CRH2型动车组辅助电源装置ACVN1跳闸故障的分析

CRH2型动车组辅助电源装置ACVN1跳闸故障的分析

蔡峰

上海铁路局上海动车段上海市201812

摘要：本文阐述了CRH2型动车组辅助电源装置ACVN1电路原理及故障后果，分析了辅助电源装置ACVN1发生的负载、空开自身及信号、终端装置、TR3变压器本身和TR3变压器输入或者输出端五类故障的故障点，给出了相应的故障现象及判断、分析查找的方法、措施与建议。

关键词：CRH2型动车组；辅助电源装置ACVN1跳闸；故障分析；判断处理

CRH2型动车组辅助电源装置ACVN1跳闸故障类型有：负载故障、空开自身及信号故障、终端装置故障、TR3变压器本身故障和TR3变压器输入或者输出端故障。（以下电路分析以2A车型为例，其它车型大同小异）。

1、电路原理分析及问题

由辅助电源装置ACVN1电路简图（图一）可知：接触网的AC25KV高压电通过受电弓进入动车组，首先输入到牵引变压器，再经过其3次绕阻降压输出单相AC400V，然后输入辅助电源装置，经静态逆变后，输出三相AC400V，从三相AC400V取771、781两相经过TR3变压器降压稳压后输出单相稳态AC100V，通过202线给本单元的空调排水泵、给水装置、仪表灯、自动洗面台、辅助制动控制等负载供电。

单相稳态AC100V系统是由变压器（TR3）将APU输出的AC400V经过降压后进行供电。电压规格为AC100V±10％。虽然CRH2型动车组在每一个单元都分别设了一个辅助电源装置，但是并不是每一个辅助电源装置都有TR3。

随着动车组开通年限的增加，辅助电源装置ACVN1跳闸的相应故障也在逐年增多，并且出现了一些新的故障现象。其中负载漏电、短路故障占比最多，其次为TR3变压器输入或者输出端异常故障及终端装置异常故障，TR3变压器本身故障、ACVN1空开自身故障及信号线异常较少。当动车组辅助电源装置ACVN1发生故障，相应的乘客服务设施停止工作，严重影响乘客的坐乘体验。所以保证辅助电源装置ACVN1的功能良好，对动车组运行的安全、舒适、正点尤为重要。下面我就以CRH2A型动车组辅助电源装置ACVN1跳闸故障展开分析与探讨，根据故障不同类型，给出相应故障点的排查及分析方法，具体内容见下文。

2、CRH2型动车组辅助电源装置ACVN1跳闸各故障种类故障点的分析、判断、排查、建议与措施

2.1辅助电源装置ACVN1负载故障

故障现象及判断：

通过MON屏确认故障单元，然后检查故障单元各配电柜内有无稳态AC100V用电设备负载空开跳闸（各车型稳态AC100V负载具体见附表），若发现AC100V负载空开跳闸，即可初步判断此负载为故障源（注：此方法可较快速排查故障）。

排查步骤：

将负载对应GS开关处于断开位（各负载对应GS见附表）。使用兆欧表进行绝缘测量（档位为125V，标准值≥0.1MΩ），若测得绝缘值为0或低于0.1MΩ，则说明该负载短路或绝缘不良造成的漏电故障（测量方法：兆欧表的两根表棒，一根夹在可靠接地处，一根置于断开空开下桩头，进行测量）。

若检查故障单元后，发现无空开跳闸，则将本单元所有用稳态AC100V电源的负载空开全部断开，将跳闸的【辅助电源装置交流电源1】空开复位，再将断开的负载空开逐一闭合，当再次出现ACVN1跳闸故障，则确定为此负载故障。（注：造成主路【辅助电源装置交流电源1】空开跳闸而分路负载空开不跳闸的原因有：（1）负载空开老化，灵敏度下降（2）APU启时，瞬间电流过大（3）分路空开坏等原因。）之后，将其余负载空开逐一闭合，直至ACVN1不跳闸。

