CRH380BL动车组轴温传感器故障分析与解决方案_尹叶红

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CRH380B型轴温传感器电路故障分析及预防措施

CRH380B型轴温传感器电路故障分析及预防措施

CRH380B型轴温传感器电路故障分析及预防措施作者:王佳来源:《中国科技博览》2017年第29期[摘要]CRH380B型动车组是我国新一代的高速动车组,最高运营速度可达到350km/h,目前是国内技术含量最高的动车组车型之一。

PT100型铂电阻轴温传感器能够在列车运行过程中时时监控轴温,在动车组安全运行过程中起着至关重要的作用。

[关键词]CRH380B型动车组、PT100型轴温传感器、电阻测试、故障分析中图分类号:R244 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)29-0293-021.轴温传感器简介1.1 轴温传感器工作原理CRH3型动车组采用PT100型轴温传感器,工作时铂电阻PT100通过稳定的400电流,通过测量铂电阻两端电压计算出温度,再将采集到的信息输入中央控制单元、牵引系统,并对采集到的轴承温度进行诊断、比较。

如果,某一轴承出现温度过高现象时,会立即出发报警系统,通过监控屏通知司机及随车机械师,并对动车组实施限速。

如果轴温传感器自身出现故障,诊断系统会因为轴温传感器故障而报警,列车不得不限速行驶(图1)。

1.2 轴温传感器电阻测试工艺首先要对轴温传感器进行绝缘试验,用直流绝缘电阻仪测量传感器外壳对连接器外壳的绝缘电阻,500V 电压下绝缘阻值大于200MΩ。

然后,对轴温传感器进行导通试验,即对温度传感器进行电阻检测(室温下测量电阻值即可),标准见表1,传感器有故障时须更换。

1.3 轴温传感器内部结构分析我们对报废的轴温传感器分解发现,8根针分为两个单元,1、2、3、4为一个单元5、6、7、8为另一个单元。

1针与3针、2针4针之间各有一根独立的导线连接(如图为红色),2针与3针又各自延伸出一根导线与轴温传感器另一头的探针联通(如图2为粉红色)。

5、6、7、8单元与1、2、3、4单元相同线分别为白色和银色导线。

根据线路分析我们绘制出电路简图(图3)。

通过简图我们可以看出1与3、2与4之间为串联电路,1与4之间的103-114Ω电阻其实就是2与3之间的电阻值,也就是实物图中两根粉红色导线之间的电阻值。

CRH1型动车组轴温传感器故障调查及解决措施

CRH1型动车组轴温传感器故障调查及解决措施

CRH1型动车组轴温传感器故障调查及解决措施摘要:CRH1型动车组频繁发生的轴温传感器故障对动车组正常运行秩序造成干扰,本文针对故障的原因进行调查并提出改进措施,改进设计后未再发生故障。

关键词:轴温传感器;轴温转换模块;原因分析;改进措施1故障描述2原因分析2.1轴温监控系统设计原理CRH1型动车组每个轴均分布有轴温传感器用于实时监控转向架轴端的温度,并将测量的信号传送给轴温转换模块处理,轴温转换模块将其转化为电信号输送至AX模块(模拟输入输出模块),AX模块再将信号传输给TC-CCU(列车控制单元),最终将轴温信息显示在IDU(智能显示单元)上。

单车单架轴温报警系统示意如下图:TCMS系统(列车控制和通讯系统)判定:若轴温小于-45℃,则报出X轴X位轴温传感器故障(A类警报),并在IDU上显示出来,提醒司乘人员进行处理。

2.2故障处理在处理故障时发现轴温转换模块输出电源指示灯不亮,更换轴温转换模块后故障消除。

2.3故障件分析对故障轴温转换器进行拆解分析:(1)电源连接线的绝缘性能及连续性检测正常。

(2)电源模块输入110VDC电压后,应输出两路±5VDC,但实测输出电压值均为0V。

(3)分解电源模块,发现稳压二极管1N4759A损坏。

更换稳压二极管后,检测电源模块功能正常。

2.4故障件的解剖分析(1)电源模塊原理简介。

轴温转换器核心器件采用时进口的芯片TOP227,其典型应用电路如下:图中红色标注的P6KE200A是一个瞬态电压抑制器,简称“TVS管”,作用是保护TOP227的漏极不被击穿。

