HXD1B型電力機車110V控制回路接地故障分析及處理

經驗人：楊 偉 張春年 陳靜靜

HXD1B型電力機車110V控制回路接地故障分析及處理

經驗人：楊 偉 張春年 陳靜靜

HXD1B型電力機車是大功率交流傳動六軸干線貨運用電力機車。在機車運用及檢修過程中，常常出現110V控制回路接地故障。因而，有必要對110V控制回路接地故障進行分析，并提出處理方案。

機車控制回路DC110V的接地故障是HXD1B型電力機車在運用及檢修過程中最為常見的幾類故障之一。該故障高頻次的出現嚴重影響了機車檢修周期以及正常運行，給機車埋下了安全隱患。為保障機車行車安全以及提高故障排查效率，有必要對控制回路故障進行分析，并提出處理方案。

110V控制回路接地檢測系統工作原理

HXD1B型機車控制回路接地檢測有兩套在線監測系統：手動絕緣檢查系統與自動檢測系統。手動絕緣檢測系統是通過低壓柜柜門上的歐姆表（圖1）和轉換開關（圖2）的配合來實現。而自動檢測系統是利用低壓柜內部的接地檢測繼電器=32-F41（圖3）檢測控制回路是否存在接地故障。

（一）手動絕緣檢測系統原理

在手動絕緣檢測系統中，轉換開關（=32-S02）的接線圖如圖4所示。根據現場測量得知，當轉換開關右轉45度打“+”端時歐姆表表正端接地；當轉換開關左轉45度打“-”端時，歐姆表負端接地。

其檢測原理如下：轉換開關（=32-S02）打“+”端，歐姆表正極接地，負極接110V電源負端，此時測試的是正線回路；反之，轉換開關（=32-S02）打“-”端，歐姆表負極接地，正極接110V電源正端，此時測試的是負線回路。

需要注意的是，在使用手動旋轉轉換開關（=32-S02）檢查蓄電池是否接地時，轉換開關均斷開了接地檢測裝置所采集的信號，避免誤顯示接地。如果表針在紅色區域內，說明相應回路存在接地故障（圖5）；如果表針在數值1～數值0.1之間說明相應回路絕緣良好（圖6）。

（二）接地檢測繼電器檢測原理

圖1　

圖2　

圖3　

圖5　有故障時

圖6　無故障時

安裝在低壓柜內部的=32-F41接地繼電器如圖3所示，接地檢測繼電器L+端接機車控制回路正線，L-節機車控制回路負線，正常情況下，顯示兩個.OL，說明正線負線絕緣值都在設定報警值以上；當正線絕緣值低于設定值時，上面的LED顯示屏將顯示絕緣數值，單位為千歐；當負線線絕緣值低于設定值時，下面LED顯示屏將顯示絕緣數值，單位為千歐。該過程的電路實現如圖7所示。

與此同時，接地檢測繼電器動作，通過輔助觸點反饋給SKS3的E138_04，顯示屏顯示蓄電池控制回路接地故障，提示司機和電工及時處理。該過程的電路實現如圖8所示。

DC110V控制回路接地故障分析及處理

通常，控制回路接地故障出現現象為：DC110V電路絕緣檢測裝置有數值顯示，或微機顯示屏（HMI）報“檢測到蓄電池接地故障”，或歐姆表檢測絕緣不良（低于0.25MΩ）。依據上文所述手動檢測方法來進一步判斷出是正線接地還是負線接地故障以便進行下一步分析處理。

需要注意的是，當歐姆表檢測良好而自動檢測裝置（=32-F41）有數值顯示時，為直流電路絕緣檢測裝置本身故障或設定錯誤。

（一）正線接地

1.斷開“蓄電池輸出“自動開關（=32-Q82），測量蓄電池正負端對地電壓（正常時對地電壓均為0）。如蓄電池負端對地電壓為蓄電池電壓，為蓄電池正端接地；蓄電池負端對地、正端對地均有電壓時，則為蓄電池中間單節接地，此時可根據對地電壓按每節2V的標準，推算接地單節的大概位置。

圖4　

2.將電源柜內“蓄電池充電轉換開關”（=32-S03）閘刀置至“中立”位，接地故障消失時只需排查電源柜相關部件，必要時可斷電拔下模塊或打開電源柜背面蓋板檢查接地。

