中車永濟(jì)電機(jī)有限公司 晉 東 任永軍

引言

2007年4月18日，CRH型和諧號動(dòng)車組的勝利開行,標(biāo)志著我國高鐵事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國高鐵技術(shù)已經(jīng)躋身于世界先進(jìn)國家行列。隨著動(dòng)車組的順利開行，各類動(dòng)車組的關(guān)鍵設(shè)備問題也逐漸暴露出來,這些問題的出現(xiàn)直接影響到動(dòng)車組的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

CRH5型動(dòng)車組故障中，尤以電氣故障為主，在日常的動(dòng)車組檢修過程中，深刻的暴漏出檢修人員對動(dòng)車組電路部分的認(rèn)識學(xué)習(xí)程度不夠，嚴(yán)重影響了動(dòng)車組的檢修質(zhì)量。本文通過對CRH5型動(dòng)車組充電機(jī)、蓄電池低壓電路學(xué)習(xí)，并結(jié)合日常檢修過程遇到的故障，總結(jié)出對故障排查的有效方法。

一、CRH5型動(dòng)車組蓄電池、充電機(jī)電路部分

（一）概述

CRH5型動(dòng)車組低壓控制電路由蓄電池、充電機(jī)供電。蓄電池負(fù)責(zé)在動(dòng)車組在沒有外接電源或受電弓未受流的情況下為動(dòng)車組控制電路、車內(nèi)照明等供電；充電機(jī)負(fù)責(zé)在動(dòng)車組有外接電源或受電弓在受流的情況下為動(dòng)車組蓄電池、控制電路、車內(nèi)照明等供電。

CRH5型車在每節(jié)車廂上有安裝了蓄電池作為低壓供電的主要電源，負(fù)責(zé)在充電機(jī)不工作時(shí)向車負(fù)載提供電能，保證系統(tǒng)能正常工作?？上蜍嚿县?fù)載提供24V電源，在使用時(shí)，8節(jié)車廂并聯(lián)向負(fù)載供電。單車蓄電池總?cè)萘繛?30Ah，由2組并聯(lián)構(gòu)成，每組20節(jié)，每節(jié)1.2V，可使用15年。

CRH5型車在每節(jié)車廂上有安裝了充電機(jī)，主要負(fù)責(zé)向車上負(fù)載提供電能并給蓄電池充電。充電機(jī)采用恒流充電方式給蓄電池充電，一旦充滿（最高充電電壓29V），充電機(jī)將根據(jù)蓄電池補(bǔ)償溫度采用恒壓方式供電。充電機(jī)最大功率15KW，最大輸出電流570A，最大輸出電壓波動(dòng)值3.5v。

由于控制電路中大部分控制繼電器最低工作電壓為18V，所以CRH5型動(dòng)車組饋電電壓為18V。當(dāng)動(dòng)車組饋電時(shí)，需要利用動(dòng)車組檢修庫內(nèi)地面電源對動(dòng)車組進(jìn)行外接中壓充電，當(dāng)然也可以對饋電蓄電池進(jìn)行外接低壓充電。

（二）低壓供電電路工作原理

CRH5型動(dòng)車組充電機(jī)、蓄電池在給本車低壓控制及負(fù)載供電的同時(shí)也通過DC24V干線為其他車的低壓控制及負(fù)載供電。低壓控制及負(fù)載分為：+LP優(yōu)先供電級負(fù)載，主要負(fù)責(zé)動(dòng)車組啟動(dòng)控制及啟動(dòng)設(shè)備電源；B1+非優(yōu)先供電級負(fù)載。

