CRH380A型动车组牵引无流故障分析及处置

CRH380A型动车组牵引无流故障分析及处置

张曙光

身份证号370923198912210638

摘要：针对CRH380A型动车组牵引系统出现的无流故障，通过分析故障现象、车辆运行过程及检修记录，发现问题原因为牵引逆变器和列车控制逻辑不匹配，经试验验证，该故障的处置方法可为解决牵引逆变器和列车控制系统不匹配问题提供参考。动车组牵引系统采用双IGBT（双脉波电流变流器）控制，其核心部件为双IGBT逆变器。其工作原理是将三相交流电通过双脉波电流变流器转化为脉冲电流，从而实现对功率的控制。与传统的单IGBT（单脉波双脉冲变流器）相比，双脉波电流变流器的最大特点是具有高功率因数、高稳定性和高效率等优点。本文将重点介绍CRH380A型动车组牵引系统中两种控制逻辑的不匹配问题及其解决方法。

关键词：牵引系统；主电路；牵引无流；故障处置

引言：

CRH380A型动车组是我国高速铁路客运专线上运行的主力车型，目前已逐步取代CRH2型动车组。CRH380A型动车组牵引系统采用了双IGBT逆变器，主要由牵引逆变器、制动单元、受电弓等组成。列车的牵引系统主要由两个IGBT逆变器组成，即列车的动力牵引逆变器和牵引变压器。牵引逆变器负责将列车运行中产生的三相交流电转换为直流电，通过双IGBT逆变成可控的直流电，然后经过逆变单元和整流器将直流电转化为列车所需的三相交流电。制动单元则是通过改变列车的运行速度来控制列车的牵引力和制动力。在CRH380A型动车组检修过程中，发现制动单元和受电弓工作时均显示“无流”，导致列车不能正常运行。因此，该问题可能是牵引逆变器和列车控制逻辑不匹配导致的。

一、CRH380A型动车组牵引无流故障现象

CRH380A型动车组是动力分散型动车组，其牵引逆变器的控制逻辑为：当列车正常运行时，该逻辑可以让牵引逆变器将三相交流电转化为脉冲电流，保证列车的正常运行；当列车出现故障时，该逻辑可以使牵引逆变器停止工作。当列车正常运行时，牵引逆变器将三相交流电转化为脉冲电流，并按照给定的控制目标输出一定功率的脉冲电流；当列车出现故障时，牵引逆变器停止工作，并通过运行数据采集并保存数据信息。但在检修过程中发现，当车辆正常运行时，该类型动车组牵引逆变器不能将三相交流电转化为脉冲电流。检修人员通过对列车进行试验发现：该类型动车组在正常运行时，列车的控制目标为：当牵引逆变器输出一定功率的脉冲电流时，可以保持运行；当牵引逆变器输出一定功率的脉冲电流时，则无法停车[1]。

二、CRH380A型动车组牵引无流故障排查分析

在日常的动车组检修中，通常先进行牵引试验，查看是否存在牵引系统无流故障，如果无流故障消失，则说明该故障点已经排除。当牵引逆变器出现故障时，列车可以自动停车，牵引逆变器可以继续运行；当牵引逆变器和列车控制系统不匹配时，动车组在牵引状态下可以保持运行。动车组在检修中发现该故障后，立即对动车组进行了相应的检查。在此过程中，将相关数据信息与整流器、逆变器故障前数据信息进行对比发现，该数据信息与整流器比较一致；将相关数据信息与列车控制系统进行对比发现，该数据信息与列车控制系统不匹配。综合分析后认为该故障为牵引逆变器和列车控制系统不匹配导致。

