关键词：高速动车组；辅助供电系统；故障处理
引言
在高速动车组的运行系统当中，辅助供电系统是非常重要的组成部分。如果由于某种原因该系统出现了故障，那会就会对列车的稳定性产生严重影响。对于相关工作人员而言，对辅助供电系统的性能以及工作原理进行深入了解是非常重要一项工作内容，通过不断学习让工作人员能够更为精准地判断该系统的状态，并且借助对该系统故障案例的剖析来了解故障发生的原因，进而优化故障维修技术，提升列车稳定性和安全性。
一、动车组辅助供电简介
想要了解辅助供电系统的运行模式以及故障维修问题，我们先要了解该系统的结构以及基本功能。辅助供电体系主要由充电机、蓄电池、变流装置以及逆变器等构成[1]。一般情况下，当动车组的过分相区时速达到70km/h的时候，借助牵引变流装置的中间电路结构将电机发出的电能转化为交流电，并输送给辅助系统。当列车的无火回送时速大于70km/h的时候，同样保证可以为车辆提供稳定的电力供应。当时速小于50km/h的时候，自动结束发电。在该系统中，低压系统所使用的电源由3AC380V 50Hz母线的供电作为支撑，利用充电机将交流电转化为DC110V电源，满足并网供电以及蓄电池充电的需求。
二、子设备运行原理解析
从结构上来看，辅助供电系统中的变流装置主要由变压器、逆变器、接触器以及传感器组成。这其中逆变器的直流侧与变流装置的中间回路处于并联状态，在经过降压器的调节之后，可以得到稳定的AC380V/50Hz。由于该系统中数个逆变装置以并联的方式排列，让整个系统的冗余程度上升。为了降低冗余度，设计人员使用微制动方式，在过分相时可以确保逆变装置处于稳定的工作状态，在无火回送状态下，辅助电机装置的制动反馈能力可以起到保护逆变器的作用[2]。在散热方面，辅助变流装置使用水冷系统来排解多余热量，该系统的主要结构包括水泵、散热器、热交换器以及冷却机等。目前常见的辅助变流装置类型有ACU—A以及ACU—B两个种类。二者主要的区别在于后者比前者多设计了一个外接口以耦合接触装置。
而该系统内部的充电机主要由PM1以及PM2两种功率模块组成，两种充电模块的额定输出功率均为30kW，两个充电模块负责给不同的蓄电池进行充电。该系统中的蓄电池使用冗余设计方式，位于TC08以及TC01好车厢的下裙板内部，通过与充电装置的连接，向列车提供DC110V电源。其中每一组电池的容量为190Ah，一节车厢配备4块蓄电池。
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三、故障处理具体方式
通过对辅助供电系统的详细分析，我们发现动车组辅助供电系统中最常出现的故障就是电源问题。如果该系统的电源在列车运行的过程中出发生了故障，那么就会严重影响整个列车运行的稳定性以及安全性。在极端情况下可能引发停运问题，造成严重的连锁反应。
在处理电源问题的时候，运维人员首先要利用BKK进行拓展充电工作，在进行充电的时候，运维人员就可以分析该系统电源故障发生的具体环节，判断究竟是负载装置出现的问题还是供电系统中的APU自身存在问题。其次，在判断完故障点之后，工作人员可以通过司机台RS系统的复位来查找辅助电源设备的NFB，通过这种方式来缩减故障排查的范围，进而制定出具有针对性的维修策略。最后，按照特定的次序对APU所负责的负载风机进行逐一检测，同时对于动车组变压装置的供风装置、牵引电机、送风装置以及RS复位信息进行全面检查，如果在检测的过程中发现相关设备存在破损情况，要根据破损的程度采取不同的维修方式，如果破损情况不严重，那么就对故障设备进行维修以及保养，如果设备破损的情况严重，那么就要对该装置进行及时更换，利用这种方式让辅助供电系统重新恢复其性能[3]。在实际的维修工作中，运维人员一方面要检查电源接头的情况，查看其是否出现了松动，如果电源接头的连接不稳固，那么就要对其进行加固。另一方面，工作人员需要对辅助供电系统中的电源系统和与之有关的供电电路的通电情况、绝缘情况进行检测。如果发现线路的绝缘出现了问题，要及时更换问题线路，保证整个电路系统的绝缘性。在完成了上述工作之后，运维人员要对存在异常的连接器以及插脚进行维修，运维人员要根据之前维修的数据以及相关的维修技术做好此项维修工作。这里需要注意的是，判断辅助供电系统故障的一个关键技巧是要考虑该系统中可能出现故障设备自身的问题以及故障发生的可能性[4]。比如说在维修的过程中，通过一定的方式发现电路可能存在的问题，那么就要将维修工作的重心放在判断供电线路是否会引起运行故障方面。假如故障确实是由于供电线路所引起的，那么运维人要做的就是对线路进行绝缘处理，保证已经处于绝缘状态的供电零件处于不带电状态，通过这种方式来确保运维人员能够在一个相对安全的环境中进行维修作业。在维修过程中，如果通道测试失败，那么就要及时更换相关的电子元器件，在更换完毕之后，要对端子以及线号进行详细检查，在条件允许的情况下，运维人员可以对目标元器件进行校准，提升辅助供电系统运行的科学性。
四、结束语
对于动车组而言，辅助供电系统是保证列车用电安全以及稳定运行的重要因素，一旦该系统出现了问题，会引发一系列严重的故障。为了保证动车组的稳定运行，运维人员要对该系统的工作原理进行详细分析，同时根据不同的故障类型来调整维修策略，为动车组的稳定运行提供技术支撑。
参考文献
[1]林小丹, 马岩, 陆继岩. 我国各型高速动车组辅助供电系统的对比分析[J]. 内燃机与配件, 2018(13).
[2]张应和. 动车组辅助电源结构及工作原理的分析和研究[J]. 机械工程与自动化, 2017(5):182-183.
[3]杨芝琴. 地铁车辆辅助供电系统结构优化方案分析[J]. 农家参谋, 2017(22).
[4]董晓东, 陈铎, 董修斌. CRH380A型动车组APU装置整流逆变模块电磁干扰故障分析及滤波器设计[J]. 机车电传动, 2018(3).
论文作者:马爱生
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
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