CRH2型动车组春夏季牵引变流器维护分析
2014-07-21王冠淞
王冠淞
摘 要：对CRH2型动车组在春、夏季期间牵引变流器发生的故障进行统计，分析故障原因，并提出有效的预防措施。
关键词：牵引变流器；主变压器；散热；柳絮
中图分类号：U231.94 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）06-0007-02
通过观察CRH2型动车组检修情况，就会发现CRH2型动车组在春、夏季期间，牵引变流器故障会增多。对CRH2型动车组牵引变流器在春、夏季期间发生故障的原因进行探讨，为CRH2型动车组春、夏两季牵引变流器的维护提供参考。
1 春、夏季牵引变流器故障类型
1.1 故障种类
从故障现象来看，春、夏季牵引变流器频发故障共有以下3类：①动车组运行途中MON闪报牵引变流器故障（故障代码004，以下简称004故障），故障会自动消失或通过司机操作RS复位后消失。回库后，对牵引变压器和油冷却器进行清灰作业，该牵引变流器未再次发生此类故障。②动车组运行途中MON显示004故障，故障会自动消失或RS复位后消失。回库清灰后，动车组上线运行时该故障还会出现，多次清灰后仍无法消除该故障。③动车组运行途中MON显示牵引变流器故障（故障代码005，以下简称005故障），通过司机操作RS复位无法消除该故障。
1.2 故障统计
以下是2013-01—07上海动车段某动车运用所配属动车组牵引变流器频发故障件数统计，如表1所示。
1.3 故障处理
1.3.1 005故障
在此期间该动车运用所共发生2起005故障，且皆因牵引变流器内部元器件存在故障引起。例如，CRH2071C06车于2013-06-09报005故障，检测为牵引变流器MPU-1板坏，更换后正常；CRH2067C07车于2013-06-17报005故障，检测为牵引变流器BRI板异常，更换后正常。
1.3.2 连续多日报004故障
在此期间该动车运用所共发现4次连续多日报牵引变流器004故障的情况，库内检查均发现牵引变流器内部元件存在质量问题。例如，CRH2070C03、CRH2118B03车于2013-04多次报004故障，均检测为牵引变流器W相逆变模块散热不良，更换后未再次发生；CRH2111B14、CRH2111B15车于2013-02多次报004故障，检测为速度传感器故障，更换速度传感器后故障未再次发生。
1.3.3 闪报004故障
从故障处理方法和结果看，闪报004故障后，进库检查正常，牵引变压器清灰作业后未再次出现此类故障。因此故障可能是由牵引变压器散热不良，造成牵引变压器油冷却器过热，引起过热保护（牵引变流器K断开，引发004故障）导致的。
因004，005故障的原因大多为牵引变流器内部元器件出现问题，与季节变化无具体联系。但通过数据统计，发现闪报004的故障率会随季节变化而变化，因此下文将主要对闪报004故障进行分析。
2 闪报004故障原因分析
2.1 故障发生的时间分析
2011-01—07，2012-01—07和2013-01—07闪报牵引变流器004故障发生时间统计如表2所示。
分析数据前，首先来看一下3年来该动车运用所牵引高压系统的检修情况。
2011年，全年只在专项修时对牵引变压器、牵引变流器进行清洁作业。