圖7　

圖8　

3.依次斷開電源柜各個自動開關（保留=32-Q82、32-F161自動開關在合位，“控制電源開關”=32-S51在“正常位”，蓄電池電壓高于85V），依次拔下干燥塔控制盒、衛生間、冷藏箱、第三方設備柜、鳴笛轉換器插頭，并根據接地情況變化來判別、區分接地電路，再針對這條支路進行具體查找。

（二）負線接地

首先依次進行上述正線接地故障中的前兩個處理步驟并對機車內部容易積水和接地故障多發處進行檢查排除，重點排查兩端重聯插座、兩側底架行燈插座、兩端司機室行燈插座、自動過分相四個車載感應器轉接頭、鳴笛轉換器、冷藏箱、油流繼電器插頭、主變流柜X15插頭等。

檢查無效時，至少保留=32-Q82、32-F161自動開關在合位，“控制電源開關”=32-S51在“正常位”，蓄電池電壓高于85V，以便使用歐姆表檢測絕緣并進行如下排查：

1.閉合機車所有110V控制電源自動開關，機車正常上電后，依次接通司機室弱光燈、強光燈和走廊燈，按壓上車照明按鈕觸發上車照明延時電路，打開底架行燈，同時檢測接地是否發生變化。如絕緣值、接地有所變化，則為相應支路有接地，需進一步排查。

2.以上檢查無效時，則需要對110V負端電路分塊排查。在排查時，采用對半分割方法進行甩線，以達到最簡潔、快捷的效果：斷開制動電路中加改的三個繼電器和下拉電阻連接、取下32-A31-K01繼電器，甩開電源柜內+150.03位置=32-X07線排上的1點B位的3201710.1線和+151.04位置=92-X151.01線排上的16點B位的320171.577線檢查接地，區分是320142.03支路還是320171.01支路接地。

3.如是320171.01支路上的接地，恢復位置+150.03上=32-X07線排上的1點B位的3201710.1甩線恢復（此時+151.04位置=92-X151.01線排上的16點B位的320171.577線不能恢復）。采用對半分割方法對該支路上的所屬支路進行甩線排查。

4.如果是320142.03支路上的接地應注意檢查歐姆表、“電源歐姆檢測”開關（=32-S02）、欠壓繼電器（=32F-77）、控制電源輸出繼電器（=32-K81）無接地，依次甩=92-X151.01線排上的相應點位的線路檢查接地。如果接地故障消失則為甩除部分有接地（分級檢查被甩除部分），否則為保留部分有接地。

對110V負端電路分塊排查時，因大多數負線匯集于此處，故除了甩線時采用簡潔、快捷的對半分割法外，還需要做好甩線、檢查處理情況、恢復的記錄，避免重復排查、漏查和忘記恢復接線；確認被甩部分正常時，應及時恢復被甩接線，并確認接線可靠。

此外，在整個故障查找過程中，禁止機車升弓和對蓄電池充電，不得使用搖表檢測絕緣，禁止帶電插拔插頭。

（三）接地故障常見原因小結

結合大量故障發生及處理情況，DC110V接地故障常見原因有：

1.布線不合理防護不到位，容易與其他機械運動部件產生接觸、摩擦，長時間摩擦后，線路絕緣層絕緣效果大大降低；

2.接線時出現虛接或漏接，機車運動過程中，線路因為震動的原因脫離接線端子，搭接在車體上；

3.因淋雨試驗或是雨水天氣，加上車體排水不暢，造成車體內部存在少量積水，長時間的潮濕環境使線路絕緣度受到影響（刮雨器控制盒、空調、砂箱加熱線等）以及引起的有關設備進水（重聯插座進水、底架行燈插座進水、油流繼電器插頭進水、干燥塔進水閥進水等）；

4.機車使用設備內部本身存在故障，如司機室弱光燈燈頭搭錫、燈座內部碰線、底架行燈插座內部碰線、空調內部24V電路接地、鳴笛轉換器故障、直流絕緣監測裝置故障、蓄電池漏液、重連電話接地等。

此外，接地故障中還有一部分是由于檢測繼電器誤動作，導致故障診斷頁顯示蓄電池接地故障，可以對蓄電池復位來使故障消除。

結束語

通過對HXD1B型電力機車在運用及檢修過程中發現的控制回路DC110V的接地故障問題的實踐總結，加強了對HXD1B機車電路的認知和控制原理的掌握，提高了機車故障處理效率。基于故障常見原因，給檢修質量的改善提供了理論指導，可以極大地降低該故障的發生頻次。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.10.042