CRH2型动车组VCB无法闭合分析及解决方案探讨

2017-06-28 12:23瞿国彪上海铁路局南京动车段
上海铁道增刊 2017年1期
关键词:触点动车组断路器

瞿国彪 上海铁路局南京动车段

CRH2型动车组VCB无法闭合分析及解决方案探讨

瞿国彪 上海铁路局南京动车段

VCB俗称真空断路器,真空断路器是为了当牵引变压器在二次侧以后的电路中发生故障时,为迅速、安全、确实地断开过电流为目的而安装的,同时它也是平常开闭主回路一种开关,兼具断路器和开关两种功能的机器。阐述CRH2型动车组VCB无法闭合故障的常见原因及处理方法。

VCB;真空断路器;原理;案例;分析

1 概述

VCB(真空断路器)安装在动车组车下高压机器箱内,是牵引变压器二次侧以后的电路发生故障时,对过电流迅速、安全、确实地断开为目的安装的,在对事故电流断开的同时,它也是平常开闭主回路一种开关,是兼具断路器和开关两种功能的装置。

VCB工作原理:它是利用中空中有高的耐绝缘能力和电弧的扩算作用,在被封闭的真空容器中配置动静触头,通过动静触头来断开电流。VCB的操作机构箱是被螺栓固定在高压设备箱上,操作机构箱内内置有空气罐、电磁阀、增幅阀、操作气缸及主操作杆等构成操作机构部,由外部信号开闭电磁阀,由此驱动增幅阀,操作气缸,主操作杆,由绝缘操作杆来开闭断路器部的构造。在断路器左右配置的真空阀,与集电子单元,及与此相连接的中间机构部构成,收纳在T型的绝缘支持瓷瓶内。连接断路器部与操作机构部间的绝缘操作杆,在绝缘与高压部电气的同时,传达开闭的操作力。

了解VCB闭合的条件及工作原理后,以下通过电气原理图及实际故障案例,进行原因分析及解决方案的探讨。

2 电气控制回路原理图

电气控制原理简介:VCB闭合原理(以一单元为例)。

制动手柄投入,103线加压→通过【VCBN】,7B线加压→辅助气压在640±10 kPa(未报准备未完),ACMGVR1励磁,常开触点闭合,8C线加压→无VCB断指令,VCBOR1常闭触点闭合,8D线加压→VCB无远程切除,VCBCOR常开触点闭合,8E线加压→牵引压器1次电流正常,ACOCRR2常闭触点闭合,8F加压→牵引压器3次电流正常,【AOCN】闭合,8G加压→主变压器3次接地正常,GRR3-2常闭触点闭合,8H1加压→无外接供电或ACK2扩展供电,ACK1闭合,8H加压→2车CI无故障,CIFR1常开触点闭合,若CI故障(切除相应M车,CORR常开触点闭合);CI接地正常,CIGRR1常闭触点闭合,8K线加压→3车CI无故障,CIFR1常开触点闭合,若CI故障(切除相应M车,CORR常开触点闭合);CI接地正常,CIGRR1常闭闭合,8M线加压→VCBOR2励磁,常闭触点闭合(见图1)。

VCB闭合后,VCB-M通过【103→VCBN→7B→“OCTN”→7B1→VCB→7F→VCBOR2→7G→VCB-M】线路励磁,实现VCB闭合状态的保持。即使【牵引变压器油流】断路器跳闸,单元VCB也不会跳闸。

图1 VCBOR2励磁

3 典型故障名称:VCB无法闭合

3.1 案例

案例一:XXX担当的DXXXX次(XX-XX)CRH2XX9A+ 2XX5A重联动车组,2XX501车主控,运行至XX-XXX区间(过分相后),司机发现全列VCB未闭合,全列车无电,通知随车机械师确认故障现象:VCB红灯亮,1、2、3、4单元红灯亮,电气设备红灯亮,网压表无网压显示。动车组惰行至XXX站正线2道停车后,随车机械师与司机进行RS复位无效,换弓操作仍无效,疑接触网无电,调度派人检查,接触网供电正常。为确保运行秩序,安排机车救援,到达XX站晚点2 h40 min。

案例二:XXX担当的DXXXX次(XX-XX)CRH20XXB动车组,动车组运行至XX-XXX站过分相后,动车组全列VCB闭合状态良好。即将过道岔行驶至侧线股道(3道)停车时(公里标K655),动车组3、4单元(9~16车)突然无电。此时3、4单元VCB仍闭合良好,但00车网压表显示网压为零。同时配电盘信息显示10、14车MTR油流红框、09、00车辅助电源装置IVK1红框。6:38:21,00车网压表显示网压瞬间恢复到25 kV,6:38:45再次无电。

3.2 原因分析

案例一:2XX502车控制继电器盘VCBOR3继电器的常开触点粘连,导致8号线(VCB断指令线)始终得电,VCB无法闭合。

案例二:受电弓上臂与下臂连接处编导线安装角度不符合标准,导致受电弓上升到2 600 mm时卡滞无法继续升高,与正常值3 000 mm相差近400 mm。并且合武线的正常接触网高度已达6 450 mm,致使动车组CRH2113B运行至墩义堂区间时13车受电弓与接触网分离,导致3、4单元发生无网压故障。