2012年4月末，牵引变流器故障频发，通过现场检修发现动车组牵引变压器油冷却器散热片间有大量柳絮堵塞，严重影响通风散热效果。针对此类情况，该动车运用所缩短了春、夏季牵引变压器清洁周期，并在每两次专项检修间增加一次一级检修主变吹灰作业。
通过总结前期的经验教训，2013年4月初，该动车运用所一方面缩短牵引变压器清洁周期，另一方面对牵引变压器散热效果进行跟踪、检查，规定动车组运用过程中和回库检修时对牵引变压器通风机电流值进行检测，发现电流值低于4.5 A或高压牵引系统发生故障，要及时安排主变压器散热器清灰。
通过观察表格内数据，我们可以看出：①2011-05牵引变流器故障件数较1—4月大幅增加；②2012-05牵引变流器故障件数较2012-01—04和2011-05大幅减少；③2013-01—04月牵引变流器故障件数较2011，2012年同期大幅减少；④2012，2013年的6，7月份牵引变流器故障件数较2011年都大幅减少。
结合牵引变压器现场检修情况，可发现4，5月份动车组牵引变压器普遍存在大量棉絮堵塞油冷却器散热片的情况，散热片缝隙遭堵塞会造成散热面积减小、通风量下降，影响散热效果，所以2011年的4，5月，2012-04牵引变压器故障件数较多。采取缩短牵引变压器清灰周期措施后，冷却器散热片被棉絮堵塞的情况大量减少，牵引变流器故障率也随之大幅下降，因此2012-05、2013年4，5月牵引变流器故障件数较2011年同期大幅减少。而6，7月份空气中已无柳絮，不存在堵塞散热片缝隙的情况，但因天气炎热，散热片与空气的温度差减小，散热效率也随之下降。若散热片上附着积尘，将进一步阻碍散热片与空气的热交换，造成牵引变压器散热效果不良，引发牵引变流器故障。所以2011年6，7月牵引变压器故障件数较多。采取缩短牵引变压器清灰周期措施后，主变压器散热片上附着积尘厚度减小，主变压器散热效率上升，牵引变流器故障率也随之下降，因此2012，2013年6，7月牵引变流器故障较2011年同期大幅减少。
2.2 故障发生动车组担当的线路分析
通过上文分析我们认为空气中的棉絮、灰尘过多会引起牵引变流器故障。该动车运用所配属CRH2C动车组担当高铁交路，高铁轨道多为高架无砟轨道，线路周边灰尘较少；该运用所配属的CRH2B动车组担当既有线交路，既有线为有砟轨道，列车经过时，散热风机吸入灰尘量较高铁无砟轨道大得多。因此我们推断该运用所CRH2B车组牵引变流器故障率比CRH2C车组高。以下为该运用所两种车型闪报牵引变流器004故障统计，如表3所示。
从故障件数看，CRH2B牵引变流器故障件数虽比CRH2C故障件数少，但该运用所配属CRH2B车组比CRH2C车组少；从两种车型牵引变流器故障率来看，CRH2B车组比CRH2C车组高，与推断结果相符。
因此，该所CRH2B车组牵引变压器清洁周期与CRH2C型车组相比，需进一步缩短。
3 预防措施
春、夏季牵引变流器故障的预防措施主要有：①春季期间柳絮大面积出现时，增加主变压器清洁次数，防止柳絮在主变压器油冷却器周边聚积，造成油冷却器通风不足，散热不良；②夏季适当增加主变压器清洁次数，防止出现因为主变压器油冷却器散热片上灰尘堆积，导致牵引变压器散热不良的情况；③结合动车组担当交路线路环境，适当调整主变压器清洁周期。
参考文献
[1]李友荣，吴应友.传热学[M].北京：科学出版社，2012.
