HXD1B型电力机车四象限整流器4QC故障及处理

摘 要：HXD1B型电力机车是江岸机务段的主要配型机车。四象限整流器4QC出现故障是机车发生机破和临修的主要原因之一。本文通过对几起故障现象的分析，结合工作实践，对故障处理方法进行了阐述。

关键词：HXD1B 四象限整流器4QC 故障 处理方法

自2009年7月江岸机务段引进HXD1B型电力机车以来，通过一段时间的运用发现，四象限整流器4QC出现故障是引起机车故障的主要原因之一，因机车牵引变流装置4QC故障发生机破、临修数十次。四象限整流器（4QC）是由A1、A2、A3、A4四个模块组成的，主要用途是将来自主变压器的单相交流输入电压转换为直流电压以供给直流支撑回路。为有效杜绝因四象限整流器4QC故障造成机破及临修等情况的发生，笔者结合机车在运用中出现的问题，在段技术科和检修车间的帮助下，对4QC运用中出现的故障进行分析及处理。分析发现，四象限整流器4QC最常见故障有：4QC模块故障、CCU与TCU通讯故障、主逆检查到水压故障三种。现将上述三种常见故障的相关处理方法总结如下。

一、4QC模块故障（A1、A2、A3、A4）

4QC故障一般多为模块烧损。发生故障后，首先上车查找HMI显示屏的故障履历。以图1为例，故障履历显示“牵引单元故障，主逆1/2直流环节1/2隔离。”每个牵引单元电路中分两个直流环节，当其中某一模块或元件发生故障时，微机控制系统会自动将其隔离。4QC、逆变器、线路接触器、直流环节断路器等故障，都会造成隔离现象。然后，根据故障发生的时间点查看相关的数据，以图2为例，例如：2011年4月10日07：02：09 HXD1B040机车主逆1中间直流环节1隔离；查看机车TCUdiag的诊断数据可以清楚地看到“HWP检测到错误4QC1模块-A1->测试/NEV1”，并且此故障在2011-04-11 07：02：18发生一直未消除。最后，根据数据分析，造成此故障的原因可能是：①IGBT门模块故障。②OPA故障。③INVM故障。④OPA和门模块之间的接线故障。根据此故障原因，联系西门子更换主逆1的4QC的A1模块。

二、CCU与TCU2通讯故障（CCU与TCU无法正常接收和反馈信号）

1.一般造成CCU与TCU通讯故障可能的原因另一个TCU被切断

NSDB-数据没有加载到MVB-模块中；

通讯驱动程序没有装载；

MVB-插头故障或松动；

MVB-导线断裂；

CPU-模块的MVB-模块故障。

2.故障查找方法

CPU-模块位于TCU机架中的G011处；

MVB-模块是CPU-模块的一部分；

MVB-电缆布线部分位于牵引变流器内；

检查牵引变流器外部的MVB-电缆布线的位置以及牵引变流器插头的位置。

3.故障处理方法

如果其他TCU处于工作状态：检查另一个TCU的MVB-模块（NSDB-版本和通讯驱动程序）。

如果至少有某一通讯处于工作中（例如CCU-显示器）：检查TCU的MVB-模块（NSDB-版本和通讯驱动程序）；检查CPU-模块（两个TCU）处的所有插头以及牵引变流器插头是否安装良好；

检查MVB-电缆布线。

如果每种情况都正常而信息持久处于活动状态，则更换TCU的CPU（在与CCU通讯也出现故障的情况下）。这种故障较为常见。以图1所示的机车数据为例进行分析：2010年5月27日，HXD1B126机车数据“CCU和TCU1通讯故障”。故障原因是牵引控制单元15V电源模块损坏。更换TCU2内的C129电源模块后正常。

图1 机车数据

三、主逆检查发现水压故障

随着夏季的到来，气温逐渐升高，变流器内部散热系统经受考验。散热不良、高温现象，大多是由于水冷系统作用不良。水冷循环是其内部散热的主要方式之一，因此，保证冷却水水位正常与洁净、复合散热器（冷却塔内）滤网清洁、通风良好相当重要。

1.故障分析一

微机显示屏显示故障信息时，不一定是该部件出了问题，可能还存在其他原因。如图2所示的机车数据：2010年5月29日，HXD1B114机车机故障。HMI上显示：“主逆2水位低”故障。机车数据中同时记录了“主逆2水位低”和“主逆冷却水温高、直流环节温度高”。

图2 机车数据

经上车检查和数据分析后得出结论：由于水位继电器损坏，检测到水位信息错误，导致“水温高”故障，更换水位继电器后机车正常。由此可见，微机显示屏显示故障信息时，不一定是该部件出了问题，可能还存在其他原因，这就需要进一步检查和分析。

2.故障分析二

“主逆1/2水压高/低，三相自动开关断开”。故障代码084/145，水压不正常，控制系统会自动保护，将三相开关自动断开。

2010年5月25日HXD1B042和5月26日HXD1B010连续两台机车发生此类故障，经检查发现冷却塔接线盒内的端子排烧损。经车间要求，株机公司对机车各电气设备接线及端子进行了专项普查，发现少数机车冷却塔接线端子也存在类似隐患――线路虚接。导致“水压低，空开跳”常见的几种故障原因还有：冷却液内有杂质、水管滤网堵塞、水泵坏等。这些都会导致冷却液循环不良，造成牵引变流系统不能正常散热。因此，在季检、半年检作业过程中，除了对冷却塔接线盒内端子排进行重点检查外，对于膨胀水箱进行定期排气和水管滤网定期清洗也是非常重要的。

由于4QC设备属于电子精密元件，设计、运行和维护都没有相关书籍可供查阅，我们只能在实践中边修边学，遇到解决不了的问题请教西门子公司，将生产中发现的问题及处理方法进行汇总并从中找出相同点，找出有效对策，并简化步骤，通过照相以及文字方式将其记录下来，整理成工作标准。

参考文献：

[1]张普.西门子SIBAS32自动控制系统在HXD1型电力机车上的应用[J].电气技术，2009（3）.

[2]翟启斌.HXD1B型电力机车故障分析与对策[J].机车电传动，2010（3）.

[3]中国南车集团株洲电力机车有限公司.HXD1B型交流传动电力机车维修手册[R].株洲：中国南车集团株洲电力机车有限公司，2009.

（作者单位：武汉铁路局江岸机务段）