基本原理如下:当典型应用电路的输入为220VAC时,整流后的直流电压Ve约为300VDC,在开关电源通断的瞬间,TVS管P6KE200A能够TOP227漏极电压钳位在Ve+200V(即500VDC),从而充分保护TOP227。

(2)故障原因分析。

为找到稳压二极管1N4759A损坏的原因,通过以下试验步骤进行分析:1)输入过电压试验:将输入电压从110VDC逐步升至200VDC,每一个测试点测试十秒钟,经过对三个模块的反复试验,未发现电源模块损坏。

crh380 a型动车组轴温报警典型故障分析与处理

crh380 a型动车组轴温报警典型故障分析与处理

故障维修·CRH380A型动车组轴温报警典型故障分析与处理doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.101CRH380A型动车组轴温报警典型故障分析与处理陈俊翰(中国铁路成都局集团公司成都动车段,四川成都 610051)摘要:本文对CRH380A型动车组轴温实时检测系统组成及工作原理进行介绍,结合成都动车段三级修中发现的轴温报警典型故障案例分析,明确了轴温实时检测系统故障处理思路及方法,同时结合实际提出动车组运用中出现轴温报警的应急处理建议措施。

关键词:CRH380A型动车组;轴温报警;故障分析;应急处理1. 轴温实时检测系统组成及工作原理轴温实时检测系统由温度检测单元、网关、显示器和温度传感器组成,通过温度传感器采集车下转向架齿轮箱、牵引电机以及轴箱的温度,并由车上温度检测单元处理温度信号后,将各个传感器采集到温度状态通过硬线接口和通信端口发送给列车网络系统。

(1)测温精度:±2℃(2)测温范围:–40℃~205℃(3)采集功能:温度检测单元能够通过采集板每500ms采集一次温度传感器数据。

(4)通信功能:通过GWM网关模块可以使列车各车厢之间相互通信,传输温度及故障数据。

温度检测单元还可以通过通信板上的20mA电流环接口实时与MON通信,并将采集到的温度数据发送到显示器上进行实时显示。

(5)记录及储存功能:温度检测单元能够将每次采集的各车厢温度信息储存起来,最多能够存储连续14天。

(6)轴温告警输出功能:温度检测单元通信板上具有继电器输出告警接口,当温度传感器温度超过设定的预警或报警阈值时,可以通过此硬件接口输出报警。

同时,如果传感器温度超过了预警阈值,显示器上的温度数值会变为黄色;如果传感器温度超过了报警阈值,显示器上的温度数值会变为红色。

2. 三级修轴温报警典型故障分析及处理2018年10月24日,成都动车段作业人员在对CRH380A-2823三级修电气调试时,发现00车【配电盘故障显示灯盘】中【轴温2】故障指示灯亮,且司机室MON屏报轴温2故障(155)。

CRH3型动车组轴承温度检测失效故障的研究

CRH3型动车组轴承温度检测失效故障的研究

CRH3型动车组轴承温度检测失效故障的研究摘要:中国高速铁路(CHSR)是指新建设计开行250公里/小时(含预留)及以上动车组列车、初期运营速度不小于200公里/小时的客运专线铁路。

2004年中国铁路大提速起的快速铁路建设引进加创新,研制了CRH系列,:从起初的C型车(CRH2C和CRH3C),发展到CRH380等,以及未来的主流:中国标准动车组,高速动车组凭借其舒适快捷而被广泛接受,成为出行必备交通工具。

为保障车组的安全稳定运行,有效的故障排查及降低车组故障率显得尤为重要。

文章针对CRH3型动车组轴承温度检测故障进行了故障模拟、排查与分析,明确该类型故障频频未能处置得当的根本原因,并妥善解决。

关键词:CRH3型动车组;轴温检测失效;导热硅脂引言:为保障CRH3型车组的安全稳定运行,有效降低车组在运营及检修过程中的故障发生率,从根本上解决故障、节约运用检修成本及作业时间,针对车组频繁发生并一直未能解决的“轴承温度检测故障”,文章将展开一些列故障分析排查、模拟及试验。

