城軌地鐵車輛蓄電池連接器觸點拉弧檢查方案

文/孫建權 王偉 安艷霞

城軌地鐵車輛蓄電池連接器觸點拉弧檢查方案

文/孫建權 王偉 安艷霞

本文對城軌地鐵車輛蓄電池連接器觸點拉弧現象進行了描述，根據故障現象進行了理論分析，針對幾種可能性，給出了幾種檢查的方案。在城軌列車運用維護過程中，希望對類似故障檢測有一定的借鑒作用。

城軌車輛 蓄電池 連接器觸點拉弧

在列車檢修過程中，維護人員在列車休眠時，拉開蓄電池箱，在合上蓄電池箱時候，發現蓄電池箱連接器出現觸點拉弧現象。觸點拉弧發生在連接器插針與插座接觸瞬間，觸點拉弧部位發生在蓄電池連接器插針及插座端部（如圖1、圖2所示）。合上蓄電池箱后，測得兩端電流最大為10A。

1 故障分析

首先查看相關原理圖，如圖3所示。

列車休眠之后，永久電源所帶負載只有蓄電池電壓表、低壓檢測繼電器、喚醒控制、列車連掛控制，其中列車喚醒與列車連掛控制需要按鈕控制才能得電，所以在列車休眠之后，真正的工作負載只有蓄電池電壓表與低壓檢測繼電器，兩個設備加起來的功率約15W，所以蓄電池兩端正常電流約為140mA。而測量蓄電池兩端的電流最大達到10A，從設計角度來說這是一個很不正常的電流。

初步認為蓄電池兩端造成大電流的原因可能有如下幾方面：

（1）BIS的位置設置有問題，由于每次拉開、閉合蓄電池箱時候，BIS都處于閉合狀態，由于蓄電池給永久負載供電，導致蓄電池合上時觸點拉弧。

（2）ABB輸出濾波電容問題，由于蓄電池箱合上時，每次都要給濾波電容充電。

（3）蓄電池連接器質量問題，列車在運行時導致連接器觸點拉弧燒糊。

2 原因分析

（1）對于“BIS的位置設置有問題，由于每次拉開、閉合蓄電池箱時候，BIS都處于閉合狀態，由于蓄電池給永久負載供電，導致蓄電池合上時觸點拉弧。” 可進行如下方式檢測：

選擇其中一列車蓄電池連接器表面狀態較良好的蓄電池箱進行試驗，在抽開蓄電池箱之前把TC1車與TC2車的VMCB斷開，重復蓄電池開、合動作幾次，觀察蓄電池連接器是否有觸點拉弧現象，并用相關儀器測量蓄電池箱開、合時的電流，最好能記錄電流波形。

如果上述操作過程仍然出現觸點拉弧，且連接器表面燒痕較重，說明可以排除是BIS設置位置問題了。

（2） 對于“ABB輸出濾波電容問題，由于蓄電池箱合上時，每次都要給濾波電容充電”，可進行如下方式檢測。

如圖4，在拉開蓄電池箱之前，電容早就放電完全了，蓄電池箱拉開、閉合，BIS不要隔離，讓BIS處于接通狀態，再合上蓄電池箱，由于蓄電池箱在對接的瞬間連成電路，電容可瞬間充滿電，后面電容、電阻、電感可等效為下列二階電路，如圖5所示。

從圖6可以看出，蓄電池在合上之后的瞬間有一個沖擊電流，后面慢慢減弱。

在拉開、閉合蓄電池箱的時候，可用相關儀器測量蓄電池端的電流，最好能記錄電流波形。如果確實有上述情況，可以把與蓄電池箱的正、負線斷掉再進行一次測量，如果沖擊電流消失，就能證實連接器觸點拉弧的原因。

（3）如果上面兩條都不能找到蓄電池拉弧的原因，就可能是“蓄電池連接器質量問題，列車在運行時導致連接器觸點拉弧。”可進行如下方式排查：

由于蓄電池箱連接器在很多列車都有觸點拉弧的痕跡，為了驗證是否是連接器質量問題引起的，列車在運行時導致連接器觸點拉弧，可選擇在沒有觸點拉弧的列車上進行試驗，列車休眠后，如需要維護（如更換故障元件等）先把TC1車與TC2車的VMCB斷掉，這樣就保證蓄電池不帶任何負載，再拉蓄電池箱把BIS隔離掉，可以進行日常維護了，在滿足維護要求及安全的情況下，盡可能少拉開蓄電池箱，在這兩個月內保證每個星期打開蓄電池后，觀察蓄電池連接器表面狀態是否良好，這個狀態可以持續兩個月，如果兩個月后蓄電池連接器表面狀況良好，基本可以排除連接器質量問題了。

圖1：連接器插針表面狀況

圖2：連接器插座表面狀況

圖3：蓄電池連接原理圖

圖4：蓄電池充電機內部簡圖

圖5：等效二階電路

圖6：電容電羰電壓及電流波形

作者單位 中車南京浦鎮車輛有限公司 江蘇省南京市210000

孫建權（1984-），男，江蘇省南京市人。現為中車南京浦鎮車輛有限公司工程師。

王偉（1984-），男，江蘇省南京市人。現為中車南京浦鎮車輛有限公司售后技師。

安艷霞（1985-），女，江蘇省南京市人。現為中車南京浦鎮車輛有限公司工程師。