4 列车运行途中发生“VCB无法闭合”时操作步骤

4.1 故障现象

(1)相应单元指示灯(亮),司机台故障指示灯(“VCB”和“电气设备”变亮),配电盘信息画面“VCB”、“电气设备”、“无电压”、“MTr油流”变红。

(2)配电盘指示灯(不亮),主故障灯(亮)。

4.2 故障现象确认

从司机台故障指示灯确认“VCB”红灯亮起,相应故障单元指示灯亮起;从MON屏供电分类画面确认无高压电。

4.3 远程指挥操作步骤及效果确认

(1)确认司机室NFB盘上“受电弓·VCB”断路器ON。

(2)此断路器是VCB控制电路从102线获取电源,若此断路器OFF,VCB无控制电源,7线、8线无法手动发出VCB合/断的控制指令,VCB控制失效。

(3)确认司机室故障显示灯“准备未完”灯灭。

(4)若此灯亮,表示控制VCB闭合的空气压力不足。右旋司机室控制开关盘中【辅助空气压缩机控制】自复位旋钮3秒,启动辅助空气压缩机打风,直到“准备未完”灯灭。

4.4 通过MON屏检查

(1)确认VCB没有远程切除。

在“切除状态”画面中查看故障单元的VCB是否被切除,如果被切除,VCB切断继电器(VCBCOR)常闭断开,VCB不能闭合。

操作:在“远程控制切除”画面中选择VCB切除的单元→【VCB合】→【设定】,把VCB从远程切除状态中恢复。

(2)确认牵引压器1次过电流继电器未动作。

在“配电盘信息”中选择故障单元车,查看【一次侧过电流】状态是否为红色。若为红色,表示牵引压器1次过电流,交流过电流辅助继电器2(ACOCRR2)常闭断开,同时,【牵引变压器过电流】断路器断开,VCB不能闭合。

操作:若发生牵引变压器1次侧过电流,则远程切除故障单元VCB,操作ACK2扩展供电维持运行。

(3)确认是否发生3次接地故障。

在“配电盘信息”中选择故障单元车,查看【三次侧接地】状态是否为红色。若为红色,表示主变压器3次接地异常,接地预留继电器3-2(GRR3-2)常闭断开,VCB不能闭合。

操作:按下司机室操作台【复位】按钮,将3次接地的保护电路动作复位。

按“三次侧接地”故障处理步骤进行操作。

(4)确认故障单元【辅助电路过电流AOCN】断路器或【牵引变压器油流】断路器未跳闸。

若【辅助电路过电流AOCN】断路器跳闸,操作【辅助电路过电流】断路器复位无效,则应按“牵引变压器三次侧过电流163”故障操作步骤进行相应操作;正常行驶过程中,【牵引变压器油流】断路器跳闸不会导致相应单元VCB跳闸,但是若报“牵引变压器油泵停止 165”故障,复位无效前提下应操作ACK2扩展供电维持运行。

(5)确认故障单元动车CI是否故障。

确认CI接触器K断开,查看“牵引变流器信息(编)”画面中查看K的状态,若M车的K闭合,则该车的接触器预留继电器(KRR)常闭断开。

操作:确认“方向手柄”回零;确认CI是否报重故障,重故障(断VCB)则切除相应动车,重新合VCB维持运行。若故障VCB仍无法闭合,则远程切除故障单元VCB,操作ACK2扩展供电维持运行。

(6)确认ACK1常开闭合。

ACK1未闭合,VCBOR2不能励磁,VCB不能闭合。在“供电分类”画面中查看该单元是否进行3次电源扩展供电,如果进行了3次电源扩展供电,在“远程控制切除”画面中复位;在配电柜中确认“扩展供电”断路器的状态,如果在OFF,恢复至ON位;

(7)确认VCB断指令线(8号线)无加压(VCBOR3触点粘连)。

检查两头司机室操作台【降弓】、【VCB断】按钮自复位是否正常;若正常则用万用表(测电笔)测量司机室总配电柜中LJB端子8号线的电压,正常应无电,如果8号线加压,断开含VCB车的动车配电柜中【真空断路器】断路器,然后逐个推合,每推合一个,测量8线电压,如果推合到某车时,发现8线加压,断开该单元的【真空断路器】断路器,通过MON屏远程切除该单元的VCB,并操作ACK2扩展供电,维持运行。

5 结论

以上分析了VCB可能出现的常见的一般故障及处理方法,随着CRH2型动车组的不断投入使用,一些问题也渐渐浮现,VCB无法闭合便是其中之一。为能迅速诊断并处理故障,确保动车组的运行质量,首先我们应该重视VCB的检修质量及故障处理,其次应加强随车机械师在途中应急处理的能力,最后也需要加强对车顶高压设备的检查。

责任编辑:王 华

来稿日期:2017-02-21

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