井玉

（中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司豐臺(tái)機(jī)務(wù)段，北京 100070）

1 HXD2B 型電力機(jī)車(chē)概況

HXD2B 型電力機(jī)車(chē)主要由以下幾個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)構(gòu)成：由受電弓、真空主斷路器、避雷器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓電壓互感器、高壓電流互感器、主變壓器、IGBT 四象限整流逆變裝置、交流異步電機(jī)等組成的主電路系統(tǒng)；由輔助變流裝置、輔助電機(jī)等構(gòu)成的輔助電路系統(tǒng)；基于WorldFIP 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；法維萊電空制動(dòng)系統(tǒng)；貫穿在各子系統(tǒng)內(nèi)的獨(dú)立通風(fēng)冷卻系統(tǒng)；由機(jī)車(chē)運(yùn)行監(jiān)控裝置、信號(hào)設(shè)備、CIR 設(shè)備并預(yù)留了Locotrol 遠(yuǎn)程重聯(lián)控制裝置安裝空間等組成的列車(chē)安全運(yùn)行控制和監(jiān)測(cè)設(shè)備；高強(qiáng)度車(chē)體及附屬裝置；高粘著、低動(dòng)力作用轉(zhuǎn)向架；機(jī)車(chē)獨(dú)立衛(wèi)生間、工具柜、壓車(chē)鐵等附屬裝置。在機(jī)車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置中，機(jī)車(chē)整備重量為150t，對(duì)應(yīng)軸重為25t。

2 總線故障（FIP 及MVB）

2.1 IP 總線簡(jiǎn)介

HXD2B 型電力機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)的核心是基于WorldFIP 總線的微機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)在HXD2/HXD2B 型電力機(jī)車(chē)項(xiàng)目上與法國(guó)ALSTOM 公司的合作，國(guó)內(nèi)鐵路機(jī)車(chē)制造行業(yè)系統(tǒng)地引進(jìn)了WorldFIP 網(wǎng)絡(luò)通信與監(jiān)控技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，極大地提高了我國(guó)車(chē)載微機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與監(jiān)控技術(shù)水平，以及控制系統(tǒng)關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化制造水平。

2.2 FIP 總線故障處理

FIP 總線故障現(xiàn)象：副司機(jī)屏在設(shè)備狀態(tài)頁(yè)面，所有設(shè)備狀態(tài)亂閃，機(jī)車(chē)緩解后，主司機(jī)顯示屏上列車(chē)管壓力指針隨機(jī)亂跳。

機(jī)車(chē)上除ACU 外的所有設(shè)備，均使用FIP 總線進(jìn)行通信。機(jī)車(chē)上共有兩組FIP 總線，在一條總線故障時(shí)可切換至另一條總線進(jìn)行通信，通過(guò)司機(jī)臺(tái)的調(diào)試接口可以人為斷開(kāi)某條總線，機(jī)車(chē)通信不受影響。若某條總線出現(xiàn)接地故障，機(jī)車(chē)有時(shí)并不能將其隔離，因此造成了通信故障。

該故障的故障現(xiàn)象很容易使人直觀地認(rèn)為是相關(guān)設(shè)備如：RIOM（遠(yuǎn)程輸入輸出模塊）、MPU（主控制單元）、TCU（牽引控制單元）等出現(xiàn)故障，實(shí)際是當(dāng)機(jī)車(chē)總線斷線或接地時(shí)，在其上傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)不正確造成。

查找故障點(diǎn)時(shí)，需要整車(chē)斷電，使用萬(wàn)用表在司機(jī)室調(diào)試接口處（PC MNT VA 或PC MNT VB）測(cè)量總線兩端的電阻值，若為60 歐左右則正常，之后測(cè)試總線是否有接地。確定故障的總線后，拔下某一變流柜上的總線插頭，測(cè)量總線電阻及對(duì)地電阻，并根據(jù)低壓布線圖查找故障點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)處理。

若總線無(wú)接地、斷線故障，則可能是總線上的某個(gè)設(shè)備自身故障，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，此時(shí)需要將接入總線上的設(shè)備依次斷電（每次只有一個(gè)設(shè)備斷電），依此找出故障設(shè)備進(jìn)行更換。