建议与措施：

跳闸空开复位操作只可一次，不得多次复位，使用兆欧表测量前需要先对兆欧表校零操作，以确保测量数据准确无误。

2.2辅助电源装置ACVN1空开自身及信号故障

故障现象及判断：

空开的合断通过信号线传输给终端装置，若空开未跳闸，可能为空开接触不良或者信号线接触不良。

排查步骤：

（1）无电状态下单独对故障单元的【辅助电源装置交流电源1】空开进行合断试验，若空开无法闭合则可判断为ACVN1空开（图二）自身故障。

（2）若【辅助电源装置交流电源1】空开能闭合，在闭合的情况下用万用表通过对ACVN1空开上下接线桩之间进行导通测试，若测得空开导通不良，则可判断ACVN1空开接触不良。

（3）若空开处两根M100线和M146-a线松动、脱落及接触不良，只会造成信号传输异常，导致Mon屏报【辅助电源装置ACVN1跳闸146】故障。

图二ACVN1空开

建议与措施：

ACVN1空开老化、电蚀、内部弹簧件坏等导致空开无法闭合和接触不良，若日常检修中发现异常，应及时更换空开，预防故障的发生。

2.3辅助电源装置ACVN1终端装置故障

故障现象及判断：

当MON屏故障信息报ACNV1跳闸146故障，但故障单元运行配电柜内ACVN1空开实际未跳闸，即可判断为M146-a线路接触不良故障或相应终端DIS2板故障。

排查步骤：

（1）M146-a线路接触不良

可通过对终端装置处CN-M4航插（灰色，QE4301-50S，图三）的41针进行检查，是否有缩针断针等现象，同时对母插页进行相应检查。

（2）终端DIS2板坏

可通过对换同型号的DIS2板，观察故障是否转移来判断。

2.4TR3变压器本身故障

故障现象及判断：

可通过测量TR3线圈原边和次边的阻值（图四）来判断TR3本身的好坏。

排查步骤：

（1）TR3原边故障时，车辆停电，在车下ARf（辅助整流器箱）内，将770B和780B接线在桩头处拆下（图五），测量TR3原边的电阻值，根据TR3功率为12KW，通过R=U2/P可换算出标准值为13.3Ω；

（2）TR3次边故障时，车辆停电，在车下ARf（辅助整流器箱）内，将202和200A接线在桩头处拆下，测量TR3次边的电阻值，根据TR3功率为12KW，通过R=U2/P可换算出标准值为0.8Ω。

建议与措施：

在辅助整流器箱内作业，务必要降弓断电，将车辆彻底放电，以防发生电击事故。

2.5TR3变压器输入或者输出端故障

故障现象及判断：

APU输出771、781、791经TR3变压器变为稳态AC100V的交流电（图六），经202线给负载供电。TR3变压器输入侧或输出侧电压过大或异常波动将可能导致ACVN1空开跳闸。

排查步骤：

（1）TR3原边输入的电压过大或异常波动

故障发生时，用万用表交流电压档测量相应故障单元运行配电柜内APU输出的771、781之间电压值并确认其电压是否稳定（可通过ACVN1上桩头处测得，标准值为AC400V±10％），若测得结果大于AC440V或出现异常波动，则判断为TR3输入侧故障。

（2）TR3次边输入的电流过大或异常波动

用钳流表在车下过桥线处测量相应故障单元202母线电流值，（根据TR3功率为12KW，通过P=UI得知标准值为120A）通过闭合故障ACVN1空开，若测得过电流并再次发生ACVN1空开跳闸故障，则可判断为TR3输出侧故障。

3、结束语

在这里主要以上述故障为例分析了产生这些故障的原因并介绍了相应的故障处理方法。实际上辅助电源装置ACVN1发生故障在处理时，我们作业人员应在彻底掌握其结构及工作原理的基础上灵活运用，具体问题具体分析。这样才能快速、准确地查明故障原因，及时排除故障。

参考文献：

[1]南车青岛四方机车车辆股份有限公司.CRH2A动车组电路原理图.2007