CRH380A型动车组牵引变流器传输不良故障分析和应急处理

黄秀川

（武汉铁路职业技术学院 湖北·武汉 430205）

1 概述

牵引变流器是牵引电机的动力电源。在CRH380A型动车组上，1车和8车是有司机室的拖车，其余中间车均为动车，动车上装有牵引变流器和牵引电机，拖车上无牵引动力装置。

列车控制采用基于TCN标准的分布式网络控制，1车和8车装有车辆信息控制中央装置，编组中8辆车均装有车辆信息控制终端装置，10个计算机网络设备间通过光纤构成双环路令牌环网，由此形成列车级通信网络。每辆车的车辆信息控制终端装置通过光缆与牵引变流器（CI）、制动控制单元（BCU）、辅助变流器（APU）等设备控制用计算机相连形成车辆级通信网络。各设备控制用计算机通过计算机输入/输出接口和总线等与设备相连，由此构成设备级网络。整个列车通过列车级、车辆级、设备级通信网络构成一个协调的有机整体。

列车牵引运行时，由司机操作司机控制器（主控制器MC、方向手柄等）发出方向指令、牵引指令、牵引级位指令等信号，再通过输入接口接入车辆信息控制中央装置，由列车级通信网络送入各动车的车辆信息控制终端装置，再通过光缆接入牵引变流器控制用计算机（CI计算机），CI计算机运算后，通过设备级网络控制牵引变流器输出牵引电能至牵引电机，列车开始牵引运行。

列车制动运行时，由司机操作司机控制器（制动手柄）或ATP（列车超速防护装置）装置发出制动类型指令（再生制动、空气制动）、制动级位指令等信号，再通过输入接口接入车辆信息控制中央装置，由列车级通信网络送入各车的车辆信息控制终端装置，再通过光缆接入制动控制单元控制用计算机（BCU计算机）。BCU计算机运算后进行制动力的分配，优先进行电制动，通常情况下，常用制动4级以下电制动形成的制动力已经足够；电制动不足时，再依靠空气制动补足。制动时由BCU计算机运算后先输出到CI计算机，CI计算机控制牵引变流器，牵引变流器控制牵引电机形成再生制动，再生制动形成的电制动力反馈给BCU计算机，由BCU计算机运算后执行二次分配，BCU计算机通过设备级网络控制制动系统阀件（EP阀等），进而形成空气制动。

牵引变流器传输不良故障是指动车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光纤网络通信出现了故障。出现该故障时，由MON触摸屏（车辆信息控制显示屏）可以查阅故障位置、原因和应急故障处置措施，引导司机进行应急故障处理。图1为MON屏显示的牵引变流器传输不良故障图片。

图1：牵引变流器传输不良故障

2 牵引变流器传输不良故障分析

由图1可以发现，发生故障的车为2号车，2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接线变为了红色，说明2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接出现了故障。

2.1 列车牵引运行时，牵引变流器传输不良故障现象

列车牵引运行时，由司机操作司机控制器（主控制器MC、方向手柄等）发出的方向指令、牵引指令、牵引级位指令等信号无法到达CI计算机，因此，发生故障的动车无法牵引，损失1/6的牵引动力（见图2）。

2.2 列车制动运行时，牵引变流器传输不良故障现象

列车制动运行时，由司机控制器（制动设定器手柄、方向手柄等）或ATP装置发出的方向指令、电制动指令等信号无法到达 CI计算机。由于发生故障的2号动车的车辆信息控制终端装置与BCU计算机之间的光缆连接为正常，因此，制动级位指令信号可以传递到BCU计算机，BCU计算机优先分配给CI计算机的再生制动信号无法执行，但BCU计算机二次分配的空气制动指令仍然可以完成。由此可知，制动运行时，发生故障的动车无法再生制动，空气制动不受影响。

综合考虑，即使不进行故障处理，列车可以继续运行。

3 牵引变流器传输不良故障应急处理

图2：车辆终端装置与CI计算机及BCU计算机的光缆连接

牵引变流器传输不良故障应急处理步骤：

3.1 司机发现并确认故障

当司机室中MON触摸屏主菜单页面闪现“故障发生信息”提示，并伴有蜂鸣器声音报警时，说明动车组发生了故障。此时，司机触按MON触摸屏主菜单页面左下方【故障详情】键，确认故障情况，并通知随车机械师。

3.2 司机切换至“牵引变流器传输不良（002）”故障信息页面

司机在MON触摸屏上页面切换至“牵引变流器传输不良（002）”故障信息页面，根据页面提示按步骤进行故障应急处理。

3.3 司机确认故障车位置及故障原因

司机操作MON触摸屏，页面切换至“光传输状态”页面，确认故障车位置，见图1。可以看出，故障发生在2号车，2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接线变为了红色，说明2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接出现了故障。

3.4 司机远程切除相应M车

（1）司机操作MON触摸屏，页面切换至“远程控制切除”页面，单元选择【1U】键，再选择【有变压器M车切除】，最后按下【设定】键，即：【单元】+【对应设备】+【设定】。

完成远程切除相应M车（2号车）后。司机操作MON触摸屏，页面切换至“切除状态”页面，确认对应设备的切除/复位状态。

若2车没有作动车切除，下一步中随车机械师断开【牵引变流器1】断路器，牵引变流器控制用计算机将失去电源，牵引变流器控制用计算机中的CIFR1将失电（见图3），将会失去合闸的条件，从而导致VCB分闸，损失1/3的动力。

因此，2车先作动车切除，CORR将处于得电状态，CORR常开触头可以短接CIFR1常开触头（见图4），以避免VCB分闸。

图3：牵引变流器控制用计算机控制的CIFR1线圈电路

图4：VCB合闸条件

（2）司机确认M车（2号车）处于切除状态后，将远程切除相应M车的结果通知随车机械师。

3.5 随车机械师重启牵引变流器控制用计算机

（1）随车机械师根据司机的通知，立即到2号车将该车配电盘中的【牵引变流器1】断路器断开15s，然后再投入，重启牵引变流器控制用计算机，利用计算机重启初始化使网络通信正常。

（2）随车机械师处理完毕后，将操作结果通知司机。

3.6 司机根据故障恢复情况，决定正常运行或维持运行

（1）司机操作MON触摸屏，页面切换至“光传输状态”页面，确认故障恢复情况。

（2）若故障消除，即图1中2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接线变为了绿色，说明2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接已经恢复正常。司机操作MON触摸屏，页面切换至“远程控制切除”页面，单元选择【1U】键，再选择【M车切除复位】，最后按下【设定】键，即：【单元】+【对应设备】+【设定】。远程复位M车后，列车正常运行。

（3）若故障未消除，即图1中2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接线任然为红色，说明2号车的车辆信息控制终端装置与牵引变流器控制用计算机之间的光缆连接任然故障。远程切除该M车，维持运行。

4 结论

故障应急处理必须要分清故障原因，故障现象和故障原因一定要确认，坚决避免臆测（未确认或确认不清）处理故障，防止处理小故障而变为了大故障、可以维持故障运行而结果变成了机破救援。