地鐵車輛濾波電容低電壓及架線低電壓的原因分析及措施

都榮興

(西安市地下鐵道有限責任公司運營分公司車輛部 陜西 西安 710016)

1 問題的提出

西安地鐵一號線自開通以來，地鐵車輛在運用過程中，牽引逆變器頻繁報出“濾波電容低電壓(FCLVD)”、“架線低電壓(ESLVD)”故障，嚴重影響到車輛日常的運用、維護。因此對該故障進行研究并制定相應的措施具有重要意義。

2 原因分析

2.1 故障檢測原理

列車在牽引時，首先受電弓升起，閉合HB(高速斷路器)，司控器換向器閉合，此時線路接觸器LB1合，架線電壓通過LB1、充電電阻給電容FC充電，相隔0.32 s，線路接觸器LB2合，充電電阻短路，此時牽引控制單元同時控制逆變器中6個IGBT的通與斷，從而給電機提供電能。如圖1所示,當LB1、LB2閉合時電壓傳感器DCPT1檢測出接觸網的電壓值小于DC1 000 V或電壓傳感器DCPT2檢測到濾波電容FC兩端電壓值小于DC900 V時，此時牽引逆變器會判斷為濾波電容低電壓和架線低電壓，則斷開主電路，從而對系統進行了保護[1]。

圖1 VVVF電壓傳感器檢測輸出

2.2 故障原因調查

圖2 故障時VVVF標準監視數據

現場核實司機操作，發現車輛回到車庫后，司機關斷司控器換向器，并降下受電弓，此時TCMS(列車控制及監控系統)屏幕上報出濾波電容低電壓(FCLVD)及架線低電壓(ESLVD)故障。查看牽引逆變器標準監視數據記錄的結果，如圖2所示，由“Pdwn”(受電弓降下)信號為“1”，“ES”(架線電壓)為DC949 V，“Ecf”(濾波電容)為DC894 V，“REVR”(換向器)信號為“1”，LB1和LB2(線路接觸器)信號為“1”， 濾波電容低電壓(FCLVD)和架線低電壓(ESLVD)信號為“1”可知，司機已經關斷司控器換向器并將受電弓降下，但實際數據顯示司控器……