动车组辅助供电系统常见故障分析

付磊，张桂兴

关键词：动车组；辅助供电；故障

中图分类号：U264.7文献标识码：A文章编号：

1.概述

辅助供电系统给动车组中低压负载供电，是动车组重要的系统之一。辅助供电系统由辅助变流器、充电机、蓄电池、单相逆变器等部件组成，如图1所示。

辅助供电系统采用母线供电方式，为列车辅助设备如冷却风机、空调装置、照明、网络控制系统、制动装置、旅客信息、列车无线电等设备提供电能。因中低压负载种类多、数量大，在列车运行中若出现辅助供电系统故障，会给列车运行带来安全隐患。

2.常见故障分析

动车组的辅助供电故障常见有蓄电池馈电以及漏电等。结合A型动车组运行情况，对辅助供电系统的常见故障进行分析。

2.1蓄电池匮电

蓄电池的功能是当没有高压供电或系统故障（牵引变压器或变流器故障，充电机故障等）时为列车低压负载提供DC110V电源。根据动车组设计要求，蓄电池可给负载持续供电2个小时，但供电时间过长，就会出现蓄电池匮电。

当蓄电池匮电后，就只能借助救援动车组或外接电源给蓄电池进行充电。以A型动车组为例，讲述救援作业办法。

A型动车组在头车开闭机构设置紧急供电插头，当发生蓄电池匮电而无法升弓时，利用过桥线将匮电动车组和救援动车组的紧急供电插头连接，并将匮电动车组的与功能无关的负载空开断开，尤其是PIS，照明，空调，门系统，信号系统。匮电动车组就可利用救援动车组母线电源进行升弓合主段，通过启动充电机给蓄电池充电。此救援办法操作简单，用时较短。

当没有救援动车组进行救援时，也可通过外接电源设备对蓄电池进行外接充电。

2.2漏电

动车组中低压漏电是时常发生的故障，如漏电的设备烧损，局部过热引起火灾，触发人体触点等。漏电的主要有两个原因：1、线路绝缘下降，存在虚接或接地；2、负载内部存在接地，如设备电源板烧损等。

漏电故障主要出现在3AC380V和DC110V这两个电压等级上。这两个电压等级负载最多，并且线路复杂。以A型动车组为例，对出现的漏电故障进行分析，并给出检查和处理的方法。

（1）3AC380V漏电

动车组3AC380V漏电检测通过辅助变流器的接地检测电路实现。接地检测电路时时监测3AC380V母线的漏电情况，当出现漏电时，通过并联接触器动作及逻辑控制判断，将漏电锁定在动车组的一定范围之内，通过MVB通信上传列车网络。在漏电的范围内对冷却风机、空调装置、开水炉等负载负载进行逐一排查。排查可通过司机室HMI屏幕选择用电设备开关，也可通过电气柜合断用电设备空开。

通过排查A型动车组的漏电故障，统计后发现多数故障都发生在卫生间加热器、门廊加热器设备本身接地，这些负载都属于空调系统负载，目前已将空调系统的总空开更换为带漏电保护功能的空开，确保发生漏电时，空开可自动跳开，对母线和设备进行隔离保护。

（2）DC110V漏电

动车组上DC110V相对3AC380V，线路和负载更为复杂，所以漏电故障出现的概率也比较大。A型动车组列车DC110V直流母线是浮地的，电源正线和负线均与大地绝缘。列车DC110V直流母线的漏电故障检测是通过充电机漏电检测电路实现的。充电机通过检测母线和漏电电压，进行列车DC110V直流母线的漏电故障检测，并通过MVB通信将检测结果上传列车网络。

检测电路有两个电压传感器T1和T2，T1检测母线电压，T2检测漏电电压。当发生漏电时，DC110V直流母线对地的阻值会发生变化，导致漏电电压发生变化。漏电分为正线漏电和负线漏电，当发生正线漏电时，T2漏电电压减小；当发生负线漏电时，T2漏电电压增大。充电机通过设定正负漏电报警阀值进行正负漏电判断。

单独出现正线漏电或负线漏电，不会影响110V母线的电压差，负载可以正常工作。当动车组HMI报出DC110V正负漏电时，首先对动车组的电压进行测量，确定故障情况真实。正常时正线对地电压为正55V，负线对地电压为负55V（实际中正线对地电压稍高一些，负线对地稍低一些）。当正线对地为0V，而负线对地为负110V时，则为正线漏电；当正线对地为110V，而负线对地为0V时，则为负漏电。确定发生漏电后，采用以下方案查找故障。

在断开蓄电池插头情况下，测量BD母线电压是否正常，如正常，可排除充电机，蓄电池母线接地。如不正常，则需对充电机内部的检测漏电系统进行接线检查，并检查充电机内部及蓄电池母线连接状态；如充电机及母线都正常，则通过断开BD母线负载的方式全列逐一排查故障。

判断BD母线正常后，投入蓄电池，对BN1、BN2路负载进行逐一排查，可通过断开DC110V用电设备空气断路器的方式，全列逐个车查找。重点查看空调控制器电源，外、内部照明电源，车门电源，雨刷电源，撒沙电源，网络主机电源等。

确定故障点后，将用电设备与线缆分离，先利用兆欧级电阻表（摇表）对线路检查，排查线路是否漏电。若线路漏电，则查找原因，并利用备用线或重新布线将漏电线路更换掉，并做好防护；若线路正常，则排查用电设备，对其绝缘性能进行测试，发现接地则进行部件更换。

通过排查A型动车组的漏电故障，统计后发现故障原因有雨刷电机连接器进水、外门控制器继电器进水、电线破皮等，这些问题在今后排查漏电故障时要首先排查，确保类似故障快速定位。

3.控制常见故障的措施

蓄电池使用时要关注蓄电池电压，当电压低于安全电压时，动车组必须要给高压，升弓合主段，给蓄电池充电。在日常检修作业中，需专人盯控。

漏电对于电缆损伤需加强工人保护电缆的意识，避免碰伤电缆；在工艺上加强电缆保护措施。对于用电设备接地，需加强日常维护，按检修周期检查。

在日常维护中，也要重点查看卫生间、洗面间的水龙头是否漏水，电气柜下部是否有水渍等，杜绝漏电隐患。

4.总结

结合A型动车组对辅助供电系统常见故障进行了分析，提出了常见故障的排查方法，总结了控制常见故障的措施，对今后排查故障带来启发。