天津地铁1号线LB接触器故障处理

李思睿

摘 要：LB接触器（线路接触器）作为地铁电客车牵引系统主回路的高压设备，其作用是通过其主触点的吸合和断开来控制对牵引逆变器输入电压的传输。LB接触器运行状态决定了电客车牵引系统的稳定程度。本文根据天津地铁1号线25组老列车LB接触器的原理和结构，分析总结了电客车运行时，司机室人机界面LB接触器的故障分析及预防处理措施，为电客车牵引系统维护工作提供参考。

关键词：线路接触器；LB接触器；充电接触器；CHB接触器；VVVF逆变器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.124

1 牵引系统原理及LB接触器简介

1.1 牵引系统原理介绍

天津地铁1 号线25组老电客车使用的是三菱电机株式会社研发的牵引系统，其主要组成为MAP-164-75VD138型VVVF逆变器和MB-5114A型3箱鼠笼式感应电机以及KL-6038型司机控制器。驾驶者通过操作司机控制器向VVVF逆变器发送牵引或制动指令；VVVF逆变器接收列车母线的输入电压，根据牵引指令进行电压逆变并输出至牵引电机，从而实现列车牵引。

VVVF逆变器逆变控制原理为通过复位按钮对列车母线上的HSCB（高速断路器）进行复位操作后，三轨DC750V高压通过受流器、MF（主熔断器）、HSCB输入到VVVF逆变器箱内；当VVVF接收到牵引指令后，VVVF对母线电压进行逆变；此时，LB接触器是断开状态的，CHB（充电接触器）首先闭合，母线电压首先通过CHB和充电电阻给FC1（输入电容）充电，由DCPT1（电压传感器）对FC1电压进行检测，当FC1电压与母线电压差达到50V内， CHB接触器断开，LB接触器闭合，预充电过程结束。母线电压通过LB接触器进入FL（滤波电抗器）进行滤波后被输入到逆变器内进行逆变。

1.2 LB接触器简介

1号线25组老列车使用的是赛雪龙公司生产的BMS08.06型的线路接觸器。

接触器主要组成部分有线圈、可动铁芯轴、辅助触点、主触点、铜排、灭弧罩；其工作原理为线圈接收直流控制电压，当线圈电压达到77V以上，使可动铁芯轴动作，带动主触点吸合，主触点和辅助触点机械连锁，辅助触点吸合后向VVVF发送主触点闭合指令；灭弧罩用于吸收主触点分断、吸合时产生的电弧。

2 常见LB接触器故障类型及原因

1号线25组老列车LB故障主要分为TCMS界面LB接触器显示红色，牵引封锁；TCMS界面LB接触器显灰色，无牵引以及LB主触点卡滞，无牵引三类故障。随着1号线老列车运营公里数的增加，LB接触器状态持续下降，故障率随之升高，故障列车已达21列，占比全部列车84%，1号线累计更换20台LB接触器和4台CHB接触器。

2.1 LB接触器显红色故障

在TCMS显示屏上可以查看LB接触器工作状态，当LB接触器显示红色说明LB接触器故障，需要重新进行复位操作以消除故障。1号线电客车从07年开始出现LB显示红色的故障，其中14、15年尤为突出，两年内更换LB接触器14台。虽然更换接触器后故障会恢复，但是并没有查出故障点，将故障接触器返回三菱公司检测，检测结果为正常。更换了接触器故障就消除，但是接触器本身又检测不出问题，令人匪夷所思。最后发现故障点存在于一直被忽略的灭弧罩。由于1号线25组老列车在返厂大修之前并没有实现母线重连改造，正线供电线路由不同供电分区提供电力，造成三轨存在多个断电区，列车在施加牵引的时候通过断电区，会导致LB接触器分断并产生电弧，所以长时间在此工况下运作，灭弧罩内的灭弧格栅内沾满了主触点分断时产生的金属屑，导致灭弧格栅导通，从而旁路了主触点，出现此故障；此故障会导致列车施加牵引的时间延长，造成正线晚点或下线的严重影响。

2.2 LB接触器显示灰色

当列车在施加牵引时，LB接触器显示灰色，说明LB并没有吸合，但并不会保护故障，VVVF不认为此类现象为故障，所以复位操作无法使故障消除；通过对故障车辆的逻辑测试发现，此类故障的现象为，当对列车施加牵引后，CHB充电接触器首先闭合进行预充电，当充电接触断开后，LB接触器并没有吸合；通过检测发现，CHB的辅助触点接口由于氧化出现信号阻断的现象，导致CHB主触点断开后，辅助触点无法发送反馈信号，VVVF没有接收到CHB反馈信号认为预充电过程没有完成，所以不会发送指令让LB接触器闭合；此故障会导致列车施加牵引的时间延长，造成正线晚点或下线的严重印影象。

2.3 主触点卡滞

主触点卡滞故障由于LB接触器分断拉弧产生的铁屑落入接触器内部，阻碍接触器机械动作造成；其表现就是司机在正线运营过程中对列车施加牵引，列车会延迟一段时间后才会提速，并且人机界面LB状态显示为故障，这是因为LB接触器卡滞，VVVF没有收到LB接触器吸合的反馈信号判定该LB接触器故障。此故障会导致列车施加牵引的时间延长，造成正线晚点或下线的严重影响。

3 LB故障预防及现场处置

3.1 LB故障预防措施

结合以上造成LB接触器故障的原因，故障预防主要针对平时检修质量的把控和母线重连改造；以上三类故障的根本原因为累计断电区造成列车牵引过程中LB接触器主触点分断拉弧次数，造成LB接触器、CHB接触器状态下降；1号线25列老列车在进入大修修程后会实现母线重连，正线运营状态会得到提升；另外，在日常检修过程中，应该重点检查灭弧罩、辅助触点、主触点的状态，对于状态不佳的部件应及时更换，并且应明确此类部件的更换周期，降低正线的故障率。

3.2 LB故障现场处置措施

在正线发生LB接触器故障时，首先应确认LB接触器在TCMS显示屏上的状态，及时进行牵引复位，复位后可消除故障则继续运营，待车辆回库后进行检查；复位无法消除故障时，则尝试关车重启，如果故障依旧不能消除则按要求切除故障LB单元，下线回库进行修复，最大程度的降低正线影响。

4 结语

综上所述，LB故障的影响虽然比较严重，但是通过分析，在设备检修维护时，可以通过多种人防技防措施来减少LB接触器故障隐患，保障城市轨道交通平稳安全运营。在今后，加强班组和司机培训，严格按照规程进行检车和正线处理故障；另外其他高压设备的检修方法也可以借鉴LB接触器故障的经验，高压灭弧装置的状态需要定期进行检查，对于状态不佳的装置要及时更换以确保高压设备的稳定性并延长其使用寿命。