摘要：本文对CRH2A型动车组在载客运营及检修作业中牵引、制动系统的应用进行概述，并对CRH2A型动车组牵引、制动系统故障处理进行分析。
关键词：CRH2A型动车组；牵引系统；工作原理；故障处理
1关于CRH2A型动车组牵引系统组成简介
1.1牵引系统概述
动车组分为2个动力单元：M1+M2，M3+M4。动车组要求的弓网电压为25kV、50Hz的单相交流电，由受电弓从接触网受电、通过VCB与牵引变压器1次侧绕组连接。每个动力单元车中各设一台牵引变压器、两台牵引变流装置及八台牵引电机。牵引变流装置牵引运行时向牵引电动机供电，制动时将制动再生电能反馈回电网，在牵引及再生制动时向主电动机供应电力和制动时电力再生控制之外且具有保护功能。牵引电动机使用3相鼠笼式感应电动机，轴端安装有速度传感器，检测转子频率，并将信息反馈给牵引变换装置、制动控制器。
1.2牵引系统关键部件简述
（1）牵引变压器
CRH2A型动车组牵引变压器具有2次绕组为2个独立绕组，每个绕组与一台牵引变流装置连接，使2次绕组具有高电抗和弱藕合性，确保牵引变换装置具有稳定运行的特性。另外，为对应于每个2次绕组的增容，1次绕组配置了2个并联结构的线圈；为了减轻重量，1次，2次线圈采用了铝质线圈；1次绕组接地侧、2次绕组侧及3次绕组侧的绝缘套管采用了耐热环氧树脂将11根铜质中心导线注塑一体成形的端子板。相对于3次绕组侧的一端子使用并引出了2根中心导线的特点。3次绕组对应的电压、电流及容量值如下表：
CRH2A型动车组牵引变压器具有壳式变压器结构，油箱分为上下两个部分。油枕与主体箱通过连接孔与主体箱内的油流通，油充填在波纹管的外侧，波纹管的内侧与大气相通。1次绕组高压侧绝缘套管采用耐热环氧树脂注塑成一体形绝缘套管，在变压器主体的前方横向引出，与相邻的高压设备箱内的断路器相连。1次绕组接地侧、2次绕组侧、3次绕组侧的各端均为成一体形注塑形端子板，在侧面引出。
（2）牵引变流装置
CRH2A型动车组牵引变流装置用于控制4台牵引电机的电源。其结构简洁，整流器、直流中间电路、逆变器、真空交流接触器等的主电路机器、无触点控制装置、控制电源等控制电路器具均安置在一个箱体内的一箱体构造，从而缩小了安装空间。牵引变流器装置安装在2、3、6、7号车的底盘下。另外，虽然一部分内部装置各自使用了独特的形式，但每个单元均在结构和控制方面确保其互换性。牵引变流装置由单相交流变为直流电力的整流器部分和直流电流变为3相交流的逆变器部分、吸收电压波动获得直流定压的直流电压电路（滤波电容器）部分构成。作为主电路的半导体元器件由于采用了能高速开闭的IGBT或IPM，能减小交流电压波形的失真，由此降低了牵引电机、牵引变压器的电磁噪声，因而减少了转矩波动。
2CRH2A型动车组牵引系统典型故障案例及处置
CRH2A型动车组在运行中会发生牵引电机温度高故障，现在我们就对该故障的处置进行详细的介绍。（1）在MON屏一般模式下，查看故障一栏、配电盘信息、切除状态界面，确认故障车辆信息；检修模式下，查看故障记录，确认故障详细信息。（2）下载TBDR/DRWTD数据，分析故障时刻车辆的运行工况；下载轴温实时检测系统的车辆实时轴温数据，查看故障时刻数据有无异常。（3）检查【牵引电机温度高报警】断路器状态，分别闭合、断开【牵引电机温度高报警】断路器，用万用表直流电压档测量断路器进出线电压，并查看“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”有无变红；若“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”一直变红，断开【牵引电机温度高报警】断路器（暂不闭合），检查组合配电柜内MMTHR继电器插接状态，拔下MMTHR继电器（用万用表测量MMTHR继电器4、5针导通情况，暂不恢复），查看“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”是否变白。