李思睿

摘 要：LB接觸器（線路接觸器）作為地鐵電客車牽引系統(tǒng)主回路的高壓設(shè)備，其作用是通過(guò)其主觸點(diǎn)的吸合和斷開來(lái)控制對(duì)牽引逆變器輸入電壓的傳輸。LB接觸器運(yùn)行狀態(tài)決定了電客車牽引系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。本文根據(jù)天津地鐵1號(hào)線25組老列車LB接觸器的原理和結(jié)構(gòu)，分析總結(jié)了電客車運(yùn)行時(shí)，司機(jī)室人機(jī)界面LB接觸器的故障分析及預(yù)防處理措施，為電客車牽引系統(tǒng)維護(hù)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：線路接觸器；LB接觸器；充電接觸器；CHB接觸器；VVVF逆變器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.124

1 牽引系統(tǒng)原理及LB接觸器簡(jiǎn)介

1.1 牽引系統(tǒng)原理介紹

天津地鐵1 號(hào)線25組老電客車使用的是三菱電機(jī)株式會(huì)社研發(fā)的牽引系統(tǒng)，其主要組成為MAP-164-75VD138型VVVF逆變器和MB-5114A型3箱鼠籠式感應(yīng)電機(jī)以及KL-6038型司機(jī)控制器。駕駛者通過(guò)操作司機(jī)控制器向VVVF逆變器發(fā)送牽引或制動(dòng)指令；VVVF逆變器接收列車母線的輸入電壓，根據(jù)牽引指令進(jìn)行電壓逆變并輸出至牽引電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)列車牽引。

VVVF逆變器逆變控制原理為通過(guò)復(fù)位按鈕對(duì)列車母線上的HSCB（高速斷路器）進(jìn)行復(fù)位操作后，三軌DC750V高壓通過(guò)受流器、MF（主熔斷器）、HSCB輸入到VVVF逆變器箱內(nèi)；當(dāng)VVVF接收到牽引指令后，VVVF對(duì)母線電壓進(jìn)行逆變；此時(shí)，LB接觸器是斷開狀態(tài)的，CHB（充電接觸器）首先閉合，母線電壓首先通過(guò)CHB和充電電阻給FC1（輸入電容）充電，由DCPT1（電壓傳感器）對(duì)FC1電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)FC1電壓與母線電壓差達(dá)到50V內(nèi)， CHB接觸器斷開，LB接觸器閉合，預(yù)充電過(guò)程結(jié)束。母線電壓通過(guò)LB接觸器進(jìn)入FL（濾波電抗器）進(jìn)行濾波后被輸入到逆變器內(nèi)進(jìn)行逆變。

1.2 LB接觸器簡(jiǎn)介

1號(hào)線25組老列車使用的是賽雪龍公司生產(chǎn)的BMS08.06型的線路接觸器。

接觸器主要組成部分有線圈、可動(dòng)鐵芯軸、輔助觸點(diǎn)、主觸點(diǎn)、銅排、滅弧罩；其工作原理為線圈接收直流控制電壓，當(dāng)線圈電壓達(dá)到77V以上，使可動(dòng)鐵芯軸動(dòng)作，帶動(dòng)主觸點(diǎn)吸合，主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)機(jī)械連鎖，輔助觸點(diǎn)吸合后向VVVF發(fā)送主觸點(diǎn)閉合指令；滅弧罩用于吸收主觸點(diǎn)分?jǐn)?、吸合時(shí)產(chǎn)生的電弧。

2 常見LB接觸器故障類型及原因

1號(hào)線25組老列車LB故障主要分為TCMS界面LB接觸器顯示紅色，牽引封鎖；TCMS界面LB接觸器顯灰色，無(wú)牽引以及LB主觸點(diǎn)卡滯，無(wú)牽引三類故障。隨著1號(hào)線老列車運(yùn)營(yíng)公里數(shù)的增加，LB接觸器狀態(tài)持續(xù)下降，故障率隨之升高，故障列車已達(dá)21列，占比全部列車84%，1號(hào)線累計(jì)更換20臺(tái)LB接觸器和4臺(tái)CHB接觸器。

2.1 LB接觸器顯紅色故障

在TCMS顯示屏上可以查看LB接觸器工作狀態(tài)，當(dāng)LB接觸器顯示紅色說(shuō)明LB接觸器故障，需要重新進(jìn)行復(fù)位操作以消除故障。1號(hào)線電客車從07年開始出現(xiàn)LB顯示紅色的故障，其中14、15年尤為突出，兩年內(nèi)更換LB接觸器14臺(tái)。雖然更換接觸器后故障會(huì)恢復(fù)，但是并沒有查出故障點(diǎn)，將故障接觸器返回三菱公司檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為正常。更換了接觸器故障就消除，但是接觸器本身又檢測(cè)不出問題，令人匪夷所思。最后發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)存在于一直被忽略的滅弧罩。由于1號(hào)線25組老列車在返廠大修之前并沒有實(shí)現(xiàn)母線重連改造，正線供電線路由不同供電分區(qū)提供電力，造成三軌存在多個(gè)斷電區(qū)，列車在施加牽引的時(shí)候通過(guò)斷電區(qū)，會(huì)導(dǎo)致LB接觸器分?jǐn)嗖a(chǎn)生電弧，所以長(zhǎng)時(shí)間在此工況下運(yùn)作，滅弧罩內(nèi)的滅弧格柵內(nèi)沾滿了主觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的金屬屑，導(dǎo)致滅弧格柵導(dǎo)通，從而旁路了主觸點(diǎn)，出現(xiàn)此故障；此故障會(huì)導(dǎo)致列車施加牽引的時(shí)間延長(zhǎng)，造成正線晚點(diǎn)或下線的嚴(yán)重影響。

