HXD1C型机车控制回路接地的分析与判断

2021-03-31陈遵

轨道交通装备与技术 2021年1期

陈遵

(合肥机务段安徽合肥 230000)

接地故障是HXD1C型电力机车较为常见的故障之一，包括主回路接地、辅助回路接地、AC230 V接地、控制回路接地等，每部分都有对应的接地检测装置，下文将对控制回路接地进行深入分析。

1 控制回路介绍

HXD1C型机车控制回路在有网压情况下从变压器二次绕组取220 V交流电，经4个蓄电池充电机模块整流成110 V直流电为其供电。这4个充电机模块是并联的，每个模块输出电流为22.5 A，总输出电流为90 A，同时作为机车控制回路的滤波器，以提高输出110 V电压的平稳性。充电机模块输出电源一路给蓄电池充电；一路经DC/DC模块输出24 V电压作为仪表灯、标志灯、计点灯等电源；一路给110 V用电设备供电，包括网控模块(如VCM、GWM、ERM、TCU等)、电台监控、照明、冰箱、辅助压缩机等；一路作为停放制动电源；电路原理如图1所示。在没有网压时，由蓄电池作为控制回路的电源，此时应该注意“=32-F03”断路器的闭合时间不能过长，防止蓄电池亏电。正常情况下蓄电池电压不能低于88 V，如果低于88 V会在IDU上提示警告蓄电池电压过低，此时应该及时升弓合主断，为蓄电池充电，防止故障进一步扩大[1-2]。

图1 110 V电路原理图

2 控制回路接地检测原理

HXD1C型机车自带110 V接地检测装置，用于检测控制回路中可能存在的接地点。该装置带LED显示屏可以显示正端或者负端的对地绝缘值，正常情况下装置正负端均显示“OL”。如果机车有控制回路接地故障，会在IDU右下角显示“控制回路接地”，同时在接地检测装置会具体显示对地绝缘值。如果装置正端显示数值表示正端接地，负端数值表示负端接地。110 V接地检测装置具体检测原理为：接地检测装置内部采用不平衡电桥法对110 V工作回路对地绝缘值进行检测，通过内部耦合电路测得对地绝缘值。当检测的绝缘值大于设定值时，显示“OL”，小于设定值会在检测装置上显示具体绝缘值。此时接地继电器动作，同时把信号通过微机网控系统中的DXM36传送给CCU，由于机车定义控制回路接地为轻微故障，只会在IDU右下角出现背景为红色的闪烁提示，而不参与机车其他控制，接地检测装置如图2所示。

图2 110 V接地检测装置

3 控制回路接地判断

机车控制回路中，接地处所涉及的设备多、电源线分布广，查找故障点较为困难。处理该类故障时从正端接地和负端接地两个方面着手。

3.1 正端接地

当机车发生正端接地时，110 V接地检测装置上会显示对地绝缘数值。此时可以依次断开低压电气柜面板处断路器(辅机断路器“=31-F113”接接地检测装置电源，不能断)，同时观察电气柜内的接地检测装置数值是否变化。如果变化则顺着该断路器所在的线路查找具体故障点；如果不变化则继续断开。由于充电机模块和24 V模块的控制电源与接地检测装置负端线有共用断路器“=32-F02”，所以在接地检测装置工作时，不能通过断开断路器排除这些模块的接地可能性。可以在合电前抽出4个充电机模块和24 V模块，然后合电观察故障是否消除进而确定是否接地。

3.2 负端接地

负端接地处理时较为繁琐，根据电路图从充电机模块输出端引出三根负端线分别为：线路320172.01经断路器“=32-F02”到接线排“=32-X151.06”；线路320172.02经断路器“=32-F03”给蓄电池充电；线路320172.03作为停放制动电源。在处理时可以按照以下顺序排查：(1)依次拔一室电源航插“=91-X151.15”、二室电源航插“=91-X151.16”(位于低压电器柜与工具柜之间的电气柜侧墙)，观察接地检测装置是否变化。司机室主要可能接地处所有重联插座、照明、刮雨器电机等。(2)甩停放制动电源线320172.03，观察接地检测装置变化。(3)逐个甩负端接线排“=32-X151.06”接线，观察接地检测装置是否变化。

3.3 检测装置故障

110 V接地检测装置内部有不平衡桥臂电路，存在内部电路不良的可能，此时可引起假接地现象。但是这种可能性比较小，现场处理故障时都按照真接地处理，在查找无果时考虑更换接地检测装置，控制回路接地处理流程图如图3所示。

图3 控制回路接地常规处理流程

4 案例分析

2020年4月5日HXD1C型6450号机车入库报控制回路接地，上车发现接地检测装置正端显示63，负端显示2，正负端均有接地现象。断开低压电器柜断路器，检测装置绝缘值均无变化，随后按负端接地处理流程查找。拔一室电源航插时，发现检测装置负端显示正常“OL”，故障点锁定在了一室。检查一室重联插座及操作台板件开关处均无水迹，在拔一室头灯电源线后故障消失，最后查出为头灯电源总成故障。

2020年4月6日HXD1C型6241号机车入库报控制回路接地，上车发现检测装置负端显示为零。按负端接地处理流程查找，甩一二室电源航插、停放制动电源线无果，随后逐个甩负端接线排接线。在甩掉320462.116时检测装置转变为正端接地，查电路图得知该线为冰箱负端线，甩开冰箱检测装置仍指示负端接地，最终发现为电冰箱负端线老化裸露。