大秦线HXD1型电力机车典型控制回路故障处理的研究

重载技术专栏大秦线HXD1型电力机车典型控制回路故障处理的研究

大秦线HXD1型电力机车典型控制回路故障处理的研究刘岷山：湖东电力机务段

摘主断控制回路、要：HXD1型电力机车控制电路结构复杂，

网压检测回路和安全回路尤为典型。本文结合这三种回路的典型故障对其控制原理进行分析，并提出故障处理建议，为关键词：HXD1型电力机车；控制回路；故障分析；处理方法HXD1型机车日常故障处理提供一定的技术参考。

1.1

1.1.1

主断断开检测到网压

2018年9月17日，HXD10031机车过分相后自动故障实例

降弓，故障显示B节主断断开后检测网压超出15耀31kV范围。机车B节CCU报出故障代码CPUDIAG-289:主断路器断开故障、主断路器断开3s后4QC输入电压超过450V，检查发现B节主断路器真空包击穿。1.1.2

当机车主断路器断开后，TCU仍会持续监测原边故障机理分析

0概述

HXD1型电力机车是由西门子公司与株洲电力机

车有限公司联合开发的双节重联8轴大功率交流传动重载货运电力机车，主要用于我国大秦线牵引重载货物列车，单机可牵引1万t重载列车，双机通过LOCOTROL系统远程重联牵引2万t重载列车。机车加速快、运行在运用中体现了牵引力大、牵引功率大、平稳等一系列良好性能。HXD1型电力机车作为大秦线重载运输的主力车型，其质量安全与稳定对重载运输秩序有着极为重要的影响。经过多年的检修实践摸索，发现HXD1型机车的常见及重点故障主要集中在主断控制回路、网压检测回路和安全回路等控制回路对中。通过机车电路结构分析和检修经验归纳总结，HXD1型机车典型回路的控制原理设计及常见故障处理方法进行研究探讨。1

主断控制回路

HXD1型机车受电弓选择在自动模式下，当司机

电压及电流。当主断路器断开3s后4QC输入电压仍超过450V，或者主断路器断开2s后原边电流仍超过50A，机车会断开主断。造成该故障的原因是主断真空度不良，或因主断瓷瓶清洁度不够引起的污闪爬电。1.1.3

故障预防措施

日常修程作业时需要对主断路器进行真空度检

确保主测及耐压试验，同时加强防污闪措施的落实，断绝缘状态良好。1.21.2.1

主断闭合故障

2018年9月24日，HXD10026机车过分相后自动故障实例

受电弓不能升起，机降弓，故障显示：A节主断闭合故障、车A节CCU报出故障代码CPUDIAG-292：主断路器闭合故障、丢失主断路器闭合反馈信号。检查故障电磁阀发现内部孔隙有螺丝嵌入，造成动作机构卡滞。1.2.2

故障机理分析

给受电弓扳钮后，非操纵端SKS3的主断控制信号路器LOOP回路闭合后，允许闭合主断。

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A13C-07闭合，使继电器21-K08得电吸合，此时主断

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但未收到主断闭合反馈当机车给出主断合指令，

即E133-02和E133-04。信号，两者其中之一异常时，机车会自动降弓。造成该故障的原因一是风路、主断压力开关、保持线圈等路器内部逻辑控制板、电磁阀、二是主断路器内部辅部件故障导致主断未正常闭合；

助联锁作用不良或相关线路异常导致主断闭合的反馈信号未传输到SKS3。1.2.3

确日常修程作业时保证主断路器地面试验质量，TCU与CCU收到的主断状态信号不一致2019年4月27日，HXD10178机车运行中主断故障实例故障预防措施

口因高压隔离开关安装底板防水密封不良造成进水，导致高压互感器保险及网压检测保护电阻烧损。2.1.2

HXD1型机车网压检测继电器21-A10-K02联锁故障机理分析

为两位置开关模式，因此网压检测回路始终处于闭合状态，车顶感应电压即使在降弓条件下仍然可以被有效检测，当网压回路部件发生故障导致回路断开时，会导致无网压显示。2.1.3

日常修程作业时重点检查高压互感器保护开关操纵节主断图标不变白

2018年5月21日，HXD10024机车B节主断图故障实例故障预防措施

保主断内部各部件工作状态良好。1.31.3.1

（或保险）及网压回路相关线路、部件。2.2.12.2

跳闸无法闭合，故障显示：B节TCU与CCU收到的主断反馈信号不一致。车回检查发现21-A11-K01继电器无法断开，B节TCU2报出故障代码DSP4QC-40：HSCB接触器状态不可行。1.3.2

