張明思

摘 要：動(dòng)車組控制電路是動(dòng)車組核心技術(shù)，掌握控制電路原理就是掌握動(dòng)車組設(shè)計(jì)理念、動(dòng)車組控制原理。動(dòng)車組主斷路器VCB是動(dòng)車組最重要的保護(hù)開(kāi)關(guān)，其控制電路也是控制系統(tǒng)中比較復(fù)雜的，掌握VCB控制電路在了解整個(gè)動(dòng)車組控制電路系統(tǒng)中有重要地位。本文對(duì)CRH2型動(dòng)車組VCB控制電路進(jìn)行深入解析，了解電路設(shè)計(jì)原理、故障聯(lián)鎖特點(diǎn)，提高控制電路故障分析能力。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組；CRH2；主斷路器；VCB；控制電路

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.156

1 VCB電路整體分析

CRH2A型動(dòng)車組的主斷路器（VCB）是動(dòng)車組的電源總開(kāi)關(guān)和總保護(hù)電器。當(dāng)VCB閉合時(shí)，動(dòng)車組通過(guò)受電弓從接觸網(wǎng)導(dǎo)線上獲得電源，投入工作；若動(dòng)車組主電路和輔助電路發(fā)生短路、超載、接地等故障時(shí)，故障信號(hào)通過(guò)相關(guān)控制電路使VCB自動(dòng)開(kāi)斷，切斷動(dòng)車組總電源，防止故障范圍擴(kuò)大。由此可見(jiàn)，VCB除了擔(dān)任動(dòng)車組總開(kāi)關(guān)的作用之外，最重要的是VCB的保護(hù)功能。VCB控制電路就是以VCB的保護(hù)功能為設(shè)計(jì)主題來(lái)設(shè)計(jì)的。

由圖1可見(jiàn)：VCB控制電路主要分布在1，2，6，8四個(gè)車，其中1，8車是司機(jī)控制臺(tái)操作按鈕，2，6車是VCB主電路部分；VCB控制電路每個(gè)動(dòng)力單元一套，幾乎對(duì)稱；VCB控制電路主要由102線、103線、7線和8線四條線提供110V直流電源。

2 VCB電路控制線路分析

分析VCB控制電路需從VCB閉合回路和VCB斷開(kāi)回路兩條通路來(lái)進(jìn)行電路分析，首先我們分析VCB閉合回路：（假設(shè)我們選擇1車為主控端）。

（1）使線圈VCBCR1得電：102線→VCBN手動(dòng)閉合→MCR閉

合（1車）→按下VCBS開(kāi)關(guān)→7線有電→觸點(diǎn)URO1常閉→觸點(diǎn)VCBCR2常閉→線圈VCBCR1和線圈VCBCR2同時(shí)得電→①線圈VCBCR1得電→觸點(diǎn)VCBCR1閉合。

②線圈VCBCR2得電→觸點(diǎn)VCBCR2斷開(kāi)→7A線中的電只能經(jīng)過(guò)限流電阻Re同時(shí)給線圈VCBCR1和線圈VCBCR2供電。

（2）使線圈ACMGVR1得電：103線→VCBN手動(dòng)閉合→ACMGV閉合（當(dāng)主風(fēng)管風(fēng)壓達(dá)到780kpa時(shí)吸合）→ACMGVR2常閉→線圈ACMGVR1和線圈ACMGVR2同時(shí)得電→①線圈ACMGVR1得電→觸點(diǎn)ACMGVR1閉合。

②線圈ACMGVR2得電→觸點(diǎn)ACMGVR2斷開(kāi)→8P線中的電只能經(jīng)過(guò)限流電阻Re同時(shí)給線圈ACMGVR1和線圈ACMGVR2供電。