1 轴温检测故障逻辑及原理判断轴承温度检测失效的逻辑为:温度的合理性检查正常的前提下,列车不是静止状态(速度>1km/h),轴温比本车同侧温度的平均值小于30℃(持续15min),或出现转向架轴温度传感器检测的温度同一轴温度的A、B通道温度差大于3°C或低于同侧轴温度平均值30°C以上(持续15min),即判断本通道的温度检测故障。

温度检测工作原理:利用PT100电阻值随温度的变化而变化的原理,温度传感器将温度变量转换成电阻变量。

Compact Pt100模块通过给电阻施加一个已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值(电压或电流),再将电阻值转换成温度值,从而得到实际传感器的实际温度值。

2 常规故障排查及处置方式依据原理及故障处理相关各指导文件的要求,动车组报出热传导故障如下处理:(1)清理盲孔并更换导热膏;(2)更换温度传感器.(3)更换用于监测温度的Compact pt100模块;(4)检查传输线缆。

CRH380B型动车组典型故障分析

CRH380B型动车组典型故障分析

CRH380B型动车组典型故障分析【摘要】列车运行中牵引传动系统发生的故障作为高速列车运行中频发的故障,其直接影响了列车的正点和安全运行。

本文对CRH380B型动车组在运行中发生的影响列车正点运行的故障信息进行分类统计,对故障原因的进行分析。

【关键词】高速列车;频发故障;故障分析0.引言列车运行中牵引传动系统发生的故障主要是牵引丢失、主断无法闭合,作为高速列车运行中频发的故障,其直接影响了列车的正点和安全运行。

由于该事故经常造成意外停车,导致列车晚点,甚至严重晚点,影响了乘客的切身利益。

所以有必要对其故障进行分析。

1.功能简介受电弓将接触网的AC25KV单相工频交流电输送给牵引变压器,经变压器器降压后的单相交流电供给脉冲整流器,脉冲整流器将单相交流电变换成直流电,将中间直流电路将直流电输出给牵引逆变器,牵引逆变器输出电压、电流、频率可控的三相交流电供给三相异步电动机,牵引电机轴端输出的转矩与转速通过齿轮传动传递给轮对,转换成轮缘牵引力和线速度。

高压电器设备完成从接触网到牵引变压器的接通与断开,主要包括受电弓、高压断路器、接地开关、避雷器、高压电缆等。

一个牵引单元的牵引主电路设备主要由1个受电弓、1个牵引变压器(EC07)、2个牵引变流器(EC08/IC06)、8个牵引电机和2个牵引控制单元(TCU)组成。

每个牵引电机带有一套机械传动装置包括齿轮箱、联轴节。

1.1故障原因分析列车运行过程中牵引传动系统的主要故障有牵引丢失故障(55.17%)和主断无法闭合故障(27.59%+9.2%)。

1.1.1主断无法闭合导致主断路器不能正常闭合的原因有网压超出正常范围、过分相后闭合、牵引变压器故障(降弓,断开车顶隔离开关,升另一个牵引单元的受电弓,合主断,继续运行)、牵引变流器故障(切除故障牵引变流器,合主断,继续运行,主断仍不能闭合或HMI显示牵引变压器故障,则按上述故障原因处理)、网络通讯不良、主断自身故障、高压接触器故障等几种情况。

380B系列动车组运行故障分析及维修措施

380B系列动车组运行故障分析及维修措施

380B系列动车组运行故障分析及维修措施摘要:动车组运行量不断增加的同时,动车组的工作效率以及安全运行也成为人们关注的重要方面。

动车组的维护单位通过利用科学技术、建立智能化信息系统可以对动车组的运行情况进行监测,通过及时发出数据信号,反映出动车组的实际工作情况,通过及时处理各类故障,有效维护动车组的安全运行。

关键词:动车组;运行故障;维修措施1动车组的常见运行故障分析1.1门控器的故障通常情况下,利用以微处理器为基础的可编程直流驱动机可以完成对动车组门系统的操作控制。

