CRH380A型动车组单节车真空断路器不闭合故障分析和应急处理

（武汉铁路职业技术学院 湖北·武汉 430205）

1 概述

真空断路器英文缩写为 VCB。在本文所述型号动车组上，列车运行中由装设在4车或6车车顶的受电弓（仅能升起一台受电弓）从接触网上获取电能，通过特高压电缆，分别连接到2车、4车、6车的VCB，再分别给三个动力单元供电。其中，1车、2车、3车组成动力单元1，4车、5车组成动力单元2，6车、7车、8车组成动力单元3。因此，可以看出CRH380A型动车组上共有三个VCB，每个VCB的功能是：（1）是相应动力单元的总电源开关；（2）是相应动力单元的总保护开关。

CRH380A型动车组VCB不能闭合故障可以分为：（1）全列VCB不能闭合故障；（2）单节车真空断路器不闭合故障（即某动力单元VCB不能闭合故障）。

全列VCB不能闭合故障即司机在司机室中按压【VCB合】按钮或自动过分相后，列车中所有三个VCB都不闭合。此故障带来的后果是：列车失去动力，失去牵引动力，失去再生制动力，包括空调在内的辅助系统停止工作。列车起动时发生全列VCB不能闭合故障，将无法起动列车；列车运行中发生全列VCB不能闭合故障，处置不当将会造成区间被迫停车，引发整个线路的行车中断。

本文所分析的单节车真空断路器不闭合故障是指：司机在司机室中按压【VCB合】按钮或自动过分相后，CRH380A型动车组的三个VCB中有两个闭合，有一个不闭合。此故障带来的后果是：列车中VCB不闭合的动力单元失去动力，失去牵引动力，失去再生制动力，而VCB闭合的两个动力单元工作正常。列车将损失1/3的牵引力，故障单元无法再生制动。出现此故障时，列车可以维持运行，但是对列车的运行时刻（列车晚点）将会产生一定的影响。

2 单节车真空断路器不闭合故障分析

2.1 单车VCB控制原理

CRH380A型动车组的VCB控制方式有以下几种：

2.1.1 VCB司机室开关控制

司机在司机室中按压【VCB合】按钮，列车贯通线7号线得电，合闸信号送入2、4、6车控制电路，所有VCB合闸；按压【VCB断】按钮，列车贯通线8号线得电，分闸信号送入2、4、6车控制电路，所有VCB分闸。

另外，为了防止司机带负荷强行降弓造成拉弧而烧损受电弓和接触网。在列车中所有VCB未断开的情况下，司机降弓操作按压【受电弓降】按钮,列车贯通线8号线优先得电，分闸信号送入2、4、6车控制电路，所有VCB分闸。所有VCB分闸后，再执行降弓指令，受电弓降下。

2.1.2 VCB自动过分相控制

列车通过分相绝缘区时，自动过分相控制装置使SVCBOR得电，列车贯通线8X线得电，自动过分相分闸信号送入2、4、6车控制电路，所有VCBOR3得电，单车VCBOR1得电，单车VCB（2、4、6车VCB）分闸。列车通过分相绝缘区后，自动过分相控制装置使SVCBCR得电，列车贯通线7X线得电，自动过分相合闸信号送入2、4、6车控制电路，所有VCBCR3得电，单车VCBCR1得电，单车VCB（2、4、6车VCB）合闸。

2.1.3 VCB远程控制切除与恢复控制

司机使用MON触摸屏进入远程控制切除页面，选定对应单元，再选定【VCB切除】或【VCB接通】，指令信号通过网络系统送到选定车辆的车辆信息控制终端装置，由计算机输出接口OUTPUT输出控制指令，通过选定车辆的VCBCOR或VCBCR1产生动作，从而使对应单元的VCB分闸或合闸。VCB被切除后，使用【VCB合】按钮操作，该VCB不能闭合。

2.1.4 单车VCB合闸的条件与保护性分闸

在该单元中，单车VCB合闸的条件电路中串联电路所有触点必须全部闭合，该单元的VCBOR2才能得电，VCBOR2得电是该单元VCB合闸的条件。串联电路中任意联锁断开，VCBOR2失电，该单元VCB不能合闸。

该单元出现故障后（如主变压器一次侧过电流，ACOCRR2将处于得电自锁记忆状态），串联电路断开，VCBOR2失电，该单元VCB分闸，从而实现故障保护。若需要使该单元VCB合闸，应先排除该故障或操作司机室中的【RS】按钮进行复位（如解除ACOCRR2的得电自锁记忆状态，使其失电），然后进行合闸操作，使该单元VCB合闸。

2.1.5 K与VCB的逻辑关系

根据该单元中K与VCB的逻辑关系，VCB由分闸状态转为合闸状态之前，该动力单元中的两个K应处于断开状态（图4中的KRR处于闭合状态），两辆动车的牵引变流器均未起动，避免VCB合闸后受到大电流的冲击。

