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        地鐵車輛逆變器預(yù)充電回路故障處理

        2018-10-21 09:35:40何虹麗
        科技信息·中旬刊 2018年9期
        關(guān)鍵詞:電解電容預(yù)充電指示燈

        何虹麗

        摘要:地鐵車輛牽引系統(tǒng)的正常工作在很大程度上受到預(yù)充電回路的影響,預(yù)充電回路在工作過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)故障,其故障會(huì)阻礙地鐵車輛的正常運(yùn)行。本文分析了預(yù)充電回路的作用、工作原理,闡述了地鐵車輛牽引系統(tǒng)預(yù)充電回路的常見故障,并提出了相應(yīng)的解決措施,以期為地鐵車輛牽引系統(tǒng)預(yù)充電回路的故障處理提供幫助。

        關(guān)鍵詞:地鐵車輛;預(yù)充電回路;常見故障;處理措施;工作原理

        1預(yù)充電回路的工作原理

        車輛直-交主回路是地鐵車輛牽引傳動(dòng)系統(tǒng)常用的回路,列車受電弓從接觸網(wǎng)受流,通過(guò)高速斷路器之后,將1500V直流電送入VVVF牽引逆變器。VVVF牽引逆變器采用PWM脈寬調(diào)制模式,將1500V直流電逆變成頻率、電壓可調(diào)(VVVF)的三相交流電。牽引箱內(nèi)部存在部分電解電容,這些電解電容在剛通電時(shí)需要充電一段時(shí)間,其通電瞬間的狀態(tài)與直流母線短路的狀態(tài)相當(dāng)。因此,為了避免電解電容通電瞬間對(duì)整流橋、直流母線及電解電容本身造成傷害,必須采取限流措施。目前得到廣泛應(yīng)用的限流措施是在充電之初,在充電電路中串入預(yù)充電電阻,減小電解電容充電電流,避免電解電容充電瞬間產(chǎn)生大量熱量對(duì)主回路設(shè)備造成損害。串入預(yù)充電電阻這一限流方案切實(shí)有效,因此在全國(guó)各地的地鐵車輛主回路中得到了廣泛的應(yīng)用。例如,廣州地鐵的二號(hào)線、三號(hào)線、五號(hào)線車輛都采用這一方案保護(hù)回路設(shè)備。圖1是某地鐵公司車輛逆變器預(yù)充電回路的示意圖。

        2地鐵車輛逆變器預(yù)充電回路常見故障

        2.1電阻燒壞

        電阻燒壞是地鐵車輛逆變器預(yù)充電回路的一個(gè)常見故障,電阻燒壞的主要直觀表現(xiàn)就是電阻表面出現(xiàn)脫落情況,且電阻絲被燒斷。萬(wàn)用表可以用來(lái)測(cè)量電阻的電阻值,一般情況下,利用萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)量預(yù)充電電阻時(shí)得到電阻值在三十三歐姆左右。但在電阻損壞的情況下,萬(wàn)用表歐姆檔的測(cè)量得到的電阻值是無(wú)窮大。為此,可以用萬(wàn)用表檢測(cè)電阻是否被損壞。此外,預(yù)充電電阻的表面都會(huì)涂上綠色的絕緣材料,在長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱的情況下絕緣絕緣層會(huì)開裂,出現(xiàn)很多裂紋,甚至直接脫落。此現(xiàn)象也可以作為電阻是否被損壞的判斷依據(jù)。如果預(yù)充電電阻的燒壞頻率較高,則可以增大電阻阻值或者瓦數(shù)。圖2是正常的預(yù)充電電阻與燒壞的電阻的對(duì)比圖,左邊為正常電阻,右邊為被燒壞的電阻。可以直接觀察到,燒壞的電阻表面出現(xiàn)了絕緣層脫落現(xiàn)象,存在許多裂紋,且電阻絲已經(jīng)被燒斷。

        2.2刀熔開關(guān)控制器故障

        在正常情況下,光纖指示燈是綠色的,但當(dāng)光纖處于故障狀態(tài)時(shí),指示燈會(huì)變成橘黃色,提醒工作人員進(jìn)行檢查維修。刀熔開關(guān)控制器故障是預(yù)充電回路的常見故障之一,此類故障的主要原因是控制器光纖沒有插好,以及控制器在長(zhǎng)期運(yùn)行后推擠灰塵,造成通信中斷。刀熔開關(guān)合閘輔助觸點(diǎn)合閘后應(yīng)閉合,若合閘觸點(diǎn)在刀熔開關(guān)工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)損壞,則采用備用輔助觸點(diǎn)。目前都采用的是輔助觸點(diǎn)合并使用的方式,這種方式能降低輔助觸點(diǎn)的故障率。

