV柜QA1狀態。

4.2 TCMS無提示，斷路器合不上或跳斷

給主斷扳鍵開關，主斷不動作，調TCMS屏信號信息欄，發現355/453信號不變綠，則檢查閉合主斷路器的條件。

若355/453信號變綠2s后熄滅，VCBONRB信號綠色不變，初步判定VCBON繼電器不良。將SA75置試驗位，給主斷合扳鍵開關后，觀察VCBON是否動作并自持，若其不動作，說明VCBON故障；動作并自持說明VCBON輔助觸頭故障。

應急處理辦法：在LV柜上斷開QA41、QA42、QA45、QA46、QA47自動開關。將KM20繼電器與VCBON繼電器互換，維持運行。

對故障VCBON繼電器拆解，其輔助觸頭因表面氧化，覆上有害絕緣膜，致使接觸阻值變大。為此采取如下措施：結合季檢年檢，對VCBON進行拆解，檢查各輔助觸頭狀態，測量接觸阻值不大于5歐姆。反饋兩年檢廠家，要求機車兩年檢時對VCBON、VCBOFF繼電器更新。

4.3 TCMS輸出AQZ繼電器故障

此故障發生在特定機車上，其故障現象為在滿足合主斷條件時，調TCMS屏信號信息欄界面，發現355/453線不變綠，對TCMS柜解體檢查發現其背板對應輸出的一路AQZ繼電器存在裂紋，更換后故障消除。

參考文獻

[1]張曙光.HXD3型電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[2]中國北車集團大連機車車輛有限公司.HXD3型交流傳動電力機車檢修手冊[M].大連：中國北車集團大連機車車輛有限公司，2007.