（三）低壓供電電路功能

1、功能簡介：

CRH5型動(dòng)車組充電機(jī)、蓄電池低壓供電部分主要介紹了以下內(nèi)容：

（1）優(yōu)先供電和非優(yōu)先供電負(fù)載的供電輸出；

（2）蓄電池的啟動(dòng)和停止；

（3）充電機(jī)的保護(hù)。

2、控制功能實(shí)現(xiàn)及分析

2.1 蓄電池供電

閉合斷路器FB1、FB2、FB3有3個(gè)電路實(shí)現(xiàn)功能。

（1）蓄電池輸出線正極（+B），經(jīng)FB2→二極管D2→FB1→BT向具有優(yōu)先供電級別的+LP輸出。

（2）在啟動(dòng)蓄電池主斷路器TSB的情況下，+B→FB2→TSB主觸頭→二極管D0→BT向非優(yōu)先供電級別的B1+輸出；

（3）+B→BT→+KCB，作為TSB控制線圈啟動(dòng)和停止的控制電源。

2.2 充電機(jī)供電

由外部接入的380V電源（CB—R，CB-S，CB-T，CB-N）經(jīng)濾波及變控后輸出+24V，由充電機(jī)輸出可實(shí)現(xiàn)：

（1）經(jīng)二極管D0→BT→B1+向非優(yōu)先供電級負(fù)載供電

（2）經(jīng)TSB→D2→D0→D1→FB1→BT→+LP向優(yōu)先供電級負(fù)載供電

（3）經(jīng)TSB→FB2→BT→向蓄電池充電

2.3 外部供電

通過插座17PCBT1接入外接+24V電，同蓄電池輸出線+B相連，其作用同蓄電池。

通過2.1、2.2和2.3的分析可以看出：

（1）若想斷開車上全部負(fù)載的供電除斷開TSB外，還要在充電機(jī)處斷開FB1

（2）在有外接380V輸入的情況下，即使斷開TSB，非優(yōu)先供電負(fù)載（B1+）也可以正常工作。

2.4 充電機(jī)的工作、故障指示和停止保護(hù)：

2.4.1 充電器在接入AC380V電源后，就可以自啟動(dòng)向外輸出DC24V。在充電機(jī)工作正常時(shí)其X30插的O針和T針就會有指令輸出，其中T針輸出的指令作為列車線貫通全車并把指令傳遞給網(wǎng)關(guān)。全列至少有一個(gè)充電機(jī)工作在正常時(shí)網(wǎng)關(guān)才會接收到充電機(jī)正常的指令。在充電機(jī)有故障停止工作時(shí)，X03插的M針會輸出指令通知TCMS。

2.4.2 在充電機(jī)檢測到遇有外部短路等重大故障時(shí)X03插的H針會和負(fù)線接通，繼電器17KBS激活，B1+→17Q06空開→17KBS線圈→SCB的X03插H針→充電機(jī)控制板→-LL。17KBS線圈激活后，會使充電機(jī)交流供電空開 15.2QM01的脫扣線圈激活，使空開自動(dòng)斷開。實(shí)現(xiàn)保護(hù)充電機(jī)。B1+→空開17Q07→17KBS常開觸點(diǎn)→15.2QM01線圈→-LL。

2.5 蓄電池溫度補(bǔ)償

充電機(jī)在充電過程中會根據(jù)蓄電池電解液的濕度對充電電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，因此在每節(jié)車的蓄電池上有一個(gè)PT100溫度傳感器,并將信號輸入到充電機(jī)控制板，實(shí)現(xiàn)對充電電壓的控制。

二、RH5型動(dòng)車組蓄電池、充電機(jī)電路故障分析

CRH5型動(dòng)車組蓄電池、充電機(jī)故障發(fā)生頻次較少，主要故障為：TD屏顯示充電機(jī)離線、蓄電池?cái)嗖婚_、蓄電池饋電等故障。

TD屏顯示充電機(jī)離線、報(bào)紅故障：這類故障發(fā)生在充電機(jī)內(nèi)部，多是充電機(jī)主控板、電源板造成。

蓄電池?cái)嗖婚_：蓄電池?cái)嗖婚_是由于TSB繼電器燒損造成，無法產(chǎn)生斷開的觸發(fā)信號，應(yīng)急處理辦法是斷開該蓄電池中的FB2、FB3開關(guān)，避免該蓄電池饋電，或者更換TSB繼電器。

蓄電池饋電：沒有外接電源和受電弓未受流的情況下，長時(shí)間啟用蓄電池供電造成。我們在日常檢修中嚴(yán)格監(jiān)控蓄電池使用狀態(tài)，或是多采用外接電源供電方式進(jìn)行斷電檢修作業(yè)。

三、結(jié)束語

CRH5型動(dòng)車組低壓供電部分是動(dòng)車組控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，熟練掌握該部分電路原理有助于掌握動(dòng)車組其他電氣體統(tǒng)電路部分的要領(lǐng)，進(jìn)而增進(jìn)員工業(yè)務(wù)素質(zhì)，而對其故障的排查、判斷、處理是一個(gè)不斷摸索，不斷學(xué)習(xí)，不斷積累的過程，通過了解故障的現(xiàn)象，系統(tǒng)學(xué)習(xí)低壓供電部分的構(gòu)成、原理及功能，從而認(rèn)識故障本質(zhì)，作出正確的判斷、恰當(dāng)?shù)奶幚?。目前，?dòng)車組日常運(yùn)用中遇到的設(shè)備故障問題多種多樣，為保證動(dòng)車組安全平穩(wěn)運(yùn)用，這就需要我們?nèi)徽驺@研、交流，積累豐富的檢修經(jīng)驗(yàn)，為今后動(dòng)車組的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

[1]張曙光.CRH5型動(dòng)車組[M].北京：中國鐵道出版社,2008.

[2]黃璐.CRH5型動(dòng)車途中應(yīng)急故障處理[M].北京：中國鐵道出版社,2014.