CRH380B型高速动车组牵引箱试验理论研究

罗向开

（中国中车唐山机车车辆有限责任公司河北省唐山市064000）

CRH380B型高速动车组牵引箱试验理论研究

罗向开

（中国中车唐山机车车辆有限责任公司河北省唐山市064000）

本文主要介绍CRH380B高速动车组在调试试验过程中的理论研究，牵引箱试验在生产调试中属于比较重要且直接关系到车辆运营安全的一个型式试验，理论知识要求非常高，尤其在实际试验过程中的一些数据直接影响行车的安全和车辆的运行状态，因此，牵引箱试验理论研究是否透彻反映出调试生产的能力和生产过程的关键。通过牵引箱试验的工艺规程及试验大纲要求，以CRH380B型动车组牵引箱电气原理图和牵引箱内部电气原理图为理论基础，理论联系实际，结合调试经验，得出了牵引箱试验过程中的理论研究成果。

动车组；牵引箱；试验；理论研究

引言

牵引箱试验是高速动车组调试过程中必不可少的一项功能性检测试验，调试过程中的每一个试验步骤和每一个试验数据都必须要弄清楚才能针对试验中的各类问题对症下药，只有认真分析牵引箱的原理，掌握理论，才能在调试中杜绝乱调乱试、带病出厂的现象，因此，该文着重从牵引箱试验理论研究出发，剖析根源、使理论更加清晰明确，促进调试更快捷、方法更清晰、质量零缺陷。

1 牵引箱试验理论研究

校验和软件版本、微型电路断开器状态验证：

理论分析：在执行试验前，必须要对试验所用到的校验工具进行状态确认，当且仅当试验所用到的工具在正常状态和定检日期内才能用于试验操作，不符合试验状态的工具、设备等严禁进行试验操作。软件版本记录当前所使用的软件上载版本和SIMIT试验调试版本，该记录不仅规定在软件版本情况下的试验结果，同时也对试验的当前状况具有可追溯性。

微型电路断开器主要是验证车端连接的DC 110V电源的正确性，当激活=23-F01时，测试TCU内部Q1控制线圈辅助开关上的端子（1）和（2）之间的电压+110V DC，测试结果为没有+110V DC电压出现，因为此时SIMIT试验台还未操作激活牵引箱程序，若出现+110V DC电压，应立即切断=23-F01，并检查相应开关的状态。该操作的主要目的是防止开关损坏。

2 利用SIMIT接通/关断牵引控制单元

理论分析：当MCB-TCU1辅助供电空开=23-F01接通，利用SIMIT按钮接通TCU1（SKS1 A011202）通道电源或TCU2（SKS2 A012202）通道电源或TCU1+TCU2通道电源时，TCU=10-T10-X13的23针“TCU-ENABLE”使能信号被激活，即激活牵引箱内部-K23继电器，同时-K24继电器也被激活，因此牵引箱内部的“-Z过滤器”得电开始运行，而=10-T10-X13插头的11A、16A间+110V电压使得牵引箱控制电源正常供电，同时在TCU的相应板卡上可以经过LED灯的状态进行判断。相反，如果断开=23-F01空开或者利用SIMIT进行上述的反向操作，TCU即可关断。

3 检查网络断开器和预充电接触器

理论分析：该项试验主要是为了验证牵引变流器内部网络断开器和预充电接触器的功能，打开TCU moniter 32软件，点击“USER”——“INIPPOF”——“PRUEFOFFINE”——“回车”，出现相应页面，然后在软件上输入“1”——“回车”——“1-ACK1”或“2-ACK4”——“回车”——“点击Y”——“回车”——“点击Y”——“回车”，操作中听取网络断开器和预充电接触器的动作声音，并在软件页面上未发现不合理信息，在验证网络断开器时，可以在牵引变流器的“Q1”处测得+110的瞬时直流电压（Q1动作过程中有电压，动作完成后电压即变为“0”V），如果没有动作声音，说明主断路器的闭合与断开功能验证失败，在操作该项操作时，可以输入“N”返回上一层或输入“0”返回首页。

4 利用SIMIT读取温度

理论分析：牵引箱传感器是根据温度的“温度漂移”现象引起电流变化计算出温度值并反馈出来，这些温度值都是经过COMPACT PT100模块采集数据，PT100检测到的电阻的阻值与温度的变化成正比关系：当PT100温度为0℃时它的阻值为100Ω，在100℃时它的阻值约为138.51Ω，其单位温度的变化率是按照0.3851Ω/℃的关系变化的，根据该关系可以计算出两者之间的变化。其工业原理为：当PT100在0℃的时候它的阻值为100Ω，但它的阻值会随着温度上升而成匀速增长。该数据经过分析整理后通过MVB电缆传输发送到输出设备，在牵引箱刚刚启动的短时间内，无论是利用电脑检测，还是直接查看SIMIT试验台页面上的显示数据，所有检测到的温度与外界温度基本符合，但当TCU运行一定时间后，各类传感器所检测到的温度差值逐渐存在温度差值，这在运行的TCU中是正常的，因为牵引箱一旦运行，各传感器检测点所处位置的散热程度是存在差异的，散热效果不一样，因此牵引箱运行一段时间后必然会存在温度差值。