控制器主要由电源直流转换器、门控制逻辑以及电源电机驱动组成。

通过配合相应的控制软件,及时对电机驱动信息进行反馈。

分析门控器工作原理,门控器故障会引起配件传输故障,致使车门出现故障。

1.2电磁阀常见故障动车组侧门由多个电磁阀组成,但每个电磁阀功能存在差异,主要有主锁锁闭电子阀、紧急解锁电磁阀以及站台补偿器风缸充风等组成。

电磁阀的故障通常由于组成部分故障引发,其中,主锁锁闭电磁阀故障主要指的是车门关闭时,由于车触发器等器件的共同作用,导致主锁锁闭电磁阀的阻值增加发生故障;一旦发生紧急解锁电磁阀故障时,车门将会无法正常打开,导致严重的车门故障;发生站台补偿器风缸充风故障时,充风收回无法回收致使侧门关闭补偿。

1.3限位开关的故障侧门98%限位发生故障时,限位开关在动车组关门时位置偏差导致,导致侧门难以关闭压紧。

同时门控器MVB信号与门环路硬件信号不一致。

1.4敏感胶条的问题敏感胶条主要是用于检测侧门关闭时能否向车门发送准确信号。

当胶条触碰到障碍物时如果不能及时关闭,证明胶条存在故障。

敏感胶条故障表现为胶条破损或电阻值偏大,测量电阻如果数据显示数值无穷大,表明敏感胶条出现故障。

1.5站台补偿器的故障动车组运行中站台补偿器的作用,有效降低侧门与站台间的缝隙。

依据门位置确定故障,通常故常成因都与限位开关故障或补偿器机械部件卡滞存在关系。

1.6出现网络信号问题动车组侧门出现故障时,首先应该查看远程与门控器的数据,如果检测数据一切正常,可以判断是网络通信故障。

CRH380BL型动车组常见故障处理

CRH380BL型动车组常见故障处理

CRH380BL型动车组常见故障处理摘要:CRH380BL动车组是我国目前应用最多的动车组列车之一,我们都知道我国铁路网几乎占据着全世界的半壁江山,铁路网纵横交错,动车组运行时制动系统如果出现异常,所造成的损失是非常大的,其最大的危害就是导致其他动车组列车延误,给铁路公司正常经营带来巨大的冲击。

因此有必要对动车组制动系统故障原因进行全面分析,提前做出处理故障原因的措施,把损失控制在最低限度。

关键词:CRH380BL 型动车组;故障;处理前言:我国已修建高速铁路多年,铁路网发达,现已居世界首位,四通八达的铁路网把中国各地区连成一个整体。

我国投入使用的动车组列车绝大部分为CRH380型,属我国独立开展研究的动车组列车之一,而这种动车组型号当中CRH380BL型动车组也占据了主要地位,动车在运行当中一旦出现运行问题对于铁路公司运行秩序产生了很大影响,尤其动车出现制动故障对于之后交路上的动车组产生了较大影响,如果某一列动车出现了制动故障那么将会导致之后列车出现延误,其损失非常严重,因此及早分析动车组制动原理和制动故障原因对于维护铁路运营秩序具有重要意义不一样。

一、车体结构CRH380BL型动车组车体承载结构是由车体全长大尺寸中空铝合金型材组焊接而成,呈筒形整体承载,包括底架,侧墙,车顶,端墙和设备舱。

动车组车体采用可焊接铝合金材质,防腐性好,防震,隔音效果极佳。

二、制动系统原理及构成(一)原理CRH380BL动车组列车采用单片机控制直通式电控制动系统作为制动系统,此系统是200km/h动车组列车控制系统核心,在城市轨道交通控制系统中同样使用,常用列车有8节或16节,每节4节,其中两节2节由动力供给,两节2节2节由牵引,单片机控制系统由制动控制器及自动控制单元给出命令,然后将此命令转换成PWM模拟信号并即时传输给各车厢单片机自动控制单元即制动信息。

本动车组制动有2种控制系统,一种为直通电控制动系统,另一种为备用自动空气制动系统,前一种系统在普通制动状态下使用,后一种系统在抢险状态下使用,二者组合在应急状态下使用。

