对HXD3C型电力机车辅助接触器控制电路改进的建议

钟晓军

(上海铁路局 南京东机务段， 江苏南京 210046)



运用与检修

对HXD3C型电力机车辅助接触器控制电路改进的建议

钟晓军

(上海铁路局 南京东机务段， 江苏南京 210046)

对一起HXD3C型电力机车无流无压机破事故进行了分析，提出了对HXD3型电力机车辅助接触器控制电路改进的建议。

HXD3C型； 辅助； 接触器； 控制

2015年6月5日HXD3C-214机车担当K1157次列车牵引任务，13：15分机班在南京站继乘接班后一路正常运行，14：01分当列车以106 km/h速度通过沪蓉线全椒—黄庵间分相后，机车主断闭合正常，但提手柄加载时发现1～6牵引电动机无牵引电流，检查TCMS屏上显示1、2牵引风机故障，查看故障履历显示牵引风机1、牵引风机2故障、牵引电机1～6通风不良，司机立即将主手柄回零位，学习司机进入机械间检查1、2牵引风机脱扣开关未跳开，便断合几次再提手柄仍无效，司机确认辅助变流器APU1、APU2正常，14：13分当列车运行至黄庵—巢北区间K390+014 m处时，因前方为6‰的长大上坡道，列车速度已降至37 km/h，司机考虑到距前方巢北站还有15 km左右，无法运行至前方站，即采取停车措施，14：14分在沪蓉线黄庵～巢北站间K390+360 m处停车。

1　检查情况

机车附挂回汉口折返段，相关人员上车检查，机车故障履历显示，6月5日13：58分机车过分相后一直报“牵引风机M1/M2故障”、“牵引电机1、2、3、4、5、6通风不良”。检查微机屏开关状态界面，显示辅助电源接触器KM11未闭合。在故障存在的情况下，打开控制电器柜检查辅助接触器KM11状态，确认没有闭合，测量辅助接触器KM11线圈电压为零。打开微机柜上柜门，检查控制KM11的继电器状态，发现该继电器没有吸合上，测量该继电器线圈电压为108.6 V。然后用万用表笔轻捅该继电器吸合芯杆，该继电器吸合，辅助接触器KM11随之吸合，微机屏显示故障消除。

2　对这起机破事故的分析

从以上情况可知，该机车故障是微机柜内控制辅助接触器KM11的继电器卡滞不能正常吸合造成的。图1

图1　HXD3C型机车辅助变流器控制电路

是HXD3C型电力机车辅助变流器线圈控制电路。从图1中我们可以看出，辅助接触器KM11线圈正端电源线是463号线，而辅助电源负载转换接触器KM20正端电源线是465号线。由于控制KM11的继电器卡滞不能正常吸合，没有使辅助接触器电源线463号线与控制电源正端接通，导致463号线始终处于低电位，辅助接触器KM11线圈不能得电，其常开触头便不能闭合。图2是HXD3C型电力机车辅助电源负载电路示意图，从图2中我们可以看出，正常情况下，牵引通风机电动机MA11和MA12都是由第一套辅助变流器APU1供电。由于辅助接触器KM11不能得电吸合，其负责通断负载电路的常开主触头处于断开状态，辅助变流器APU1向负载供电电路无法接通，因而不能投入工作。由于这一状况不是APU1本身的故障造成的，微机屏上故障履历无显示和辅助电源负载电路的转换。而牵引通风机电动机MA11和MA12由于没有电源供电而无法运转，牵引风机1、牵引风机2就不能工作，牵引电动机内就产生不了风速。而主变流器允许投入工作前必须具备的信号有：牵引风机风速继电器KP41(KP42)和主变压器油流继电器KP49(KP50)信号，当风速和油流继电器都能正常闭合时，说明主变流器的工作外围条件具备，方可投入工作。HXD3C型电力机车风速继电器设在牵引电动机风道中，当牵引通风机1和牵引通风机2无法工作，不能在牵引电动机风道建立风速时，风速继电器KP41、KP42不动作，不能给主变流器UM1和UM2控制单元提供允许工作信号，主变流器UM1、UM2因不具备允许其投入工作的条件而不能工作，也就无电压和电流输出，这就导致牵引电动机没有电压和没有电流，机车不能运行。

图2　HXD3C型电力机车辅助电源负载电路示意图

3　对策建议

正常情况下，HXD3C型电力机车辅助变流器APU1、APU2基本上以50%的额定容量工作。当某一套辅助变流器发生故障时，不需要切除任何辅助电动机，另一套辅助变流器可以承担机车全部的辅助电动机负载。辅助变流器的故障转换控制由机车微机控制系统(TCMS)自动完成，通过让辅助电源负载转换接触器KM20线圈得电，其常开主触头闭合，实现辅助电源负载电路的转换。从图2中可以看出，当KM20常开主触头闭合时，辅助电路所有负载都并联在一起，可由同一个辅助变流器供电。而前面述及，在辅助变流器本身没有故障的情况下，微机控制系统不会进行辅助电源负载电路的转换，辅助变流器APU1因供电电路没有接通而不能工作时，无法实现将APU1的负载自动转换到APU2供电电路中，同样如果辅助变流器APU2因供电电路没有接通不能工作时，也无法实现将APU2的负载自动转换到APU1供电电路中，这就暴露了HXD3C这部分控制电路存在缺陷，为此要进行改进，使辅助接触器KM11或KM12不吸合的情况下，能使辅助电源负载转换接触器KM20得电动作，实现辅助电源负载电路自动转换。