5 温度传感器分配到车轴上测量温度

理论分析：当=24-F11空开断开，=24-F25闭合时，从SIMIT试验台页面上可以看出“Temp1”（通道1）上的温度值显示-40℃，而“Temp2”（通道2）上的温度值与环境温度值符合，且实际温度与外界温度之差在-2～3.6℃之间；因为当断开=24-F11开关电源时，SKS-AMVB紧凑型PT100模块=24-T16失电不能处理温度传感器（部分=97-X472.11传感器）反馈的实际数据，而=24-F25闭合时SKS-BMVB紧凑型PT100模块=24-T17正常工作，能够处理由温度传感器反馈的实际值并从输出设备SIMIT上反馈出来供我们判断试验的正确性。相反，当=24-F11闭合，=24-F25空开断开时，“Temp2”（通道2）上的温度值显示-40℃，而“Temp1”（通道1）上的温度值与环境温度值符合，且实际温度与外界温度之差也在-2～3.6℃之间。同时在后续的试验中连续拆除车轴轴承传感器=97-X472.11在SIMIT试验台上观看温度值是否符合时，均是采用切断传感器实际信号的方法进行测试，使得紧凑型PT100模块无法接收来自于传感器的数值从而显示不合理的-40℃。

6 利用带TCU软件的电脑读取温度和冷却水水位

理论分析：在执行此操作时，SIMIT试验台与车辆间的正确连接是必须的，否则建立不起完整的网络，测试的所有温度值将是不完全的，因此在执行此操作时，检测SIMIT试验台与车辆间的状态是非常有必要的。软件的具体操作为：通过软件可以观测牵引变流器冷却循环系统冷却水流入、流出温度、串行谐振电路电感的温度、空气冷却箱内的温度、水冷却箱内的温度、牵引电机、齿轮箱内的温度等，通过滚动/静止的软件测试显示可以判断各类温度传感器功能是否正常，若出现测试值与环境温度相差甚远或者出现负值情况，就需要对该传感器进行一定的技术分析或故障处理。并且可以测试牵引变流器循环系统中膨胀水箱的液位是否在零刻线处，同时在检测冷却水添加是否合格时，利用带TCU软件的笔记本可以检测。

7 牵引变流器冷却水压力测试及排气牵引冷却系统功能验证

理论分析：由于车辆处于单车调试状态，无法自辅助变流器处获得440V 60HZ 3AC的电源，只能通过外接380V 50HZ 3AC电源与车辆=96-X581.02端子连接满足试验要求。完成此试验必须要有正确的SIMIT试验台连接。=34-F77是牵引变流器冷却水泵开关，若要使牵引变流器冷却水泵开始工作，并在带TCU软件的电脑上检测出冷却水的输入、输出压力，必须通过SIMIT试验台使得SKS1的A0112_01或SKS2 A0121_03触电闭合，继电器=34-Q77得电，=34-Q77的主触点闭合。必须注意的是，在进行此项操作之前，必须确保牵引冷却系统中的5个截断阀保持在与管路水平的位置，否则一旦启动，冷却水泵将不能正常旋转而导致过流损坏。同时，在冷却水泵循环开始时，检测管路的泄漏是一项必不可少的步骤。

在通过电脑测试冷却系统循环状态下的冷却水的输入、输出压力差值时，正常的压力范围是我们必须要了解的技术参数，在380V 50Hz 3AC的电源状态下，压力差值的正常范围应为：0.4～0.8bar，在440V 60Hz 3AC电源状态下，压力差值的正常范围应为：0.6～1.0bar。在压力的测试过程中，压力值不在规定的技术参数范围内是正常的，因为刚刚循环的初期，若没有电气故障方面的原因，冷却系统内部原有的空气及牵引箱溢流阀过滤网被杂质堵塞可能是造成压力不符合规定的主要原因，此时通过连续不断的旋转冷却水泵60min左右可以排除系统内部的剩余空气，通过清洗过滤网可以减小杂质阻塞带来的问题。

8 冷却水风扇1，2；牵引箱风扇，牵引电机风扇1，2功能测试

理论分析：闭合各风扇空开并激活SIMIT上的使能信号时，验证各风扇转向是否与实物所画箭头方向及试验文件要求方向一致，并通过SIMIT试验台激活相关继电器得电吸合指令，各接触器主触头闭合，用电设备得电开始工作。一旦发现有反转或者不旋转的现象，应立即停止SIMIT输出指令，切断电源，查明原因，再次测试，一旦在检测中发现有风扇有异样的声音和被卡死的现象，立即停止其使能信号，断开电源，待检查出原因处理完全后方能再次进行功能验证。

9 结论

通过对牵引箱试验的理论研究，让试验人员能够更加清楚、简单地了解牵引箱的原理，在发现问题时能够根据原理寻找处理的方法，杜绝了病急乱投医的现象和有病不能诊断、不能医治的相关情况。通过理论研究也让试验操作者能够熟悉牵引箱内部与外部之间的联系和控制逻辑，从纵向、横向都得到了极大的提升，对了解整个牵引系统起到了铺砖引路的作用。

[1]CRH380B试验文件.

[2]CRH380B型车所使用的牵引变流器内部电气原理图.

[3]CRH380B概念“牵引系统”文件号A6Z00000080356发行状态30.11.1006版本F.

[4]CRH380B EC01/EC08电路图.

U266

A

1004-7344（2016）30-0174-02

2016-10-4