〔编辑：王霞〕
摘 要：对CRH2型动车组在春、夏季期间牵引变流器发生的故障进行统计，分析故障原因，并提出有效的预防措施。
关键词：牵引变流器；主变压器；散热；柳絮
中图分类号：U231.94 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）06-0007-02
通过观察CRH2型动车组检修情况，就会发现CRH2型动车组在春、夏季期间，牵引变流器故障会增多。对CRH2型动车组牵引变流器在春、夏季期间发生故障的原因进行探讨，为CRH2型动车组春、夏两季牵引变流器的维护提供参考。
1 春、夏季牵引变流器故障类型
1.1 故障种类
从故障现象来看，春、夏季牵引变流器频发故障共有以下3类：①动车组运行途中MON闪报牵引变流器故障（故障代码004，以下简称004故障），故障会自动消失或通过司机操作RS复位后消失。回库后，对牵引变压器和油冷却器进行清灰作业，该牵引变流器未再次发生此类故障。②动车组运行途中MON显示004故障，故障会自动消失或RS复位后消失。回库清灰后，动车组上线运行时该故障还会出现，多次清灰后仍无法消除该故障。③动车组运行途中MON显示牵引变流器故障（故障代码005，以下简称005故障），通过司机操作RS复位无法消除该故障。
1.2 故障统计
以下是2013-01—07上海动车段某动车运用所配属动车组牵引变流器频发故障件数统计，如表1所示。
1.3 故障处理
1.3.1 005故障
在此期间该动车运用所共发生2起005故障，且皆因牵引变流器内部元器件存在故障引起。例如，CRH2071C06车于2013-06-09报005故障，检测为牵引变流器MPU-1板坏，更换后正常；CRH2067C07车于2013-06-17报005故障，检测为牵引变流器BRI板异常，更换后正常。
1.3.2 连续多日报004故障
在此期间该动车运用所共发现4次连续多日报牵引变流器004故障的情况，库内检查均发现牵引变流器内部元件存在质量问题。例如，CRH2070C03、CRH2118B03车于2013-04多次报004故障，均检测为牵引变流器W相逆变模块散热不良，更换后未再次发生；CRH2111B14、CRH2111B15车于2013-02多次报004故障，检测为速度传感器故障，更换速度传感器后故障未再次发生。
1.3.3 闪报004故障
从故障处理方法和结果看，闪报004故障后，进库检查正常，牵引变压器清灰作业后未再次出现此类故障。因此故障可能是由牵引变压器散热不良，造成牵引变压器油冷却器过热，引起过热保护（牵引变流器K断开，引发004故障）导致的。
因004，005故障的原因大多为牵引变流器内部元器件出现问题，与季节变化无具体联系。但通过数据统计，发现闪报004的故障率会随季节变化而变化，因此下文将主要对闪报004故障进行分析。
2 闪报004故障原因分析
2.1 故障发生的时间分析
2011-01—07，2012-01—07和2013-01—07闪报牵引变流器004故障发生时间统计如表2所示。
分析数据前，首先来看一下3年来该动车运用所牵引高压系统的检修情况。
2011年，全年只在专项修时对牵引变压器、牵引变流器进行清洁作业。
2012年4月末，牵引变流器故障频发，通过现场检修发现动车组牵引变压器油冷却器散热片间有大量柳絮堵塞，严重影响通风散热效果。针对此类情况，该动车运用所缩短了春、夏季牵引变压器清洁周期，并在每两次专项检修间增加一次一级检修主变吹灰作业。
通过总结前期的经验教训，2013年4月初，该动车运用所一方面缩短牵引变压器清洁周期，另一方面对牵引变压器散热效果进行跟踪、检查，规定动车组运用过程中和回库检修时对牵引变压器通风机电流值进行检测，发现电流值低于4.5 A或高压牵引系统发生故障，要及时安排主变压器散热器清灰。
通过观察表格内数据，我们可以看出：①2011-05牵引变流器故障件数较1—4月大幅增加；②2012-05牵引变流器故障件数较2012-01—04和2011-05大幅减少；③2013-01—04月牵引变流器故障件数较2011，2012年同期大幅减少；④2012，2013年的6，7月份牵引变流器故障件数较2011年都大幅减少。
