关于CRH2A型动车组辅助电源装置故障的浅析

窦照龙

引言：在CRH2A动车组的运行途中，经常出现辅助电源装置故障（代码135），影响动车组的正常运行。本文对该问题进行了分析和研究，并提出了相关的建议措施。

CRH2A型动车组运行在运行途中，监视屏监控信息页面常弹出辅助电源装置故障信息，故障代码为135，直接影响到动车组安全运行。下面结合CRH2A型动车组辅助电路控制及辅助电源装置工作原理，对该现象进行分析。

一、CRH2A型动车组辅助电源装置的简介

图1 辅助电源示意图

AC25kV的高压电输入牵引变压器，经过3次绕组降压变成AC400V，再输入辅助电源装置，经过处理后，从辅助电源装置输出5路电源，为列车的各设备供电，如图1 所示。

图2 APU电源内部系统

如图2所示，APU是由输入变压器（TR1）、输入滤波电容器（ACFC）、输入滤波电抗器（ACL1）、变频器、逆变器、输出滤波电抗器（ACL2）、输出滤波电容器（ACC）、辅助变压器（ATr）等构成。而且，辅助整流器箱是由整流器用变压器（TR2）、辅助整流器（Rf）、2个辅助变压器（TR3、TR4）等构成。

图3 辅助电源装置位置图

动车组在1号、8号车分别设了一个辅助电源装置（APU）（如图3），为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供相应的电源。

在動车组上安装的每台辅助电源装置供给4节车厢所需辅助用电。当一台辅助电源装置发生故障时，另一台正常运转的辅助电源装置能够向8节车厢供电（设置了用于切换的扩展供电回路）。辅助电源装置的输出容量的设计能够在故障时用一台正常运转的辅助电源装置向整列车供电。

二、APU故障的处理方法

当出现辅助电源装置故障时，在监视屏主菜单页面下方闪现故障提示界面，并伴有声音报警。触按故障详细键后，监视屏切换至故障信息页面：

图4 APU故障详情页面

在运行途中若出现该现象，根据路况及营运要求，优先采用提示进行操作：①先进行一次车上RS复位操作，如故障消除，继续运行；②如操作RS复位后APU仍无法启动，操作01、08车【辅助电源装置控制】断路器复位，如故障消除，继续运行；③如APU仍不能正常启动，则说明此时间段网压持续异常，间隔3～5分钟后，再进行车上RS复位或断01、08车【辅助电源装置控制】断路器复位操作；④若仍无法恢复，则需闭合BKK进行扩展供电以维持运行。

三、原因分析

根据CRH2A型动车组APU的构成及工作原理，分析造成辅助电源装置故障的原因主要是：

① 温度异常：车下滤网脏堵或通风机功能异常导致APU工作环境温度升高；温度传感器异常导致检测温度信号错误。

② AC输入电压或电流异常：逆变器控制模块异常导致AC输入电压过高或过低以及AC输出过电压情况。

③ AC或逆变器输出过电流：逆变器输出三相负载有短路。

④ 变频器工作异常：ACFC电容异常或HCT电流传感器异常导致变频器输入过电流；变频器用IGBT异常。

⑤ 逆变器工作异常：脉冲整流器控制模块故障或电压传感器故障导致逆变器输入过电压；逆变器用IGBT异常。

⑥ 接触器、继电器功能异常：输入接触器IVK1D、IVK2D、3phD不闭合；输出接触器IVK1DA、IVK2DA、3phDA不断开；放电接触器DCHKD、DCHKDA未能正常工作。

⑦ 检测到接地：GCT电流传感器异常；逆变器三相输出电路接地。

⑧ 控制电源异常：PS1电源模块故障。

四、建议措施

1、由四方股份对电路及软件进行优化，提高各电子元器件的使用环境、使用性能、使用寿命。

2、检修部门应定期对APU控制板进行检测，及时检测隐性电子电路故障。

3、结合运行环境，定期对APU进行清洁，防止电路静电尘埃、风机脏堵。

参考文献

[1]张曙光.CRH2型动车组[M].北京：中国铁道出版社，2008.

[2]铁道部劳动和卫生司.CRH2型动车组司机[M].北京，北京交通大学，2009.

[3]戴舜华.CRH_2A_动车组辅助变流装置介绍及故障分析[D].武汉，武汉动车段，2012.

（作者单位：郑州铁路局 郑州车辆段）