HXD1C型機(jī)車(chē)控制回路接地的分析與判斷

陳 遵

(合肥機(jī)務(wù)段 安徽 合肥 230000)

接地故障是HXD1C型電力機(jī)車(chē)較為常見(jiàn)的故障之一，包括主回路接地、輔助回路接地、AC230 V接地、控制回路接地等，每部分都有對(duì)應(yīng)的接地檢測(cè)裝置，下文將對(duì)控制回路接地進(jìn)行深入分析。

1 控制回路介紹

HXD1C型機(jī)車(chē)控制回路在有網(wǎng)壓情況下從變壓器二次繞組取220 V交流電，經(jīng)4個(gè)蓄電池充電機(jī)模塊整流成110 V直流電為其供電。這4個(gè)充電機(jī)模塊是并聯(lián)的，每個(gè)模塊輸出電流為22.5 A，總輸出電流為90 A，同時(shí)作為機(jī)車(chē)控制回路的濾波器，以提高輸出110 V電壓的平穩(wěn)性。充電機(jī)模塊輸出電源一路給蓄電池充電；一路經(jīng)DC/DC模塊輸出24 V電壓作為儀表燈、標(biāo)志燈、計(jì)點(diǎn)燈等電源；一路給110 V用電設(shè)備供電，包括網(wǎng)控模塊(如VCM、GWM、ERM、TCU等)、電臺(tái)監(jiān)控、照明、冰箱、輔助壓縮機(jī)等；一路作為停放制動(dòng)電源；電路原理如圖1所示。在沒(méi)有網(wǎng)壓時(shí)，由蓄電池作為控制回路的電源，此時(shí)應(yīng)該注意“=32-F03”斷路器的閉合時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，防止蓄電池虧電。正常情況下蓄電池電壓不能低于88 V，如果低于88 V會(huì)在IDU上提示警告蓄電池電壓過(guò)低，此時(shí)應(yīng)該及時(shí)升弓合主斷，為蓄電池充電，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大[1-2]。

圖1 110 V電路原理圖

2 控制回路接地檢測(cè)原理

HXD1C型機(jī)車(chē)自帶110 V接地檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)控制回路中可能存在的接地點(diǎn)。該裝置帶LED顯示屏可以顯示正端或者負(fù)端的對(duì)地絕緣值，正常情況下裝置正負(fù)端均顯示“OL”。如果機(jī)車(chē)有控制回路接地故障，會(huì)在IDU右下角顯示“控制回路接地”，同時(shí)在接地檢測(cè)裝置會(huì)具體顯示對(duì)地絕緣值。如果裝置正端顯示數(shù)值表示正端接地，負(fù)端數(shù)值表示負(fù)端接地。110 V接地檢測(cè)裝置具體檢測(cè)原理為：接地檢測(cè)裝置內(nèi)部采用不平衡電橋法對(duì)110 V工作回路對(duì)地絕緣值進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)內(nèi)部耦合電路測(cè)得對(duì)地絕緣值。當(dāng)檢測(cè)的絕緣值大于設(shè)定值時(shí)，顯示“OL”，小于設(shè)定值會(huì)在檢測(cè)裝置上顯示具體絕緣值。此時(shí)接地繼電器動(dòng)作，同時(shí)把信號(hào)通過(guò)微機(jī)網(wǎng)控系統(tǒng)中的DXM36傳送給CCU，由于機(jī)車(chē)定義控制回路接地為輕微故障，只會(huì)在IDU右下角出現(xiàn)背景為紅色的閃爍提示，而不參與機(jī)車(chē)其他控制，接地檢測(cè)裝置如圖2所示。

圖2 110 V接地檢測(cè)裝置

3 控制回路接地判斷

機(jī)車(chē)控制回路中，接地處所涉及的設(shè)備多、電源線(xiàn)分布廣，查找故障點(diǎn)較為困難。處理該類(lèi)故障時(shí)從正端接地和負(fù)端接地兩個(gè)方面著手。

3.1 正端接地

當(dāng)機(jī)車(chē)發(fā)生正端接地時(shí)，110 V接地檢測(cè)裝置上會(huì)顯示對(duì)地絕緣數(shù)值。此時(shí)可以依次斷開(kāi)低壓電氣柜面板處斷路器(輔機(jī)斷路器“=31-F113”接接地檢測(cè)裝置電源，不能斷)，同時(shí)觀察電氣柜內(nèi)的接地檢測(cè)裝置數(shù)值是否變化。如果變化則順著該斷路器所在的線(xiàn)路查找具體故障點(diǎn)；如果不變化則繼續(xù)斷開(kāi)。由于充電機(jī)模塊和24 V模塊的控制電源與接地檢測(cè)裝置負(fù)端線(xiàn)有共用斷路器“=32-F02”，所以在接地檢測(cè)裝置工作時(shí)，不能通過(guò)斷開(kāi)斷路器排除這些模塊的接地可能性。可以在合電前抽出4個(gè)充電機(jī)模塊和24 V模塊，然后合電觀察故障是否消除進(jìn)而確定是否接地。