HXD3C型电力机车当主断路器闭合、换向手柄离开零位后，辅助变流器APU1开始工作，此时辅助接触器KM11应得电吸合，而辅助变流器APU2只要主断路器闭合就开始工作，辅助接触器KM12就应得电吸合。所以在主断路器闭合、换向手柄离开零位后，辅助接触器KM11线圈电源线463号线仍是低电位时，就应该使辅助电源负载转换接触器KM20得电，其主触头闭合，实现电路转换，并进行故障显示。同样，主断路器闭合后，辅助接触器KM12线圈电源线464号线仍是低电位时，也应该使辅助电源负载转换接触器KM20得电，其主触头闭合，实现电路转换，并进行故障显示。

HXD3C型电力机车在Ⅰ端司机室操纵时，向前位是502号线得电，向后位是504号线得电，Ⅱ端司机室操纵时，向前位是602号线得电，向后位是604号线得电，这4根线只要有一个由低电位变高电位，KM11没有动作闭合时，就应该使KM20得电，实现电路转换，并进行故障显示。主断路器闭合信号线是431号线，当431号线由低电位变成高低位后，KM12没有动作闭合时，也应使KM20得电，实现电路转换，并进行故障显示。因此应对此进行逻辑控制，逻辑控制图如图3所示。

从图3中可以看到，HXD3C型机车辅助接触器KM11或KM12不吸合时电路转换逻辑控制电路是由或门电路、与门电路、非门电路和辅助接触器KM11、KM12辅助常开触头电路组合而成。主断路器闭合、司机控制器换向手柄离开零位后，502、504、602、604中必有一根线得电，由低电位变为高电位，通过或门电路输出高电位，如果此时辅助接触器KM11没有动作闭合，则一侧与控制电源正端相连接的KM11辅助常开触头保持断开状态，向非门电路输入低电位，非门电路输出高电位，和或门输出的高电位同时输入与门电路，与门电路输出高电位，一方面发出故障显示触发信号，另一方面通过或门电路使465号线由低电位变成高电位，使辅助电源负载转换接触器KM20得电动作，实现APU1的负载自动转换到APU2供电电路上。如果主断路器闭合、司机控制器换向手柄离开零位后，辅助接触器KM11得电闭合，辅助常开触头也闭合向非门电路输入高电位，非门电路输出低电位，使与门电路输出低电位，不触发故障显示，只向或门电位输入低电位。如果此时KM12也动作闭合，则或门电路输出低电位，KM20不得电吸合。当司机控制器没离开零位，502、504、602、604都不能得电，或门电路显然也是输出低电位，KM20也不得电吸合。

同样，主断路器闭合后，431号线得电，向与门电路输入高电位，如果此时辅助接触器KM12没有动作闭合，则一侧与控制电源正端相连接的KM12辅助常开触头保持断开状态，向非门电路输入低电位，非门电路输出高电位，与431号线高电位同时输入与门电路，与门电路输出高电位，一方面发出故障显示触发信号，另一方面通过或门电路使465号线由低电位变成高电位，使辅助电源负载转换接触器KM20得电动作，实现APU2的负载自动转换到APU1供电电路上。如果主断路器闭合后，辅助接触器KM12动作闭合，与控制电源正端相连接的辅助常开触头也闭合向非门电路输入高电位，非门电路输出低电位，使与门电路输出低电位，不触发故障显示，只向或门电位输入低电位。此时由于司机控制器换向手柄在零位，或门电路输入都是低电位，其输出低电位，KM20不能动作。

综上所述，HXD3型机车辅助接触器KM11或KM12不吸合时电路转换逻辑控制电路，对HXD3C型机车辅助接触器KM11或KM12不吸合时电路转换逻辑控制，当辅助变流器APU1或APU2因辅助接触器不吸合，不能向其负载电路供电时，一方面可以实现辅助电路自动转换，由一台辅助变流器承担机车全部的辅助电动机负载，维持列车运行。另一方面由于触发了故障显示，使得机车运用和检修人员及时了解到故障情况，便于查找故障点，及时排除故障，恢复机车良好状态。

图3　HXD3型机车辅助接触器KM11或KM12不吸合时电路转换逻辑控制图

[1]中国北车集团大连机车车辆有限公司.HXD3C型大功率交流传动电力机车培训教材[Z].大连：中国北车集团大连机车车辆有限公司，2010.

[2]秦曾煌.电工学[M].2版.北京：人民教育出版社，1981.Proposal about Improving on the Control Circuit for Auxiliary Contactor of HXD3C Type of Electric Locomotive

ZHONGXiaojun

(East Nanjing Locomotive Depot of Shanghai Railway Administration, Nanjing 210046 Jiangsu, China)

After analysis of one of dilapidation accident of HXD3C type of electric locomotive without voltage and electric current, the proposal about improving on the control circuit for auxiliary contactor of HXD3C type of electric locomotive is given out.

HXD3C type; auxiliary; contactor; control

1008-7842 (2016) 04-0058-03

��)男，高级工程师(

2016-02-03)

U264.3

Adoi:10.3969/j.issn.1008-7842.2016.04.15