2.3 MVB 總線故障處理

機(jī)車(chē)MVB 總線僅供4 個(gè)ACU 與RIOM 通信使用，處理相對(duì)簡(jiǎn)單。

MVB 總線故障現(xiàn)象：在設(shè)備狀態(tài)頁(yè)面，4 個(gè)ACU 狀態(tài)亂閃，高壓試驗(yàn)時(shí)，輔助變流柜內(nèi)接觸器頻繁吸合、斷開(kāi)，輔助機(jī)組無(wú)法正常工作。

MVB 總線為ACU 與RIOM 通信專用，出現(xiàn)故障后需檢查每個(gè)輔助變流柜上ACU 上總線插頭及終端插頭是否插好，恢復(fù)后一般可排除故障。

3 TCU 失電故障

3.1 故障現(xiàn)象

整車(chē)合上蓄電池后，一個(gè)或多個(gè)TCU 不啟動(dòng)，指示燈不亮，或一個(gè)或多個(gè)TCU 在RIOM 啟動(dòng)后掉電。

3.2 故障分析及處理

TCU 的電源由系統(tǒng)柜內(nèi)的6 個(gè)接觸器提供，這些接觸器由RIOM 內(nèi)的常閉觸點(diǎn)控制，因此，只要RIOM 被正確安裝，即使其中一個(gè)RIOM 因故障隔離，TCU 仍可正常取得電源。即若TCU 不上電則有可能是RIOM 內(nèi)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)（多數(shù)因?yàn)榘惭b不到位），或由某個(gè)RIOM 記憶了某個(gè)TCU 有故障，將其斷電。

處理故障時(shí)，首先確認(rèn)所有相關(guān)脫扣保險(xiǎn)閉合，后嘗試由副司機(jī)屏恢復(fù)失電的TCU，若無(wú)法恢復(fù)，首先檢查RIOM 安裝是否到位，若均安裝到位，則嘗試刷新RIOM 程序。

4 受電弓壓力開(kāi)關(guān)故障

4.1 故障現(xiàn)象

（1）低壓試驗(yàn)中，在受電弓升起狀態(tài)，使用受電弓隔離閥切除該受電弓后，在司機(jī)顯示屏上顯示該受電弓未切除，恢復(fù)隔離閥后，受電弓正常升起。

（2）升弓期間，受電弓自動(dòng)落下并切除。

故障原因及處理：

（1）原因?yàn)閴毫﹂_(kāi)關(guān)卡在閉合或斷開(kāi)位，在受電弓落下過(guò)程中，機(jī)車(chē)未檢測(cè)到壓力開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)的跳變，因此未切除受電弓，需更換該壓力開(kāi)關(guān)。

（2）原因?yàn)閴毫﹂_(kāi)關(guān)整定值偏高（額定為260 ～280kPa）。在升弓過(guò)程中，受電弓空氣管路中的風(fēng)壓有一個(gè)從400kPa 下降到300kPa 的過(guò)程，若壓力開(kāi)關(guān)整定值高于300kPa，則在該過(guò)程中，壓力開(kāi)關(guān)會(huì)由通到斷，機(jī)車(chē)檢測(cè)到這一跳變，則認(rèn)為受電弓故障，強(qiáng)制降弓。因此要更換壓力開(kāi)關(guān)或調(diào)整整定值可修復(fù)。

5 庫(kù)用接觸器不一致故障

5.1 故障現(xiàn)象

高壓試驗(yàn)中進(jìn)行輔助變流器緊急模式試驗(yàn)時(shí)，機(jī)車(chē)輔助變流柜風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速非常慢，且機(jī)車(chē)其它所有輔機(jī)不運(yùn)行，隨后主斷路器斷開(kāi)。顯示屏顯示多個(gè)電機(jī)及輔助變流器隔離。下載數(shù)據(jù)分析顯示多個(gè)故障，DA_CONTPQ : Wayside plug C-QUAI ，DA_DFBCE: Overcurrent threshold 2 CVE ，SCV output overcurrent，Inverter overcurrent phase T ，SCV output overload ，SCV output short circuit。

進(jìn)一步試驗(yàn)顯示，在輔助變流器緊急模式試驗(yàn)時(shí)，在輔助配電柜內(nèi)的2 個(gè)庫(kù)用接觸器意外吸合，在低壓狀態(tài)下，手動(dòng)推動(dòng)輔助變流柜1 內(nèi)的2 個(gè)輸出接觸器中的任意一個(gè)使其閉合，會(huì)造成輔助配電柜內(nèi)的2 個(gè)庫(kù)用接觸器意外吸合。