CRH3型动车组牵引电机温度传感器故障分析及改进

CRH3型动车组牵引电机温度传感器故障分析及改进

CRH3型动车组牵引电机温度传感器故障分析及改进摘要:牵引电机是动车组传统系统中非常重要的一个组成部分,为了保证其能够时刻处于良好的工作状态中,就要通过安装温度传感器的方式来对牵引机进行实时管控。

这篇文章研究的就是牵引机温度传感器所出现的故障以及解决办法。

关键词:牵引电机;温度传感器;故障分析引言伴随着动车技术的不断更迭,动车的输送能力以及运量逐步提升,而想要保证动车的稳定运行,就要对牵引系统进行重点控制,特别是对于牵引机所产生的故障,更是要给予高度的重视。

一、牵引机温度感应装置的作用在动车技术飞速发展的大背景下,组成动车组的设备结构越来越复杂,科技含量也越来越高。

如何保证各个设备时刻处于稳定的工作状态就成了相关工作人员的一个工作重点。

在CRH3型动车组上,所有关键部位的装置上都安装了温度感应装置,通过这些装置相关的工作人员就可以实现对于设备的远程监控,借助于监控设备运行的温度来判断其是否处于正常的状态,特别是对于牵引机来说,作为动力输出设备中的关键环节,对其温度的监控工作显得尤为重要[1]。

如果牵引装置内部的轴承或者是定子受到了损坏,那么其在运行的过程中会由于摩擦力的增大而导致温度上升,而温度的上升会被温度检测装灵敏地捕捉到。

当控制人员发现该装置温度出现异常,就会对其进行妥善的处理,方式问题范围的进一步扩大,即保证了动车的安全性,又能对控制维修成本起到很大的帮助作用。

二、温度感应装置故障具体原因(一)故障特征描述从总体上来说,牵引机温度感应装置所发生的故障主要有五个典型的特征。

第一个是轴承部位的测温装置出现问题,HMI屏幕不发故障代码牵引装置的牵引力变为0且CCU不限速。

第二个是牵引装置的轴承温度超过安全范围,报出故障代码2679,此时HMI屏幕上提示列车以140km/h的时速限速运行,如果超过了这个限速范围,那么就会自动启动最大常规制动。

第三个特征是牵引机轴承的温度超过安全范围且报出故障代码267B,此时HMI屏幕上提示司机以200km/h的速度运行,如果动车的速度大于200km/h且没有进行任何处理措施,那么列车就会在五分钟之后自动进行常用最大制动[2]。

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0 引言
2010年6月30日,由中国北车自主创新研发的新一代“和谐号”CRH380BL动车组担当京沪高铁的运营主力,最高运营时速达380公里,在运营速度、安全可靠性、舒适性、节能环保等技术指标以及全寿命周期成本等经济指标都达到世界领先水平。

在动车组运行过程中,列车控制系统会不断采集轴温传感器信号,当发现轴温异常时,根据故障导向安全原则,动车组将减速或限速行驶,在特殊情况下会实施紧急制动,以保证人员和车辆的绝对安全。

但是在运用过程中,多次出现轴温传感器烧损等故障;而轴温传感器一旦出现烧损,为了确保安全,列车就会限速行驶,从而导致
晚点。

据统计,轴温传感器故障是所有导致晚点的故障中比较突出的原因之一。

为保证正常的动车组的运用秩序,解决温度传感器烧损十分紧迫。

本文从动车组车辆接地及线路状况,对温度传感器的使用工况进行分析,提出了解决温度传感器故障的措施和今后改进的方法,对保证动车组正常运用有重要的现实意义。

1 CRH 380BL动车组的车辆接地
从电磁兼容性考虑,为了保护动车组上的电子设备免受高频或脉冲电流的干扰, CRH 380BL动车组设置了工作接地和保护接地。

运行接地的主要作用是使来自接触网的电流经负载(主变压器)后经轮对从轨道回流至变电站,轨道在这里用作电流的回流路径;运行接地主要分布在TC02、TC07、TC10和TC15车。