        2.3內(nèi)部電源板塊故障

        地鐵車輛逆變器預(yù)充電回路的常見故障除了電阻燒壞、刀熔開關(guān)控制器故障外,還包括逆變模塊內(nèi)部電源板故障。在逆變器前面有一個(gè)電源指示燈,這個(gè)指示燈可以反映逆變模塊內(nèi)部電源的工作狀態(tài),工作人員可以根據(jù)指示燈了解逆變器內(nèi)部是否出現(xiàn)故障。當(dāng)指示燈為綠色時(shí),表示逆變器內(nèi)部電源正常,當(dāng)指示燈變?yōu)殚冱S色時(shí),則表示逆變器內(nèi)部電源出現(xiàn)故障,若指示燈不亮,則表示充電過(guò)程尚未完成,或是電源板損壞。當(dāng)逆變器出現(xiàn)故障時(shí),工作人員應(yīng)首先采用觀察法排除故障,若未觀察到明顯的炸痕,再測(cè)量逆變器電源板上的保險(xiǎn)絲,確定保險(xiǎn)絲是否熔斷。

        3地鐵車輛逆變器預(yù)充電回路故障處理措施

        3.1用DSU整流單元充電

        在逆變器的檢修及保養(yǎng)過(guò)程中,為了保證工作人員的安全,會(huì)對(duì)其進(jìn)行放電處理,之后預(yù)充電回路應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成充電。若需要更換逆變器或者進(jìn)行停電作業(yè),則應(yīng)先斷開逆變器的刀熔開關(guān)。這使得刀熔開關(guān)在下一次的送電工作需靠自身與回路充電進(jìn)行預(yù)充電,長(zhǎng)此以往,容易導(dǎo)致充電電阻發(fā)熱老化,需要經(jīng)常更換。利用DSU整流單元對(duì)逆變器進(jìn)行充電可以很好的解決這一問(wèn)題。

        3.2刀熔開關(guān)手動(dòng)合閘

        當(dāng)確定故障為刀熔開關(guān)合閘線圈壞了,或是充電電阻壞了,可以采用手動(dòng)合閘的方法。以免花費(fèi)數(shù)小時(shí)的時(shí)間更換備件對(duì)車間生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。刀熔開關(guān)的手動(dòng)合閘過(guò)程如下:用螺絲刀將合閘連桿向上頂,給傳動(dòng)柜送電開機(jī)。手動(dòng)合閘是權(quán)宜之計(jì),在逆變器停機(jī)后應(yīng)拆開維修,徹底解決故障。

        3.3改變故障排查順序

        總結(jié)故障處理經(jīng)驗(yàn)可以制定科學(xué)合理的故障排查順序,從而節(jié)約維修時(shí)間。在逆變器預(yù)充電回路出現(xiàn)故障時(shí),可根據(jù)下文的順序進(jìn)行故障排查:一,充電回路保險(xiǎn),逆變器直流母線輸入保險(xiǎn):二,充電電阻;三,光纖插頭;四,刀熔開關(guān)控制器;五,刀熔開關(guān)輔助觸點(diǎn)、合閘線圈;六,內(nèi)部電源板。

        4小結(jié)

        改變傳統(tǒng)的停送電作業(yè)可以避免逆變器充電回路頻繁工作,從而延長(zhǎng)充電電阻的使用壽命,減少刀熔開關(guān)的觸點(diǎn)磨損,降低停機(jī)幾率,降低維修成本。制定、優(yōu)化逆變器預(yù)充電回路檢修順序可以在最短時(shí)間內(nèi)明確故障,滿足開機(jī)條件,使生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行,在大停機(jī)時(shí)再維修。

        參考文獻(xiàn):

        [1]姜保軍,安群濤,路梅等.三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逆變器故障補(bǔ)救與容錯(cuò)策略[J].電氣傳動(dòng),2015,45(5):3-10.

        [2]謝海丹.地鐵車輛輔助逆變器故障問(wèn)題的分析及討論[J].科學(xué)與信息化,2017,(22):143-144.

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