CRH380A型動車組單節(jié)車真空斷路器不閉合故障分析和應(yīng)急處理

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學院 湖北·武漢 430205）

1 概述

真空斷路器英文縮寫為 VCB。在本文所述型號動車組上，列車運行中由裝設(shè)在4車或6車車頂?shù)氖茈姽▋H能升起一臺受電弓）從接觸網(wǎng)上獲取電能，通過特高壓電纜，分別連接到2車、4車、6車的VCB，再分別給三個動力單元供電。其中，1車、2車、3車組成動力單元1，4車、5車組成動力單元2，6車、7車、8車組成動力單元3。因此，可以看出CRH380A型動車組上共有三個VCB，每個VCB的功能是：（1）是相應(yīng)動力單元的總電源開關(guān)；（2）是相應(yīng)動力單元的總保護開關(guān)。

CRH380A型動車組VCB不能閉合故障可以分為：（1）全列VCB不能閉合故障；（2）單節(jié)車真空斷路器不閉合故障（即某動力單元VCB不能閉合故障）。

全列VCB不能閉合故障即司機在司機室中按壓【VCB合】按鈕或自動過分相后，列車中所有三個VCB都不閉合。此故障帶來的后果是：列車失去動力，失去牽引動力，失去再生制動力，包括空調(diào)在內(nèi)的輔助系統(tǒng)停止工作。列車起動時發(fā)生全列VCB不能閉合故障，將無法起動列車；列車運行中發(fā)生全列VCB不能閉合故障，處置不當將會造成區(qū)間被迫停車，引發(fā)整個線路的行車中斷。

本文所分析的單節(jié)車真空斷路器不閉合故障是指：司機在司機室中按壓【VCB合】按鈕或自動過分相后，CRH380A型動車組的三個VCB中有兩個閉合，有一個不閉合。此故障帶來的后果是：列車中VCB不閉合的動力單元失去動力，失去牽引動力，失去再生制動力，而VCB閉合的兩個動力單元工作正常。列車將損失1/3的牽引力，故障單元無法再生制動。出現(xiàn)此故障時，列車可以維持運行，但是對列車的運行時刻（列車晚點）將會產(chǎn)生一定的影響。

2 單節(jié)車真空斷路器不閉合故障分析

2.1 單車VCB控制原理

CRH380A型動車組的VCB控制方式有以下幾種：

2.1.1 VCB司機室開關(guān)控制

司機在司機室中按壓【VCB合】按鈕，列車貫通線7號線得電，合閘信號送入2、4、6車控制電路，所有VCB合閘；按壓【VCB斷】按鈕，列車貫通線8號線得電，分閘信號送入2、4、6車控制電路，所有VCB分閘。

另外，為了防止司機帶負荷強行降弓造成拉弧而燒損受電弓和接觸網(wǎng)。在列車中所有VCB未斷開的情況下，司機降弓操作按壓【受電弓降】按鈕,列車貫通線8號線優(yōu)先得電，分閘信號送入2、4、6車控制電路，所有VCB分閘。所有VCB分閘后，再執(zhí)行降弓指令，受電弓降下。

2.1.2 VCB自動過分相控制

列車通過分相絕緣區(qū)時，自動過分相控制裝置使SVCBOR得電，列車貫通線8X線得電，自動過分相分閘信號送入2、4、6車控制電路，所有VCBOR3得電，單車VCBOR1得電，單車VCB（2、4、6車VCB）分閘。列車通過分相絕緣區(qū)后，自動過分相控制裝置使SVCBCR得電，列車貫通線7X線得電，自動過分相合閘信號送入2、4、6車控制電路，所有VCBCR3得電，單車VCBCR1得電，單車VCB（2、4、6車VCB）合閘。

2.1.3 VCB遠程控制切除與恢復控制

司機使用MON觸摸屏進入遠程控制切除頁面，選定對應(yīng)單元，再選定【VCB切除】或【VCB接通】，指令信號通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)送到選定車輛的車輛信息控制終端裝置，由計算機輸出接口OUTPUT輸出控制指令，通過選定車輛的VCBCOR或VCBCR1產(chǎn)生動作，從而使對應(yīng)單元的VCB分閘或合閘。VCB被切除后，使用【VCB合】按鈕操作，該VCB不能閉合。

2.1.4 單車VCB合閘的條件與保護性分閘

在該單元中，單車VCB合閘的條件電路中串聯(lián)電路所有觸點必須全部閉合，該單元的VCBOR2才能得電，VCBOR2得電是該單元VCB合閘的條件。串聯(lián)電路中任意聯(lián)鎖斷開，VCBOR2失電，該單元VCB不能合閘。

該單元出現(xiàn)故障后（如主變壓器一次側(cè)過電流，ACOCRR2將處于得電自鎖記憶狀態(tài)），串聯(lián)電路斷開，VCBOR2失電，該單元VCB分閘，從而實現(xiàn)故障保護。若需要使該單元VCB合閘，應(yīng)先排除該故障或操作司機室中的【RS】按鈕進行復位（如解除ACOCRR2的得電自鎖記憶狀態(tài)，使其失電），然后進行合閘操作，使該單元VCB合閘。

2.1.5 K與VCB的邏輯關(guān)系

根據(jù)該單元中K與VCB的邏輯關(guān)系，VCB由分閘狀態(tài)轉(zhuǎn)為合閘狀態(tài)之前，該動力單元中的兩個K應(yīng)處于斷開狀態(tài)（圖4中的KRR處于閉合狀態(tài)），兩輛動車的牽引變流器均未起動，避免VCB合閘后受到大電流的沖擊。