（3）使線圈VCBOR2得電：103線→VCBN手動(dòng)閉合→7B線有電→觸點(diǎn)ACMGVR1閉合→觸點(diǎn)VCBOR1常閉→觸點(diǎn)VCBCOR常閉→觸點(diǎn)ACOCRR2常閉→AOCN手動(dòng)閉合→觸點(diǎn)GRR3-2常閉→觸點(diǎn)ACK1閉合→①CIFR1閉合（CI沒(méi)有檢測(cè)出接地以外的故障時(shí)，線圈CIFR得電）。

②CORR閉合（當(dāng)CI發(fā)生故障并進(jìn)行牽引切除時(shí)，線圈CORR得電）。

①②兩種情況→CIGRR1常閉→進(jìn)入動(dòng)力單元的另外一臺(tái)CI（3、7車，同2、6車情 況一樣）進(jìn)行檢測(cè)→線圈VCBOR2得電→VCBOR2閉合。

（4）使VCB-M得電：103線→VCBN手動(dòng)閉合→OCTN手動(dòng)閉合→MTOPMN手動(dòng)閉合→KRR常閉（3、7車）→KRR常閉（2.、6車）→VCBCR1閉合→VCBOR2閉合→線圈VCB-M得電→VCB閉合。

（5）VCB自保持電路：103線→VCBN手動(dòng)閉合→OCTN手動(dòng)閉合→VCB閉合（當(dāng)VCB閉合時(shí)此觸點(diǎn)才能吸合）→VCBOR2閉合→線圈VCB-M一直得電→VCB一直閉合。

由以上是VCB閉合電路的分析可知，在VCB閉合過(guò)程中，只要有其中任一設(shè)備出現(xiàn)故障VCB都不能閉合，一次VCB的閉合操作包含了多個(gè)設(shè)備的聯(lián)合控制，體現(xiàn)了VCB控制的復(fù)雜性，這種復(fù)雜性也確保了VCB不僅僅是動(dòng)車組電源的總開(kāi)關(guān)還是動(dòng)車組的總保護(hù)開(kāi)關(guān)。

接下來(lái)就是VCB斷開(kāi)電路的分析，VCB斷開(kāi)分為兩種情況，一種是正常操作斷開(kāi)VCB，另一種是故障斷開(kāi)VCB。

（1）VCB正常斷開(kāi)：102線→VCBN手動(dòng)閉合→按下VCBOS開(kāi)關(guān)→8線有電→線圈VCBOR1得電→觸點(diǎn)VCBOR1斷開(kāi)→線圈VCBOR2失電→VCBOR2閉合觸點(diǎn)斷開(kāi)→線圈VCB-M失電→VCB斷開(kāi)。

（2）故障斷開(kāi)VCB。這部分主要由VCB自保持電路中的兩個(gè)觸點(diǎn)：觸點(diǎn)OCTN和觸點(diǎn)VCBOR2來(lái)控制VCB，保證發(fā)生以下幾種故障時(shí)VCB馬上斷開(kāi)保護(hù)動(dòng)車組安全。

1）OCTN斷開(kāi)→發(fā)生一次側(cè)過(guò)流故障。

2）VCBOR2斷開(kāi)→①ACMGVR1斷開(kāi)——主風(fēng)管壓力不足。

②ACOCRR2斷開(kāi)——一次側(cè)過(guò)流故障。

③GRR3-2斷開(kāi)——三次側(cè)接地故障。

④AOCN斷開(kāi)——三次側(cè)過(guò)流故障。

⑤ACK1斷開(kāi)——主變?nèi)蝹?cè)輸出故障。

⑥CIFR1斷開(kāi)——主變流器CI發(fā)生故障（除接地故障）。

⑦CIGRR1斷開(kāi)——主變流器CI發(fā)生接地故障。

不管是VCB的閉合回路還是VCB的斷開(kāi)電路都體現(xiàn)了多個(gè)設(shè)備的檢測(cè)，傳輸和控制技術(shù)的融合。掌握VCB控制電路是動(dòng)車組控制技術(shù)設(shè)計(jì)理念的經(jīng)典電路，也是掌握CRH2型動(dòng)車組控制原理的必經(jīng)之路，還是了解新一代動(dòng)車組控制原理的基石。