保护接地的作用是使车辆和轨道保持同一电位,将车上故障电流引至轨道,保护人员和设备在故障状态下意外接触电压时免受意外伤害;保护接地主要分布在IC08车和BC09车。

整车的保护接地和运行接地设置简图如图1所示[1]。

从图1中可以看出:单车的车体和转向架构架通过接地线保持同一电位,单车之间也通过车辆之间的接地线保持同一电位,并在IC08车和BC09车通过保护接地线与轨道连接。

当列车有两个以上的部件以低阻抗形式连接到轨道,轨道上的部分牵引电流就会通过这些点回到车辆上。

当牵引电流很大时,车辆上这部分的电流也会很大。

CRH 380BL动车组车辆接地系统的独特之处就在于只在中间车(IC08车和BC09车)相邻的转向架上设置保护接地,其它车辆的转向架构架对地为绝缘设计。

由于仅在动车组中间车相邻的两个转向架上设置保护接地,所以使得流经其它车辆的电流最小,即使轨道上有部分牵引电流流向车体,也
CRH 380BL动车组
轴温传感器故障分析与解决方案
唐山轨道客车有限责任公司 尹叶红
摘要:CRH380BL动车组轴温传感器烧损是导致车组晚点的一个多发故障,本文简要介绍了动车组的接地设计概念,分析了其车体和轨道之间存在的电势差,并分析了传感器原理和探头内部结构,探讨了传感器探头内部击穿烧损的可能性。

最后根据实际测量结果,提出了改善措施,实际运行效果良好。

关键词:动车组 传感器 电势差 屏蔽层
会从另一个转向架的保护接地回到轨道上。

这样的保护接地设置不允许轨道上的牵引电流在车上的单个牵引单元中形成回路,也使得车辆之间的电流最小[2]。

但是在车辆运行时,工作电流会沿轨道回到牵引变电所,这样的保护接地设置使车体和轨道之间存在着一定的电压。

2 CRH 380BL型动车组轴温测量系统工作原理
CRH 380BL型动车组轴温测量系统采用恒流四线制Pt100测量电路[3],度测量范围为-40℃至250℃,系统简图如图2所示。

图2 CRH 380BL动车组轴温测量系统简图测量模块COMPACT PT100内部集成了电流源电路、电压采集电路和MVB通信接口电路。

正常工作时,铂电阻Pt100上通过恒定的400μA的电流,通过测量铂电阻两端的电压,再经过转换便可获得测量温度,并通过MVB总线传入中央控制单元。

COMPACT PT100模块共有20个通道,每根轴温传感器含有互为冗余的A、B两个通道,也就是说,可同时检测10根传感器的温度值。

当温度传感器两个通道的温度值相差超过一定范围时,系统将判定传感器失效。

3 故障传感器分析
图1 CRH 380BL动车组保护接地和运行接地示意图
某故障轴温传感器用万用表测试电阻值,一个通道的阻值为10Ω,另一通道阻值为108.5Ω,屏蔽层和探头导通。

为了进一步分析故障传感器,对其进行拆解,如下图所示。

图3 故障轴温传感器拆解图
锯开故障传感器的探头,内部测试线缆外皮破损。

测量探针内两个通道的电阻均为108.5Ω,两个通道间的电阻无穷大,由此可以看出,铂电阻本身并没有问题;在探头内部有明显的烧黑痕迹,很可能是屏蔽层与探头之间放电
击穿造成的。

探头安装在轴箱上,与轨道通过轴承和轮对与轨道接触;屏蔽层只在车体端与车体连接,在探头内并不与探头直接接触,也就是说,很可能是车体对轨道之间产生的电压造成了探头内部的放电击穿现象。