三、CRH380A型动车组牵引无流处置方法

（一）及时修改牵引逆变器控制逻辑

对于CRH380A型动车组牵引无流故障，在分析故障原因和总结以往经验的基础上，制定了如下处置方法：（1）通过对牵引逆变器控制逻辑的修改，使牵引逆变器能够实现对列车的控制。将列车运行中的数据采集功能由“无流”改为“有流”。（3）对CRH380A型动车组牵引系统进行了整改和优化。通过增加牵引逆变器故障记录功能，使其能够记录下每一次出现牵引逆变器故障前的运行数据信息。在动车组检修中发现牵引逆变器发生故障后，及时修改牵引逆变器控制逻辑。修改后的控制逻辑可以实现对每一次出现牵引逆变器故障前的运行数据信息进行记录[2]。

（二）司机应对故障进行系统处理

（1）CRH380A型动车组在运行过程中，如遇牵引变压器过热或故障，司机应立即停车，通知随车机械师进行处置。（2）司机立即开启动车组前部或后部的“故障车”警告灯，并在其前放置“故障车”告示牌。若确认牵引变压器过热时，应及时将列车停车，同时报告随车机械师。（3）在动车组运行途中，司机与随车机械师应注意观察动车组牵引变压器油温变化情况。（4）如牵引变压器过热故障后，造成牵引变流器无法正常工作，列车无法继续运行时，应及时通知车站值班员及请求救援。（5）在动车组运行途中如发生故障时，司机应立即采取制动措施停车，并报告车站值班员随车机械师，由随车机械师对故障点进行检查和确认[3]。

（三）严格按照救援方案进行处置

牵引变压器过热保护跳闸后，动车组主断路器断开，控制回路全部失去，导致牵引变流器无法工作。若列车在运行过程中出现牵引变压器过热保护跳闸、控制电源熔断、牵引变流器接地等故障现象及故障情况时，请按照本救援方案进行处置。因受现场实际情况限制，上述方法仅能确保CRH380A型动车组在最短的时间内将牵引变压器温度降到安全值以下。由于各厂家对列车速度及牵引变压器过热保护装置参数的设置不同，以上方法仅作为应急处置方法。当动车组运行过程中出现牵引变压器过热、故障等问题时，请及时联系生产厂家处理

[4]。

（四）注意事项

（1）在动车组运行过程中，一旦牵引变压器温度超过80℃，应及时采取措施进行冷却。（3）在动车组运行过程中，如出现故障时，应立即通知司机并关闭逆变器输出。（4）如有异常情况发生，司机应立即停车并通知随车机械师尽快组织检查和处理。（5）牵引变压器温度超过80℃时，应立即将牵引变压器切除并进行降温处理。

四、结束语

综上所述，CRH380A型动车组牵引系统故障一直是牵引系统的重点关注对象，本文介绍了CRH380A型动车组牵引系统的故障现象，分析了CRH380A型动车组牵引逆变器控制逻辑不匹配导致牵引无流的原因。在此基础上，对CRH380A型动车组牵引系统控制逻辑进行了调整。通过调整控制逻辑与原控制逻辑，可以有效解决这一问题。但由于CRH380A型动车组牵引逆变器和列车控制系统的不匹配问题还有待进一步研究解决，目前仍需持续研究以彻底解决这一问题。

参考文献

[1]王大奎,王海涛,蔺高,刘杨.延长CRH380A型动车组用EBCU更换周期的研究[J].今日制造与升级,2022(08):98-101.

[2]梁爽,贾步超,孙卫平,吴超云.CRH2及CRH380A系列动车组速度传感器可靠性评估研究[J].装备环境工程,2022,19(03):106-111.

[3]李燕德,曹梦军.CRH2型动车组继电器板卡检修服役状态技术研究与检修修程分析[J].计量与测试技术,2021,48(11):71-74.

[4]刘永江,张晓,林珍君,李华,李聪炟,王玉斌.CRH380A动车组自主牵引变流器三电平功率模块研制[J].机车电传动,2021(01):115-120.

作者简介：张曙光，男，汉，山东省东平县，大专，现职位:中国铁路南昌局集团有限公司福州动车段驻武汉高速铁路职业技能训练段  驻段培训师，研究方向：动车组运用与检修