中车南京浦镇车辆有限公司 江苏省南京市 210000
1 故障描述
根据现场反馈，苏州有轨电车出现牵引电抗器、辅助熔断器、空调机组内DC/DC变流器等器件故障的情况。
经过对苏州有轨电车1号线、苏州有轨电车1号线延长线、苏州有轨电车2号线的故障发生背景进行梳理，目前总共发生故障39起，故障悲剧主要分为以下2大类：
1）车辆在雷雨天气，处于牵引或电制动工况；
2）车辆在库内进行上电验证；
经过梳理，总共因雷雨天气导致的供电跳闸目前共发生37起，因库内上电验证共发生2起故障。根据故障产生的影响，结合车辆受电弓配置情况，主要分为2大类，即：受电弓为法维莱的列车（32起，其中有23起造成熔断器或相关设备损坏）、受电弓为崇德的列车（7起，目前只有2起造成相关设备损坏，其中1起因BM1牵引箱主接触器触点粘连导致牵引变流器前端主熔断器损坏；另外一起由于0203车通电验证导致库内触网跳闸，导致车辆DDU报辅逆及空调熔断器断开）。
具体统计参见表1。
2 故障梳理
表1 苏州有轨电车雷雨天气供电跳闸故障统计表
苏州有轨电车1号线雷雨天气供电跳闸车辆故障汇总表 | ||||||
序号 | 列车号 | 时间 | 故障详情 | 故障原因 | 损坏部件 | 受电弓厂家 |
1 | 0104 | 2018.06.20 | IDD报1MB、2DCU，限速30，网压显示为0，司机点动后网压显示500—600V，故障点不掉 | 供电分区跳闸 | BM7牵引箱主接触器触点粘连 | 崇德 |
2 | 0104 | 2018.07.29 | 2个DCU故障，限速30 | 供电分区跳闸 | BM1牵引箱主接触器触点粘连，灭弧罩烧蚀 | 崇德 |
3 | 0104 | 2018.08.17 | 1个MB，2个DCU限速30KM | 供电分区跳闸 | 1、BM1牵引箱主接触器触点粘连 | 崇德 |
4 | 0106 | 2021.03.15 | 第五供电分区跳闸，报2个辅助变流器故障，限速30 | 供电分区跳闸 | BM7牵引箱主接触点粘连 | 崇德 |
5 | 0106 | 2021.06.17 | IDD报2个DCU故障，显示受电弓不在升弓位 | 供电分区跳闸 | BM7牵引箱主接触器触点打弧、灭弧罩烧蚀 | 崇德 |
苏州有轨电车1延线雷雨天气供电跳闸车辆故障汇总表 | ||||||
1 | 0124 | 2019.09.05 | 一个牵引故障，限速30km/h | 供电分区跳闸 | 熔断器无损坏 | 崇德 |
苏州有轨电车2号线雷雨天气供电跳闸车辆故障汇总表 | ||||||
1 | 0209 | 2020.06.19 13:12 | 0203车通电验证导致库内触网跳闸，该车DDU报辅逆及空调熔断器断开。 | 库内上电验证 | 1.1个辅逆熔断器 | 崇德 |
3 原因分析
1）库内上电
库内上电过程中，当绝缘子表面尘土比较多或者是绝缘子存在隐性裂纹时，则此时会导致绝缘子的电气间隙和爬电距离不满足标准要求（IEC60077-1）,此时会出现高压对地短路，烧毁与受电弓供电回路中的相关负载。
2）车辆在雷雨天气运行，处于电制动工况
车辆正常运行中，由于雷雨天气，当绝缘子表面尘土比较多或者是绝缘子存在隐性裂纹时，导致电气间隙不足，车辆发生对地短路，此时网压瞬间跌落，当车辆处于电制动时，牵引逆变器存在给车辆电网反向放电,此时会出现高压对地短路，烧毁与受电弓供电回路中的相关负载。
3）车辆在雷雨天气运行，处于牵引工况
车辆正常运行中，由于雷雨天气，当绝缘子表面尘土比较多或者是绝缘子存在隐性裂纹时，则此时会导致绝缘子的电气间隙和爬电距离不满足标准要求（IEC60077-1）,此时会出现高压对地短路，烧毁与受电弓供电回路中的相关负载。
4 受电弓绝缘子对比分析
1）崇德受电弓安装绝缘子
绝缘子高度为100mm，且伞裙为大小伞裙分布排布，伞裙数量比较多，有5个，具体如图1所示。
2）法维莱受电弓安装绝缘子
绝缘子高度为70mm，伞裙直径相同，伞裙数量较少，仅有3个，具体如下图2所示
图1 崇德受电弓绝缘子外形图
图2 法维莱受电弓绝缘子外形图
5 后期建议
1）建议根据《苏州有轨电车雷雨天气供电跳闸车辆故障统计》对相关受电弓绝缘子及安装支架进行普查，查看受电弓绝缘子安装支架是否存在被电击的情况。
2）对故障车辆的受电弓绝缘子进行检查，检查时需要对绝缘子表面进行清洁，清洁完成后，检测绝缘子的绝缘电阻，核实绝缘电阻是否＞106MΩ。
3）从现场绝缘子中抽取部分绝缘子（建议抽取2~3个），查看绝缘子的稳定电压是否＞4.55kV，最小飞弧电压是否＞17kV，最小击穿电压是否＞18 kV。
4）若不满足上述要求，则基本可以确定故障原因由绝缘子导致，建议更换绝缘子。
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