关于某型动力车运行途中牵引力瞬间掉零问题分析

胡俊 肖俊 李小训

摘要：某型动力车在运行过程中，出现牵引力瞬间掉零，又立即恢复的问题。在故障发生时，微机显示器上无任何故障显示，司控器手柄处于牵引区，极易导致司乘人员误判，导致线上停车，通过电路原理分析，判断故障原因，为处理类似故障提供建议。

关键词：动力车 牵引力掉零  工作原理 分析 故障处理

0.前言

某段配属的动力车分别在线上出现牵引力瞬间掉零，又立即恢复的问题。根据司乘人员反馈，出现问题时，司控器手柄在牵引区，无任何故障提示，原因不明。

1.问题分析

首先对微机数据进行分析，故障动力车微机数据分析如下：

故障发生时动力车主控，受电弓 2 升起，事件记录分析如下： 06:58:59 变流器 1、2 的四象限 LCC1、LCC2 封锁，变流器 1、2 的逆变 MCC1、2 也被封锁，4 个轴牵引力无输出；500ms 后变流器 1、2 的四象限 LCC1、LCC2 启动， 随后变流器 1、2 的逆变 MCC1、2 恢复启动，4 个轴牵引力恢复输出。如图一所示。

图一、动力车事件记录列表

TCU 数据分析如下： 06:59:01 TCU 数据记录网压同步信号（采集的网压信号）瞬间跌落，然后网压幅 值出现畸变同时网流无法正常发挥，判断出网流短时中断故障，四象限输入电流变为 0A 即四象限脉冲被封锁，如图二所示。

图二、TCU数据波形

08:38:55、08:42:15各发生一次变流器1、2的四象限LCC1、LCC2封锁，变流器1、2的逆变MCC1、 2也被封锁，4个轴牵引力无输出；600ms后变流器1、2的四象限LCC1、LCC2启动，随后变流器1、2 的逆变MCC1、2恢复启动，4个轴牵引力恢复输出。

2.工作原理及故障原因分析

1）、通过对动力车的数据分析，我们判断动力车变流器在工作过程中，TCU 会对网压和原边电流进行实时监测，当 TCU 监测到网压或原边电流采集出现异常情况（网压瞬时值跌落、网压频率异常、网流短时中断）时，为防止控制出现异常，将对变流器四象限模块实行短时保护性封锁 500ms，以避免因网压网流异常导致控制进一步出现异常从而引发次生故障。由于四象限模块 被封锁后，TCU 无法控制变流器中间电压，故也会同步封锁所有牵引逆变器模块，当 牵引逆变器模块被封锁后，牵引电机失去能量来源，导致整车失去牵引力。当 TCU 采集的网压和原边电流恢复正常后，TCU 将自行解除封锁，牵引力自动恢复。

2）、通过上述的分析，我们可以判断动力车牵引力输出掉零由变流器采集网压瞬时值异常导致，由于发生异常时，整车两个牵引变流器采集的网压均发生异常，牵引力同步输出掉零。

3）、在问题发生的同时段，同一编组的另一台动力车均未出现故障，因此可以排除弓网网压波动的问题。因此我们判断，出现问题的原因是受电弓受流和采集回路出现问题的可能性更大。随后根据动力车原理图进行分析，在网压信号送入TCU之前经过了一个限流电阻，如图三所示：

图三、动力车TCU网压检测原理图

该限流电阻串联在网压检测电路中，用于限制检测网压的电流大小，以防止电流过大而烧坏所串联的TCU元器件。保护电路中的其他元器件，避免电流过大导致设备损坏或火灾等不良后果。

我们判断，在该电阻自身发生故障时，由于是串联在网压检测电路中，若存在开路或虚接问题时，从而导致TCU无法正常检测到网压，导致TCU出现封锁问题。四象限封锁，导致动力车牵引力瞬间掉零。

3.结论

最终查明故障的原因是因受电弓电压检测回路中，串接的限流电阻管脚开路导致，重新焊接后动力车恢复正常，故障未再复现，出现此故障的主要原因均是因该限流电阻可靠性较差、制造时工艺未达标导致。通过对问题的分析，为今后在查找同类故障或解决同类情形的问题提供一种参考思路。

参考文献：

[1]樊运新 时速160公里动力集中动车组电气原理图（AJE1002813G300）［G］株洲：中车株洲电力机车有限公司