HXD1B型电力机车4QC运用故障分析

何成才

（武汉铁路职业技术学院，湖北 武汉430205）

HXD1B型电力机车是我国自主生产的大功率交流传动干线货运电力机车。其单机功率为9 600 kW，主要运行在华南、华中和东南地区繁忙干线。目前已生产近千台，其中270台配备在武汉铁路局江岸机务段。

四象限整流器（4QC）用于将来自主变压器的单相交流电转换为直流电供给直流支撑电路，由A1、A2、A3及A4四个模块组成。

江岸机务段自2009年7月配备HXD1B型电力机车以来，因牵引变流装置故障发生机破和临修数十次，其中4QC故障是造成机破和临修的主要原因。四象限整流器最常见的故障有：4QC模块故障、CCU与TCU通讯故障、主逆检查到水压故障。为保障行车安全正点，有必要对4QC运用中出现的故障进行分析，并提出处理方案。

1 4QC模块故障

4QC模块故障一般为模块或元件烧损。当发生故障后，查阅车载HMI显示屏的故障履历显示“牵引单元故障，主逆1/2直流环节1/2隔离”。牵引单元电路中任何一个模块或元件发生故障，微机控制系统都会自动将其隔离。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。

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的看到“HWP检测到错误4QC1模块A1>测试/NEV1”，并且此故障在20110410 07:02:18发生后一直未消除，如图1所示。

图1 4QC模块故障信息

根据数据分析，造成此故障的原因可能是IGBT门模块故障或OPA故障，或INVM故障，或OPA和门模块之间的接线故障。故障处理：更换主逆1的4QC的A1模块。

2 CCU与TCU通讯故障

CCU与TCU通讯故障使牵引变流器无输出，牵引电动机无电压电流输入，造成机破事故。例如：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电源模块坏，如图2所示。最后更换TCU2内的C129电源模块后恢复正常。

图2 CCU与TCU通讯故障信息

2.1 故障原因

造成CCU与TCU通讯故障的原因有：

（1）另一个TCU被切断。

（2）NSDB数据没有加载到MVB模块中。

（3）通讯驱动程序没有装载。

（4）MVB插头故障或松动。

（5）MVB导线断裂。

（6）CPU模块的MVB模块故障。

2.2 故障检查及处理方法

（1）如果其它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）是否正常。

（2）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）是否正常。

（3）检查CPU模块处的所有插头和牵引变流器插头安装是否良好。

（4）检查MVB电缆布线有无折损。

（5）如果以上几种情况都正常，而信息持久处于活动状态，则更换TCU的CPU。

3 主逆检查到水压故障

变流器只有处于正常温度范围内才能正常工作，若变流器温度过高，变流器将封锁脉冲，停止工作，造成机破。水冷循环是变流器内部散热的主要方式，保证冷却水水位正常、洁净，复合散热器滤网清洁、通风良好，才能保持变流器正常工作。但也存在特殊案例：2010年5月29日，HXD1B114机车机故，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”，如图3所示。

图3 主逆水温故障信息

经上车检查和数据分析，故障原因是由于水位继电器故障，检测到的水位信息错误，导致“水温高”虚假故障，更换水位继电器后机车正常运行。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，可能存在其他原因，这就需要进一步检查和分析。

4 结束语

4QC设备属于西门子公司供应的特种电子精密器件，设计、运行和维护都没有相关资料可供查阅，我们要在实践中学习，将运用中发现的问题及处理方法归纳总结，整理成工作标准，提高机车故障处理效率。

[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）:121-124.

[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）:68-71.

[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[K].株洲:中国南车集团株洲电力机车有限公司，2009.