而主断路器一旦发生故障,首先要求我们的随车机械师根据HMI上的故障代码判断该故障可能的原因,同时下车观察其它高压器件的状态并采取紧急措施,以免二次事故发生;然后司机采用换端操作的方法,若是变压器或变流器故障,还需降级运行,将动车组运行至最近的车站。而后,在接触网断电,动车组降弓接地的情况下,上车观察主断路器的状态或入库后对整个系统进行全面的检查。主断路器控制线路分为电路和气路两部分。从结构上分为三大部分,上部为触点部分,包括静触点和动触点,通过动触点的移动与静触点接触,实现主断路器闭合的目的。中间为绝缘支撑部分,而对主断路器进行电路和气路控制部分则位于下部,安装时主断路器通过底板安装在预留的安装孔上,并进行固定密封。
1主断路器控制原理
(图1)CMDE:控制单元Caux:辅助触点ON/OFF:控制开关,闭合/断开断路器-Ubat:控制电源(负极DC)+Ubat:控制电源(正极DC)1:控制电源(DC)2:控制电源(正极DC)3:控制电源(DC)4:控制电源(正极DC)5-6:NC(常闭)辅助触点9-10:NC(常闭)辅助触点7-8:NO(常开)辅助触点11-12:NO(常开)辅助触点16-17:NO(常开)辅助触点EV:电磁阀Mm:吸持电磁线圈K:传动气缸RE:储风缸。低压控制电路由控制单元(CMDE)和辅助触点(Caux)组成。在进行合闸操作时,首先由司机在HMI上发布主断合闸的命令,经网络控制系统传输至控制开关,控制开关动作至“ON”位,CMDE得电,同时,EV电磁阀和Mm吸持电磁线圈同时得电动作。EV电磁阀得电带动其上的连接杆移动,这时,已经存储在气缸内的压缩空气气路被打开,压缩空气开始进入传动风缸,因Mm吸持电磁线圈也得电产生磁力,吸引传动风缸内部的操纵杆移动,该操纵杆前端连接动触点,因此也带动动触点运动,直至经过DtC时间后,动触点和静触点接触闭合。此时EV电磁阀失电,而Mm吸持电磁线圈继续得电,主触头开始压缩触头弹簧,直至弹簧本压缩至最短,停止动作,Mm吸持电磁线圈继续得电保证了主触头一直处于闭合状态同时在进行分闸操作时,可以将传动风缸内的空气尽快排出,避免拉弧。在分闸操作时,EV电磁阀继续保持失电状态,同时Mm吸持电磁线圈也失电,此时因触头弹簧的弹簧恢复力推动动触点迅速分开,达到减少电弧产生目的,即使产生的少量电弧也会在真空灭弧室被熄灭,实现迅速安全断开的目的。
综上所述,主断路器控制实现合闸必须保证:网络控制系统良好;压缩空气已准备好,其数值为4.5~10bar;主断路器所有部件功能良好。
2故障处理
在日常运行中,因主断路器位于车顶,运行环境恶劣容易受环境因素的影响,易发生故障,同时因它在牵引系统中发挥着重要作用,若发生故障容易造成严重后果,因此就要求当由故障发生时随车人员要迅速做出准确判断并采取相应措施,将影响减至最低。
2.1主断路器控制无法闭合。在运行中出现主断路器无法闭合,此时需采取的紧急措施为如果升弓后HMI界面上的主断闭合图标不变蓝,则逐个切除牵引变流器,直到变蓝(主断释放)并能够合主断,然后隔离故障变流器,恢复其他变流器。如果变蓝后主断仍然不能闭合,则尝试禁止一端受电弓升另一端受电弓合主断;若故障仍存在,则从HMI操作将车顶隔离开关断开,对两个独立的牵引单元分别检查能否正常工作。而在入库维修时,通过控制原理分析,我们已经知道要保证主断路器闭合必须首先保证压缩空气的正常供给,同时电路控制连接和空气管路连接的阀门都要状态良好。因此在检修时主断路器无法闭合,首先,检查压缩空气有无进入,当压缩空气进入后,检查低压控制电路的连接器是否连接好,此时可通过目测检查进行,检查项目为连接器是否松动,插针是否存在弯折,脱落现象;若连接器状态良好,则需进一步检查储风罐是否有泄漏,气压是否达到了4.5bar。若上述状态都良好,则可以进一步检查EV电磁阀的电压值和Mm吸持电磁线圈的电阻是否正常并检查CMDE控制板的状态。
2.2主断路器控制无法保持闭合状态。在运行中,如果主断闭合后又迅速断开,则逐个切除变流器,直到故障消除,然后隔离故障变流器,恢复其它变流器。动车组降级运行。入库维修时,主断路器闭合状态的保持是通过保持线圈来实现的,因此当它无法保持闭合状态时,首先,检查保持线圈的电阻值是否正常(约41Ω),若远大于或远小于此值,则可判定为保持线圈故障,对其进行更换即可。若电阻值正常,进一步检查保持线圈与CMDE间的电气连接是否良好,此过程可通过目测实现,目测完成后,对于连接状态良好的线路,则可判定为CMDE控制系统故障,对其更换。更换后需对主断路器的功能进行测试。
作者:滕莉娜 单位:吉林铁道职业技术学院