机车TCU、CCU通过主断状态反馈继电器21-故障机理分析

标不变白，车回检查92-X143.03端子排上部8、9、10端子短接块接触不良。2.2.2

当网压检测回路出现异常时，故障节主断LOOP故障机理分析

回路中的TCU允许主断回路闭合控制信号2.2.3

TCU_G151因TCU检测网压异常会禁止主断闭合。

日常修程作业时重点检查网压检测回路各端子故障预防措施

A11-K01、K02不同组的辅助联锁来判断机车当前主断状态，当TCU与CCU收到的主断路器状态反馈信机车断开主断。号出现不一致时，1.3.3

日常修程作业时重点检查主断状态反馈继电器故障预防措施

排、继电器及相关接线状态。3安全回路

K10常开触点23-24、紧急辅助中继继电器43-K09

HXD1型机车安全回路包含紧急制动继电器43-

烧损及时更换。21-A11-K01、K02，发现触头存在过热、2网压检测回路

HXD1型机车升弓时，升弓节的高压互感器将网压

常闭触点、EBV紧急继电器28-K01常开触点23-24、紧急阀继电器43-A14-K05常开触点7WH-8WH、

检测信号通过网压检测继电器21-A10-K02，将网压信号分别送入两节机车。两节机车主变流柜内部的中间电压互感器T105将网压信号进行转换后分别送入TCU1和TCU2的L095插件，从而使机车获得网压信号。2.12.1.1

无感应网压显示

2018年7月7日，HXD10182机车升B节弓无网故障实例

急制动，同时机车牵引无流。3.13.1.1

故障实例

机车将触发紧13WH-14WH等。当安全回路打开时，

单个输出不能断开紧急回路

2019年4月26日，HXD10107机车显示屏显示

压显示，检查发现A节重联插头底座X171.11A的C

断合蓄电池后A节单个输出不能断开紧急回路故障，

故障消失，车回检查发现A节43-A14-K06继电器有

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时不动作。3.1.2

机车自检过程中会自动进行安全回路相关继电故障机理分析

明显存在的诊断故障提前检查，防止机车带隐患上线。

（3）投入在电力系统中应用较广的直流回路检测对HXD1型机车主要直流回路的完好性以及回设备，

路中接触不良等故障隐患进行检测。

故障点应在显示屏（4）如果上车检查存在故障，（如发生控制回路接所提示的伴生故障所在控制回路

地故障的同时，显示屏提示某一节高压隔离开关故障，处理故障时首先着重检查高压隔离开关电路状态是否良好。

（5）如果上车检查故障时有时无，或有时显示正应首先考虑机车布线进极接地。有时显示负极接地，

水造成（如司机室地板下积水，空调主机下积水，行灯。插座进水等）

判断出故障部位，必须要熟悉控制回路的工作原理及其在机车上的接线方式，合理利用控制回路检测开关，快速查出故障点。处理故障前，应先检查一下控制预先判断、检回路故障经常发生部位，根据故障内容，查重点部位，及时准确的找到故障点。5结束语

网压检测回路通过HXD1型机车主断控制回路、

和安全回路这三种典型控制回路的原理分析及常见可以对HXD1型机车的电路设故障处理方法的研究，

计及控制逻辑有了基本的了解和认识。只有熟悉了其建立起正确的理工作原理，才能为后续的故障判断，论分析研究基础。为日常机车检修及故障处理提供指导经验。

参考文献

[1]张曙光.HXD1型电力机车[M].北京:中国铁道出版社，2009.[3]曹锐.HXD1型机车控制回路典型故障预防建议[J].科技创新与应用，2014.

[2]华平.电力机车控制[M].北京:中国铁道出版社，2008.

器的电信号动作试验。当试验过程中出现继电器联锁机车显示动作不良导致安全回路无法断开的情况时，的故障，在此屏会报出“单个输出不能断开紧急回路”种情况下紧急阀N型继电器43-A14-K05、43-A14-K06联锁动作不良的故障尤为常见。3.2.13.2

紧急制动引起的牵引封锁故障实例

实际机车流，故障屏显示：由于紧急制动引起牵引封锁，

2019年2月15日，HXD10024机车运行中牵引无

未起非常。机车回段检查发现B节紧急阀状态监控继电器43-A15-K32负线存在虚接现象，B节CCU多次报出代码CPUPROT-381：牵引封锁因为紧急制动。3.2.2

在紧急阀正负极间接有紧急阀状态监控继电器故障机理分析

HXD1型电力机车发生控制回路故障后，要很快

号通过MVB传送到CCU后，机车获取紧急阀状态，从而实现对紧急阀状态的监控。紧急阀状态监控继电器43-A15-K32失电后会造成机车牵引无流，机车显。示屏报出“紧急制动引起的牵引封锁”3.2.3

日常修程作业时重点检查紧急阀状态监控继电故障预防措施

相关反馈信SKS1B-E120-14连接构成紧急阀非反馈。

14连接构成紧急阀与反馈、常闭联锁8BK-9BK与

43-A15-K32，其常开联锁6BK-7BK与SKS1A-E110-

器43-A15-K32的相关接线状态。4法

会受很多其他因素机车在实际运用检修状态下，

干扰，往往同时伴有两种或两种以上故障。具体如下：

（1）对HXD1型机车上危害较大的端子排进行梳理，在日常的检修作业中加强重点直流回路的端子排状态检查。

（2）加强日常修程中HXD1型机车数据分析，对

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HXD1型电力机车控制回路故障运用检修处理方