以此首先判断是否为终端方面出现问题。（4）检查【牵引电机送风1】【牵引电机送风2】马达启动器状态，并测试其功能有无异常。（5）检查四个轴的轴温连接器固定情况，拔下四个轴的12芯轴温连接器，检查连接器插针状态；重点检查针脚状态，有无缩针、弯针、电蚀等异常情况。用低电阻测量仪分别测量每个连接器的3-4针阻值（标准≤200mΩ），用绝缘测试仪测量每个针的绝缘值（标准≥10MΩ），测量时注意适当晃动端子汇接处、牵引电机继电器线缆根部；若出现阻值、绝缘值异常，则拆解牵引电机温度继电器端子汇接处，从汇接处直接测量牵引电机温度继电器阻值（标准≤40mΩ）、绝缘值（标准≥10MΩ）。（6）牵引电机温度继电器故障，更换牵引电机温度继电器；端子汇接不良，重新汇接；终端方面问题，更换终端相关板卡。（7）更换完故障部件后，库内车辆通高压，车辆无故障报出，“MON屏--配电盘信息界面--电气设备--牵引电机温度高”为白色。
3制动控制系统工作原理
CRH2A型动车组具有高效率和高安全性的制动系统，保证动车组制动过程中能够平稳减速、停车。此外，高速动车组运行时制动系统的可靠性和舒适度提出更高的要求。所以，动车组制动系统的性能和组成与普通车具有不同差异，它是一个能提供强大制动力并能更好利用黏着的复合制动系统，包括多个子系统。制动时采用电制动与空气制动复合制动的方式，且电制动为主。动车组制动过程中采用制动单元形式，制动过程中采用延迟控制，即制动力优先让动车负担，降低拖车自身的制动力方式。电制动又叫再生制动，是将机械能转化为电能，通过牵引变流器将电能反馈给电网，空气制动是通过基础制动中闸片摩擦轮盘或者轴盘进行制动。制动控制系统核心部件为制动控制装置内部的制动控制器，其接受光传输或者司控器指令线，综合考虑运算速度、空气弹簧压力、再生制动力等因素，计算出制动指令所需的制动力，其中空气制动控制电空转换阀的电流，送出与电流相对应的预控压力信号到中继阀，经中继阀送出流量放大的同比率压缩空气，制动控制装置内部通过控制不同电磁阀来完成不同制动类型制动力的输出，最后经制动夹钳将制动力作用到制动盘上。
4典型故障
某动车组库内检修时发现05车全部制动闸盘（轮盘、轴盘）磨痕较深，轮盘、用手触摸轴盘、轮盘，能感觉到凹凸感，检查其他部位无异常。制动试验时，制动压力与AS压力、EP阀电流及制动级位变化同步，且车下制动夹钳动作良好，检修画面无故障记录。下载DRWTD数据分析，发现05车EP阀电流和制动压力不论在任何制动级位下均保持不变（异常），其余车辆EP阀电流和制动压力均有符合制动时的起伏变化过程。查看05车BCU内简算输入指令值为0.2，06车减算指令输出指令值为10，更换06车制动控制装置恢复正常。对故障制动控制器拆解分析，发现06车BCU简算指令输出回路中三级管失效引起减算指令信号无法通过减算指令线传输到05车，最终导致05车制动力一直偏大使轮盘、轴盘磨损。
结语
本论文通过对CRH2A型动车组牵引系统以及制动系统进行介绍，通过逻辑控制理论、关键部件的设计原理及实际应用故障处理情况进行了专项描述，使得人们对CRH2A型动车组牵引、制动系统有了更深刻的理解。
参考文献：
[1]黄济荣.电力牵引交流传动与控制[M].北京：机械工业出版社，1998.
[2]刘建强，郑琼林，郭超勇等.高速动车组牵引变流器热容量[J].电工技术学报，2011（10）.
论文作者:王闯,刘祥,刘毓喆,陈宽
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/18
标签：车组论文; 绕组论文; 电机论文; 装置论文; 故障论文; 温度论文; 继电器论文; 《基层建设》2018年第33期论文;