地铁牵引系统静态试验SSICB空开跳闸现象问题分析论文_侯继峰,李晓杰,徐滨全

摘要：牵引逆变器是地铁列车牵引系统的重要组成部分，牵引逆变器的功能是转换直流制和交流制间的电能量，并对各种牵引电动机起控制和调节作用，从而控制列车的运行。本文通过对牵引逆变器VVVF模块中的SSICB空开跳闸现象进行分析，发现了故障原因并提出了解决措施。

关键词：牵引逆变器；VVVF模块；跳闸

1.牵引逆变器（VVVF）原理简介

将直流变成交流的变流器称为直—交变流器,又称逆变器。在列车中常称为牵引逆变器。牵引逆变器主要由2个相同的IGBT变流器模块构成，还包含有控制箱、传感器等部件。牵引逆变器采用热管走行风冷[1]。对于大功率电力电子器件的散热方式有多重，如强迫风冷，水冷，油冷等，其中油冷及水冷系统较为复杂，强迫风冷产生较大的噪声。采用热管散热既保留了风冷散热器结构简单、维护方便的特点，又保证了散热效率，而且无噪声、无污染。下图为列车电气系统之牵引主电路系统的电路图。

图1牵引主电路图

图2试验电路示意图

地铁牵引逆变器具备故障诊断功能，牵引逆变器设有故障指示灯，其中power指示灯为牵引逆变器故障状态指示灯，当牵引逆变器内部出现故障如短路、过载或其他故障时，power指示灯便会亮起，提示该车牵引逆变器出现故障，fault故障指示灯为本车总故障灯，包括AUX灯（辅助逆变器-SIV）、VENT灯(空调)以及power指示灯，当三者任意一灯亮起时，fault故障指示灯便会亮起，提示本车出现故障，需要进行故障检查和处理。牵引逆变器中SSICB空开为power指示灯和fault故障指示灯的控制空开。在地铁静态调试试验中通过控制SSICB空开进行信号指示灯试验的测试，本文通过对信号指示灯电路试验进行调试，查找SSICB空开跳闸问题所在。

2.SSICB空开跳闸现象问题分析

2.1故障起因

在进行地铁牵引逆变器系统-故障指示器信号确认的试验中，需确认故障指示灯正常工作，即当牵引逆变器中FIR闭合时，故障指示灯亮起，但是在试验中发现当闭合FIR空开时，故障指示灯未亮，且电路中空开SSICB自动跳开，同时TCMS中显示I/O界面显示为0，即为低电位状态，TCMS无牵引逆变器系统故障报出。此故障也导致无法进行后续试验，需进行事故排查。

2.2故障排查

1）首先进行线路校对，将牵引逆变器中控制电源空开断开，然后将牵引逆变器中的CN1连接器和CN2连接器拔掉，此时断开SSICB，分别测量CN1的C针（T1061）、D针（T1071）和CN2的Q针（T1071）对地无短路现象。

2）闭合SSICB，测量CN1的C针（T1061）是有电的，断开SSICB，CN1的C针（T1061）是无电的，同时短接CN1的C针（T1061）、D针（T1071），闭合SSICB，此时power指示灯和fault故障指示灯都亮起，TCMS内I/O显示FIR为1，证明系统状态指示灯的总体线路是没有问题的。

3）恢复连接器CN1、CN2的连接，闭合MMICB和HBCB，恢复牵引逆变器供电，断开SSICB，继续进行试验，首先测量连接牵引逆变器的T1061线对地阻值大约为58Ω，电源电压为110V，所产生的电流远大于1A，因为SSICB的额定电流为1A，造成SSICB过流跳闸现象。继续测量牵引逆变器输出故障指示信号线T1071线对地阻值情况，同样出现对地阻值较小的现象。

通过对整体线路及牵引逆变器中的核心电路进行排查，我们发现在牵引逆变器中存在负载电流过大现象，将问题定位到牵引逆变器的电路板。

3.结论

经过电路的调试排查发现通过更换牵引逆变器继电器单元RY板卡和RE板卡，可以避免此问题的出现。关于地铁牵引系统静态试验中SSICB空开跳闸现象也得到完整的解决，确保了后续调试试验的顺利进行，也为后面同样及类似问题的解决提供了宝贵经验及借鉴。

参考文献

[1]刘海涛.地铁车辆用DC1500VIGBT牵引逆变器[J].机车电传动,2008（5）：42-44.

论文作者:侯继峰,李晓杰,徐滨全

论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期

论文发表时间:2020/3/16

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