3.2 負(fù)端接地

負(fù)端接地處理時(shí)較為繁瑣，根據(jù)電路圖從充電機(jī)模塊輸出端引出三根負(fù)端線(xiàn)分別為：線(xiàn)路320172.01經(jīng)斷路器“=32-F02”到接線(xiàn)排“=32-X151.06”；線(xiàn)路320172.02經(jīng)斷路器“=32-F03”給蓄電池充電；線(xiàn)路320172.03作為停放制動(dòng)電源。在處理時(shí)可以按照以下順序排查：(1)依次拔一室電源航插“=91-X151.15”、二室電源航插“=91-X151.16”(位于低壓電器柜與工具柜之間的電氣柜側(cè)墻)，觀察接地檢測(cè)裝置是否變化。司機(jī)室主要可能接地處所有重聯(lián)插座、照明、刮雨器電機(jī)等。(2)甩停放制動(dòng)電源線(xiàn)320172.03，觀察接地檢測(cè)裝置變化。(3)逐個(gè)甩負(fù)端接線(xiàn)排“=32-X151.06”接線(xiàn)，觀察接地檢測(cè)裝置是否變化。

3.3 檢測(cè)裝置故障

110 V接地檢測(cè)裝置內(nèi)部有不平衡橋臂電路，存在內(nèi)部電路不良的可能，此時(shí)可引起假接地現(xiàn)象。但是這種可能性比較小，現(xiàn)場(chǎng)處理故障時(shí)都按照真接地處理，在查找無(wú)果時(shí)考慮更換接地檢測(cè)裝置，控制回路接地處理流程圖如圖3所示。

圖3 控制回路接地常規(guī)處理流程

4 案例分析

2020年4月5日HXD1C型6450號(hào)機(jī)車(chē)入庫(kù)報(bào)控制回路接地，上車(chē)發(fā)現(xiàn)接地檢測(cè)裝置正端顯示63，負(fù)端顯示2，正負(fù)端均有接地現(xiàn)象。斷開(kāi)低壓電器柜斷路器，檢測(cè)裝置絕緣值均無(wú)變化，隨后按負(fù)端接地處理流程查找。拔一室電源航插時(shí)，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)裝置負(fù)端顯示正常“OL”，故障點(diǎn)鎖定在了一室。檢查一室重聯(lián)插座及操作臺(tái)板件開(kāi)關(guān)處均無(wú)水跡，在拔一室頭燈電源線(xiàn)后故障消失，最后查出為頭燈電源總成故障。

2020年4月6日HXD1C型6241號(hào)機(jī)車(chē)入庫(kù)報(bào)控制回路接地，上車(chē)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)裝置負(fù)端顯示為零。按負(fù)端接地處理流程查找，甩一二室電源航插、停放制動(dòng)電源線(xiàn)無(wú)果，隨后逐個(gè)甩負(fù)端接線(xiàn)排接線(xiàn)。在甩掉320462.116時(shí)檢測(cè)裝置轉(zhuǎn)變?yōu)檎私拥兀殡娐穲D得知該線(xiàn)為冰箱負(fù)端線(xiàn)，甩開(kāi)冰箱檢測(cè)裝置仍指示負(fù)端接地，最終發(fā)現(xiàn)為電冰箱負(fù)端線(xiàn)老化裸露。

5 結(jié)束語(yǔ)

庫(kù)內(nèi)整備作業(yè)時(shí)按照上述方法能夠較快地排查出具體接地點(diǎn)，有時(shí)會(huì)遇到接地檢測(cè)裝置正負(fù)端均有接地顯示的情況，此時(shí)選定絕緣值最小的一端排查較為準(zhǔn)確。較為繁瑣的一點(diǎn)是甩負(fù)端線(xiàn)方式排查接地點(diǎn)，目前在考慮重新設(shè)計(jì)負(fù)端接線(xiàn)排，使得每根接線(xiàn)柱都能夠單獨(dú)與主排分離，方便快速查出具體哪根負(fù)端線(xiàn)有接地。