苏州地铁一号线车辆正线网压异常的故障分析

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  苏州轨道交通有限公司运营分公司车辆中心 215000
  摘要:针对苏州地铁一号线车辆正线网压异常的故障,理论分析了网压异常的故障机理;通过具体实例说明故障处理的可行性和建议。
  0引言
  地铁电客车的网压是指接触网的电压,地铁车辆通过从接触网取电,一方面牵引系统通过从接触网取电,可以实现车辆动力牵引;另一方面辅助系统通过从接触网取电,可以实现车辆空调、照明、控制等功能。
  地铁车辆的网压显示是通过牵引系统、辅助系统或其他电压传感器来检测车辆高压母线的电压。
  1车辆网压的基本原理
  苏州地铁一号线电客车车辆网压的采集是由辅助系统和牵引系统分别独立完成的,苏州一号线每列车配备4个辅助逆变器和4个牵引逆变器,辅助/牵引系统通过系统内部的电压传感器采集高压母线电压。
  当然辅助系统的网压采集数据优先级高于牵引系统。
  辅助系统:当有效采集网压值的辅逆输入电压传感器(T12)的个数 n≥1时
  $UIN=(UINH1+UINH2+UINH3+UINH4)/ 4
  (其中UINH为辅逆T12所采集的电压值,0≤n≤4)
  牵引系统:当所有辅逆均无法采集网压值时,将从牵逆中通过电压传感器A02进行采集
  $UIN=(UINA1+UINA2+UINA3+UINA4)/ 4
  (其中UINA为牵逆A02所采集的电压值)
  牵引/辅助系统网压采集的信号$UIN,最终表现为车辆显示屏上显示的网压。
  2案例故障描述
  2014年7月20日,苏州一号线车辆在正线运营时,0105车TC1端两台辅逆与充电机图标均显红(严重故障),车辆显示屏MMI显示的网压出现异常(偏低)。
  3案例故障原理分析
  车辆回库后,车辆技术人员上车发现,MMI屏显示网压约为900V。
  通过查看车辆事件数据记录仪发现,故障发生时$UIN值由1788V瞬间将至650V,随后稳定在970V左右(约正常网压值的一半)。
  由此可初步判断:TC1车两台辅逆内输入电压传感器(T12)均未采集到网压值,可能的原因有:①辅逆高压输入线路中断;②T12自身故障(后续检查排除该可能)。
  (二)辅逆外部高压输入线路部分包括:受电弓、刀开关、熔断器、跨接线以及电缆。由于故障发生时MP1车牵引系统正常,因此导致线路中断的可能原因为熔断器烧毁或跨接线(连接器)断开。
  辅逆外部高压输入电路
  辅逆内部T12电压传感器(采集网压值为高压进入辅逆后的第一环节)
  (三)辅逆模块检测到熔断器烧毁后,报出两台辅逆与蓄电池充电机严重故障。
  4故障查找
  休眠列车后检查发现,MP1车高压箱内熔断器F201与F202已烧毁(红色标示突出),因此导致辅逆高压输入中断。其中F201(100A)用于不带充电机辅逆供电回路,F202(160A)用于带充电机辅逆供电回路。
  F201、F202烧毁情况
  熔断器烧毁的原因主要有:
  ① 辅逆设备自身故障导致过流;
  ② 高压或中压线路绝缘强度不足导致过流。
  由于两台辅逆同时故障导致过流的可能性较小,因此首先检查辅逆供电线路,发现MP1车跨接线连接器CF05JCR1_11中2、3号针子对连接器外壳放电,绝缘部分已烧焦,造成高压母线(线号为2901与2902)对地短路,导致F201和F202熔断。
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