5.2 故障分析

HXD2B 型機(jī)車(chē)庫(kù)用電路。庫(kù)用電路主要由庫(kù)用380 V 三相交流插座(PC1-QUAI)、斷路器(DJ-QUAI)、接觸器(C1-QUAI、C2-QUAI)、三相變壓器(TFP-QUAI)、三相整流電路(RED-QUAI)構(gòu)成。庫(kù)用控制電路主要由繼電器(Q-QUAI)、隔離二極管(V31-1、V31-2)、插座接觸器線圈(C1-QUAI、C2-QUAI)、輔變柜備用接觸器線圈C(SEC)CVSl、C(SEC)CVS2 等構(gòu)成。在機(jī)車(chē)庫(kù)內(nèi)整備或維修時(shí)，在不升弓受流的情況下由地面向機(jī)車(chē)提供380 V 三相交流電源，對(duì)機(jī)車(chē)主變流柜風(fēng)機(jī)、牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)及水泵、油泵等變頻、定頻負(fù)載進(jìn)行試驗(yàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)在無(wú)接觸網(wǎng)情況下機(jī)車(chē)移動(dòng)的功能。2 個(gè)庫(kù)用插座隔離二極管分別安裝在輔變柜1 和輔變柜2，主要是為防止輔助變流器故障隔離情況下庫(kù)用插座接觸器得電吸合，投入庫(kù)用電路。

以輔助變流器1、2 為例，輔助變流器正常試驗(yàn)時(shí)，邏輯開(kāi)關(guān)SECCVS（該開(kāi)關(guān)由ACU 控制）、接觸器聯(lián)鎖CVS11 和CVS12、庫(kù)用插座繼電器Q-QUAI 及庫(kù)用隔離二極管電路處于開(kāi)路狀態(tài)，備用接觸器C(SEC)CVS1 不得電。

參考低壓控制電路圖，2 個(gè)庫(kù)用接觸器在輔助變流器緊急模式下的誤動(dòng)作可能是因?yàn)?10V 電源經(jīng)二極管V31-1 意外串入了庫(kù)用接觸器線圈。聯(lián)系廠家打開(kāi)輔助變流柜控制盒，測(cè)量V31-1 二極管，發(fā)現(xiàn)該二極管進(jìn)行過(guò)改造，與原理圖不符，變?yōu)? 個(gè)二極管串聯(lián)，但是方向裝反，110V 電源經(jīng)該二極管串入庫(kù)用接觸器線圈，使其得電吸合。將機(jī)車(chē)2 個(gè)輔助變流柜的負(fù)載及變流器并聯(lián)在一起。在輔助變流器緊急模式下，若2 臺(tái)變流器相位不同則會(huì)發(fā)生短路，造成輔助變流器過(guò)流隔離。

需要注意的是，該車(chē)配屬外段，輔助變流柜內(nèi)的該二極管并不在C4 修范圍內(nèi)，聯(lián)系廠家得知，此二極管在很久以前進(jìn)行過(guò)改造，在當(dāng)時(shí)就已接反，在C4 修前一直帶病運(yùn)行。

5.3 故障處理

聯(lián)系輔助變流柜廠家對(duì)照接線圖更正VS3 二極管接線，高壓試驗(yàn)一切正常。建議對(duì)該段改造過(guò)的機(jī)車(chē)進(jìn)行輔助變流器緊急模式試驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)潛在故障。

6 結(jié)語(yǔ)

目前我段HXD2B 機(jī)車(chē)C4 修任務(wù)已基本完成，分析調(diào)試中出現(xiàn)的典型故障有助于該車(chē)型后續(xù)的運(yùn)用及檢修工作，可縮短機(jī)車(chē)故障處理的時(shí)間，由其是機(jī)車(chē)網(wǎng)絡(luò)故障，其故障現(xiàn)象容易使檢修人員產(chǎn)生誤解，使故障查找方向出現(xiàn)偏差。對(duì)于上節(jié)討論的歷史遺留且并未發(fā)現(xiàn)的故障，則有助于消除故障隱患，提高機(jī)車(chē)質(zhì)量。