VCB-M得電后，VCB主觸頭閉合，VCB輔助觸頭亦閉合，松開【VCB合】按鈕，VCBCR1失電，VCBCR1常開觸頭斷開，VCB-M由VCB輔助觸頭繼續(xù)供電。因此，VCB合閘成功后，VCB-M的狀態(tài)與K的狀態(tài)無關(guān)。

2.2 單節(jié)車真空斷路器不閉合故障現(xiàn)象

單節(jié)車真空斷路器不閉合故障現(xiàn)象主要有：

（1）過分相后或司機按下真空斷路器（合）按鈕，有一節(jié)車真空斷路器不閉合。

（2）動車組正常運營中，1、2動力單元或5、6動力單元中，其中一個單元的真空斷路器無法正常閉合，列車起動準備階段狀態(tài)顯示燈顯示未完成，主風管壓力顯示正常（780～880KPa）。

2.3 單節(jié)車真空斷路器不閉合故障原因

單節(jié)車真空斷路器不閉合故障原因主要有：

（1）真空斷路器處于切除狀態(tài)（VCBCOR處于斷開狀態(tài)）。

（2）該動力單元內(nèi)兩節(jié)動車的牽引變流器內(nèi)主系統(tǒng)接觸器K（至少有一個）處于接通狀態(tài)（同一單元內(nèi)，至少有一個KRR處于斷開狀態(tài)）。

（3）出現(xiàn)了主變壓器原邊過電流（ACOCRR2處于得電自鎖記憶狀態(tài)）、輔助系統(tǒng)接地（GRR3-2處于得電自鎖記憶狀態(tài)）、輔助系統(tǒng)過電流（*AOCN斷路器處于保護性跳閘狀態(tài)）等故障，真空斷路器跳閘保護后。以上三種故障未恢復正常或未使用司機室復位開關(guān)進行復位處理。

（4）主風管接入VCB儲氣缸的氣路閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。在動車組多次通過分相絕緣區(qū)后，消耗了VCB儲氣缸中的壓縮空氣，而又無法得到主風管中壓縮空氣的補充，導致VCB儲氣缸氣壓不足，VCB保護性跳閘。

（5）3車或13車的ACMGVR1處于斷開狀態(tài)。

3 單節(jié)車真空斷路器不閉合故障的應(yīng)急處理

單節(jié)車真空斷路器不閉合故障的應(yīng)急處理步驟：

3.1 司機發(fā)現(xiàn)單節(jié)車真空斷路器不閉合故障并確認故障原因

（1）檢查“準備未完”顯示燈的狀態(tài)：若顯示燈滅，則預備過程完成，且正常；若燈亮，則操作【輔助空壓機控制】旋鈕，右旋并保持3秒以上，輔助空壓機風表指針應(yīng)開始上升，直到“準備未完”顯示燈滅。

（2）通過車輛信息顯示屏確認有故障的VCB的遠程切除狀態(tài)，若處于切除狀態(tài)，則進入遠程控制切除頁面進行恢復操作。

（3）通過車輛信息顯示屏，進入發(fā)生故障車“配電盤信息”頁面，檢查有無發(fā)生“CI故障”、“主電路接地”、“三次側(cè)接地”、“MTr油流”、“三次側(cè)過電流”；若發(fā)生，則操作復位開關(guān)進行復位。

（4）司機室按下【真空斷路器（合）】按鈕，若真空斷路器仍不閉合，通知隨車機械師。

3.2 隨車機械師按司機指示，到對應(yīng)車處理相關(guān)斷路器

（1）隨車機械師到對應(yīng)故障車廂打開組合配電盤面板，檢查【真空斷路器】、【擴展供電】、【牽引變壓器油流】、【牽引變壓器過電流】、【輔助電路過電流】這5個斷路器的狀態(tài)是否處于閉合狀態(tài)；若處于斷開狀態(tài)，則手動操作合閘。

（2）隨車機械師到對應(yīng)故障單元的各動車車廂打開組合配電盤面板，檢查【牽引變流器1】斷路器是否處于閉合狀態(tài)；若處于斷開狀態(tài)，則手動操作合閘。

（3）確認相關(guān)斷路器狀態(tài)完畢后，結(jié)果通知司機。

3.3 司機進行擴展供電

（1）故障VCB合閘操作。

（2）若真空斷路器仍不閉合，遠程控制切除故障VCB，并進行擴展供電，操作閉合ACK2。

3.4 司機確認總風壓力，并通知隨車機械師

1、2單元或5、6單元的真空斷路器仍不閉合；“準備未完”顯示燈仍顯示預備過程未完成，確認總風壓力在780-880kpa正常范圍，通知隨車機械師。

3.5 司機和隨車機械師配合完成“輔助空壓機調(diào)壓器”維持故障運行”

（1）隨車機械師立即到3車或13車確認【輔助空壓機】的狀態(tài)。

（2）若【輔助空壓機】斷路器已跳閘，重新手動操作合閘。

（3）若【輔助空壓機】斷路器沒有跳閘，且壓力在780kPa以上。閉合3車或13車配電柜中輔助空壓機調(diào)壓器“應(yīng)急短路開關(guān)”（正常位為斷開位），通知司機閉合VCB維持故障運行。

（4）運行途中，司機密切監(jiān)視輔助空壓機風壓，保持在640kPa以上。

（注意：在故障處理完畢后，禁止右旋【輔助空壓縮控制】旋鈕，啟動輔助空氣壓縮機。）

4 結(jié)論

故障應(yīng)急處理的首要原則為避免行車中斷，保障線路的暢通。迫不得已需要停車處理故障也應(yīng)盡可能使列車維持運行到車站停車，保障線路的暢通，車站停車后再處理故障。列車運行中進行故障應(yīng)急處理，首先要確認故障原因，有針對性的對故障進行復位，再重新起動設(shè)備；若重新起動失敗，應(yīng)對設(shè)備做切除處理，維持故障運行。