VCB-M得电后，VCB主触头闭合，VCB辅助触头亦闭合，松开【VCB合】按钮，VCBCR1失电，VCBCR1常开触头断开，VCB-M由VCB辅助触头继续供电。因此，VCB合闸成功后，VCB-M的状态与K的状态无关。

2.2 单节车真空断路器不闭合故障现象

单节车真空断路器不闭合故障现象主要有：

（1）过分相后或司机按下真空断路器（合）按钮，有一节车真空断路器不闭合。

（2）动车组正常运营中，1、2动力单元或5、6动力单元中，其中一个单元的真空断路器无法正常闭合，列车起动准备阶段状态显示灯显示未完成，主风管压力显示正常（780～880KPa）。

2.3 单节车真空断路器不闭合故障原因

单节车真空断路器不闭合故障原因主要有：

（1）真空断路器处于切除状态（VCBCOR处于断开状态）。

（2）该动力单元内两节动车的牵引变流器内主系统接触器K（至少有一个）处于接通状态（同一单元内，至少有一个KRR处于断开状态）。

（3）出现了主变压器原边过电流（ACOCRR2处于得电自锁记忆状态）、辅助系统接地（GRR3-2处于得电自锁记忆状态）、辅助系统过电流（*AOCN断路器处于保护性跳闸状态）等故障，真空断路器跳闸保护后。以上三种故障未恢复正常或未使用司机室复位开关进行复位处理。

（4）主风管接入VCB储气缸的气路阀门处于关闭状态。在动车组多次通过分相绝缘区后，消耗了VCB储气缸中的压缩空气，而又无法得到主风管中压缩空气的补充，导致VCB储气缸气压不足，VCB保护性跳闸。

（5）3车或13车的ACMGVR1处于断开状态。

3 单节车真空断路器不闭合故障的应急处理

单节车真空断路器不闭合故障的应急处理步骤：

3.1 司机发现单节车真空断路器不闭合故障并确认故障原因

（1）检查“准备未完”显示灯的状态：若显示灯灭，则预备过程完成，且正常；若灯亮，则操作【辅助空压机控制】旋钮，右旋并保持3秒以上，辅助空压机风表指针应开始上升，直到“准备未完”显示灯灭。

（2）通过车辆信息显示屏确认有故障的VCB的远程切除状态，若处于切除状态，则进入远程控制切除页面进行恢复操作。

（3）通过车辆信息显示屏，进入发生故障车“配电盘信息”页面，检查有无发生“CI故障”、“主电路接地”、“三次侧接地”、“MTr油流”、“三次侧过电流”；若发生，则操作复位开关进行复位。

（4）司机室按下【真空断路器（合）】按钮，若真空断路器仍不闭合，通知随车机械师。

3.2 随车机械师按司机指示，到对应车处理相关断路器

（1）随车机械师到对应故障车厢打开组合配电盘面板，检查【真空断路器】、【扩展供电】、【牵引变压器油流】、【牵引变压器过电流】、【辅助电路过电流】这5个断路器的状态是否处于闭合状态；若处于断开状态，则手动操作合闸。

（2）随车机械师到对应故障单元的各动车车厢打开组合配电盘面板，检查【牵引变流器1】断路器是否处于闭合状态；若处于断开状态，则手动操作合闸。

（3）确认相关断路器状态完毕后，结果通知司机。

3.3 司机进行扩展供电

（1）故障VCB合闸操作。

（2）若真空断路器仍不闭合，远程控制切除故障VCB，并进行扩展供电，操作闭合ACK2。

3.4 司机确认总风压力，并通知随车机械师

1、2单元或5、6单元的真空断路器仍不闭合；“准备未完”显示灯仍显示预备过程未完成，确认总风压力在780-880kpa正常范围，通知随车机械师。

3.5 司机和随车机械师配合完成“辅助空压机调压器”维持故障运行”

（1）随车机械师立即到3车或13车确认【辅助空压机】的状态。

（2）若【辅助空压机】断路器已跳闸，重新手动操作合闸。

（3）若【辅助空压机】断路器没有跳闸，且压力在780kPa以上。闭合3车或13车配电柜中辅助空压机调压器“应急短路开关”（正常位为断开位），通知司机闭合VCB维持故障运行。

（4）运行途中，司机密切监视辅助空压机风压，保持在640kPa以上。

（注意：在故障处理完毕后，禁止右旋【辅助空压缩控制】旋钮，启动辅助空气压缩机。）

4 结论

故障应急处理的首要原则为避免行车中断，保障线路的畅通。迫不得已需要停车处理故障也应尽可能使列车维持运行到车站停车，保障线路的畅通，车站停车后再处理故障。列车运行中进行故障应急处理，首先要确认故障原因，有针对性的对故障进行复位，再重新起动设备；若重新起动失败，应对设备做切除处理，维持故障运行。