2.2 LB接觸器顯示灰色

當(dāng)列車在施加牽引時(shí)，LB接觸器顯示灰色，說(shuō)明LB并沒有吸合，但并不會(huì)保護(hù)故障，VVVF不認(rèn)為此類現(xiàn)象為故障，所以復(fù)位操作無(wú)法使故障消除；通過(guò)對(duì)故障車輛的邏輯測(cè)試發(fā)現(xiàn)，此類故障的現(xiàn)象為，當(dāng)對(duì)列車施加牽引后，CHB充電接觸器首先閉合進(jìn)行預(yù)充電，當(dāng)充電接觸斷開后，LB接觸器并沒有吸合；通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，CHB的輔助觸點(diǎn)接口由于氧化出現(xiàn)信號(hào)阻斷的現(xiàn)象，導(dǎo)致CHB主觸點(diǎn)斷開后，輔助觸點(diǎn)無(wú)法發(fā)送反饋信號(hào)，VVVF沒有接收到CHB反饋信號(hào)認(rèn)為預(yù)充電過(guò)程沒有完成，所以不會(huì)發(fā)送指令讓LB接觸器閉合；此故障會(huì)導(dǎo)致列車施加牽引的時(shí)間延長(zhǎng)，造成正線晚點(diǎn)或下線的嚴(yán)重印影象。

2.3 主觸點(diǎn)卡滯

主觸點(diǎn)卡滯故障由于LB接觸器分?jǐn)嗬‘a(chǎn)生的鐵屑落入接觸器內(nèi)部，阻礙接觸器機(jī)械動(dòng)作造成；其表現(xiàn)就是司機(jī)在正線運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)列車施加牽引，列車會(huì)延遲一段時(shí)間后才會(huì)提速，并且人機(jī)界面LB狀態(tài)顯示為故障，這是因?yàn)長(zhǎng)B接觸器卡滯，VVVF沒有收到LB接觸器吸合的反饋信號(hào)判定該LB接觸器故障。此故障會(huì)導(dǎo)致列車施加牽引的時(shí)間延長(zhǎng)，造成正線晚點(diǎn)或下線的嚴(yán)重影響。

3 LB故障預(yù)防及現(xiàn)場(chǎng)處置

3.1 LB故障預(yù)防措施

結(jié)合以上造成LB接觸器故障的原因，故障預(yù)防主要針對(duì)平時(shí)檢修質(zhì)量的把控和母線重連改造；以上三類故障的根本原因?yàn)槔塾?jì)斷電區(qū)造成列車牽引過(guò)程中LB接觸器主觸點(diǎn)分?jǐn)嗬〈螖?shù)，造成LB接觸器、CHB接觸器狀態(tài)下降；1號(hào)線25列老列車在進(jìn)入大修修程后會(huì)實(shí)現(xiàn)母線重連，正線運(yùn)營(yíng)狀態(tài)會(huì)得到提升；另外，在日常檢修過(guò)程中，應(yīng)該重點(diǎn)檢查滅弧罩、輔助觸點(diǎn)、主觸點(diǎn)的狀態(tài)，對(duì)于狀態(tài)不佳的部件應(yīng)及時(shí)更換，并且應(yīng)明確此類部件的更換周期，降低正線的故障率。

3.2 LB故障現(xiàn)場(chǎng)處置措施

在正線發(fā)生LB接觸器故障時(shí)，首先應(yīng)確認(rèn)LB接觸器在TCMS顯示屏上的狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行牽引復(fù)位，復(fù)位后可消除故障則繼續(xù)運(yùn)營(yíng)，待車輛回庫(kù)后進(jìn)行檢查；復(fù)位無(wú)法消除故障時(shí)，則嘗試關(guān)車重啟，如果故障依舊不能消除則按要求切除故障LB單元，下線回庫(kù)進(jìn)行修復(fù)，最大程度的降低正線影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，LB故障的影響雖然比較嚴(yán)重，但是通過(guò)分析，在設(shè)備檢修維護(hù)時(shí)，可以通過(guò)多種人防技防措施來(lái)減少LB接觸器故障隱患，保障城市軌道交通平穩(wěn)安全運(yùn)營(yíng)。在今后，加強(qiáng)班組和司機(jī)培訓(xùn)，嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行檢車和正線處理故障；另外其他高壓設(shè)備的檢修方法也可以借鑒LB接觸器故障的經(jīng)驗(yàn)，高壓滅弧裝置的狀態(tài)需要定期進(jìn)行檢查，對(duì)于狀態(tài)不佳的裝置要及時(shí)更換以確保高壓設(shè)備的穩(wěn)定性并延長(zhǎng)其使用壽命。