4 轴温传感器内部结构
轴温传感器与COMPACT PT100模块采用Harting插头连接,铂电阻安装在探头金属棒的末端。

探头处的结构如图4所示。

黑色线缆内部带有网状金属屏蔽层,包含四根双通道测试线,在Harting插头处分为8根。

为了降低外部电磁干扰对传感器的影响,屏蔽层延伸到探头内部,但并不与探头接触。

这是因为屏蔽层的另一端与车体直接连接,而
传感器探头安装在轴箱上,轴箱通过车轮与轨道连接。

根据设计概念,车体与轨道的连接即保护接地只在中间车设置,不允许其它车与轨道之间有低阻抗连接的情况出现。

由于以上的原因,屏蔽层在探头内部存在一个“切口”,那么在“切口”处就将不可避免的出现毛刺。

如果车体与轨道之间有足够大的电压,探头内部发生尖端放电和烧损的可能性是存在的。

在黑色测试线缆和探头之间有一个金属转接头(图中未画出),起连接铜头和测试线缆的作用。

它一端通过螺纹与铜头连接,一端通过压接方式与测试线缆连接。

为了防止
在压接过程中对线缆的外皮造成破损,转接头和线缆之间有一层白色保护套,使转接头和黑色线缆之间保持良好的固定接触,避免出现测试线缆可以转动的情况。

所以另一个不可忽视的原因是,随着动车组的长期运用,潮气、震动都将对传感器有较大影响:水分可以通过白色保护套的渗透作用进入探头内部,使探头内发生放电的几率增大。

5 车体与轨道之间的电势差
CRH 380BL动车组的总功率达到19600KVA,额定工作电流约750A。

正常运行时,来自TC02、TC07、TC10、TC15车的工作电流沿轨道流回至牵引变电所。

由于特殊的保护接地设计,在车体和轨道之间必然会产生一定的电势差。

由于以下原因,这个电势差会变得很大。

(1) 列车运行过程中轮对与钢轨动态接触状态;
(2) 钢轨接缝处的连接电阻;
(3) 列车经过机械绝缘节时在绝缘节两侧扼流变压器中
图5 大部分区间EC01车轴端/车体间稳态电势差波形图6某些区段EC01车轴端/车体间最大值脉冲型测试波形
A—黑色测试线缆,B—4根内部测试线,C—测试线缆内部的网状金属屏蔽层 D—白色保护套,E—金属探头内部屏蔽层的“切口”,F-金属探头
图4 轴温传感器探头接口示意图
形成的电压降;
(4) 扼流变压器中性点连接不良;
(5) 列车通过分相区的操作过电压。

该电势差将直接考验转向架各点绝缘,其中轴温传感器就是转向架绝缘的最薄弱点之一。

稳态电势差测试是指对轴端与车体之间工频(50Hz)电势差的测试。

大部分运行期间EC01车轴端与车体间稳态电势差波形图如图5所示,波形较稳定,峰-峰值在80V左右。

而在某些区段对轴端与车体之间的最大值捕捉脉冲型测试波形如图6所示。

从图6可见,在某些区段EC01车轴端/车体间最大值脉冲可达500V。

在测试期间,类似这样的最大值脉冲不止一次出现。

每一次大脉冲电压的出现都是对轴温传感器绝缘性能的考验,加之复杂的运用环境对传感器的侵袭,其绝缘性能会慢慢降低,直至不足被击穿烧损。

6 解决措施和结论
根据理论分析和实际测试结果,从以下几个方面进行:
1) 加强绝缘电阻检查。

在Harting插头(与屏蔽层连接)和探头间定期进行绝缘电阻测试,测试电压DC 500V,阻值大于200MΩ,达不到要求的进行检修或更换;
2) 考虑传感器上流过的是电流信号,同时测量模块COMPACT PT100有滤波功能,不易受干扰。

将传感器屏蔽层在Harting插头处与车体的连接截断,屏蔽层截断的轴温传感器相对未截断的故障率明显降低,效果良好。

3) 定制新传感器,使传感器屏蔽层与传感器探头的绝缘距离增大,保证绝缘特性。

在动车段,对正在运营的动车组采用措施1定期进行绝缘检查,同时结合检修采用措施2进行改造;回厂三、四级传感器未改造车辆修采用措施2进行传感器改造。

对新造车辆采用新型温度传感器。

通过以上措施CRH 380BL型动车组的温度传感器故障大幅度减少,运营正点率增加。

参考文献:
[1] 西门子.CRH3车辆接地设计概念.2008.
[2] 西门子.CRH3 车辆接地技术规范.2008.
[3] PACT PT100 Component Description.2009.。

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