结合牵引变压器现场检修情况，可发现4，5月份动车组牵引变压器普遍存在大量棉絮堵塞油冷却器散热片的情况，散热片缝隙遭堵塞会造成散热面积减小、通风量下降，影响散热效果，所以2011年的4，5月，2012-04牵引变压器故障件数较多。采取缩短牵引变压器清灰周期措施后，冷却器散热片被棉絮堵塞的情况大量减少，牵引变流器故障率也随之大幅下降，因此2012-05、2013年4，5月牵引变流器故障件数较2011年同期大幅减少。而6，7月份空气中已无柳絮，不存在堵塞散热片缝隙的情况，但因天气炎热，散热片与空气的温度差减小，散热效率也随之下降。若散热片上附着积尘，将进一步阻碍散热片与空气的热交换，造成牵引变压器散热效果不良，引发牵引变流器故障。所以2011年6，7月牵引变压器故障件数较多。采取缩短牵引变压器清灰周期措施后，主变压器散热片上附着积尘厚度减小，主变压器散热效率上升，牵引变流器故障率也随之下降，因此2012，2013年6，7月牵引变流器故障较2011年同期大幅减少。
2.2 故障发生动车组担当的线路分析
通过上文分析我们认为空气中的棉絮、灰尘过多会引起牵引变流器故障。该动车运用所配属CRH2C动车组担当高铁交路，高铁轨道多为高架无砟轨道，线路周边灰尘较少；该运用所配属的CRH2B动车组担当既有线交路，既有线为有砟轨道，列车经过时，散热风机吸入灰尘量较高铁无砟轨道大得多。因此我们推断该运用所CRH2B车组牵引变流器故障率比CRH2C车组高。以下为该运用所两种车型闪报牵引变流器004故障统计，如表3所示。
从故障件数看，CRH2B牵引变流器故障件数虽比CRH2C故障件数少，但该运用所配属CRH2B车组比CRH2C车组少；从两种车型牵引变流器故障率来看，CRH2B车组比CRH2C车组高，与推断结果相符。
因此，该所CRH2B车组牵引变压器清洁周期与CRH2C型车组相比，需进一步缩短。
3 预防措施
春、夏季牵引变流器故障的预防措施主要有：①春季期间柳絮大面积出现时，增加主变压器清洁次数，防止柳絮在主变压器油冷却器周边聚积，造成油冷却器通风不足，散热不良；②夏季适当增加主变压器清洁次数，防止出现因为主变压器油冷却器散热片上灰尘堆积，导致牵引变压器散热不良的情况；③结合动车组担当交路线路环境，适当调整主变压器清洁周期。
参考文献
[1]李友荣，吴应友.传热学[M].北京：科学出版社，2012.
〔编辑：王霞〕
摘 要：对CRH2型动车组在春、夏季期间牵引变流器发生的故障进行统计，分析故障原因，并提出有效的预防措施。
关键词：牵引变流器；主变压器；散热；柳絮
中图分类号：U231.94 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）06-0007-02
通过观察CRH2型动车组检修情况，就会发现CRH2型动车组在春、夏季期间，牵引变流器故障会增多。对CRH2型动车组牵引变流器在春、夏季期间发生故障的原因进行探讨，为CRH2型动车组春、夏两季牵引变流器的维护提供参考。
1 春、夏季牵引变流器故障类型
1.1 故障种类
从故障现象来看，春、夏季牵引变流器频发故障共有以下3类：①动车组运行途中MON闪报牵引变流器故障（故障代码004，以下简称004故障），故障会自动消失或通过司机操作RS复位后消失。回库后，对牵引变压器和油冷却器进行清灰作业，该牵引变流器未再次发生此类故障。②动车组运行途中MON显示004故障，故障会自动消失或RS复位后消失。回库清灰后，动车组上线运行时该故障还会出现，多次清灰后仍无法消除该故障。③动车组运行途中MON显示牵引变流器故障（故障代码005，以下简称005故障），通过司机操作RS复位无法消除该故障。
1.2 故障统计
以下是2013-01—07上海动车段某动车运用所配属动车组牵引变流器频发故障件数统计，如表1所示。
1.3 故障处理
1.3.1 005故障
在此期间该动车运用所共发生2起005故障，且皆因牵引变流器内部元器件存在故障引起。例如，CRH2071C06车于2013-06-09报005故障，检测为牵引变流器MPU-1板坏，更换后正常；CRH2067C07车于2013-06-17报005故障，检测为牵引变流器BRI板异常，更换后正常。
1.3.2 连续多日报004故障
在此期间该动车运用所共发现4次连续多日报牵引变流器004故障的情况，库内检查均发现牵引变流器内部元件存在质量问题。例如，CRH2070C03、CRH2118B03车于2013-04多次报004故障，均检测为牵引变流器W相逆变模块散热不良，更换后未再次发生；CRH2111B14、CRH2111B15车于2013-02多次报004故障，检测为速度传感器故障，更换速度传感器后故障未再次发生。
1.3.3 闪报004故障
从故障处理方法和结果看，闪报004故障后，进库检查正常，牵引变压器清灰作业后未再次出现此类故障。因此故障可能是由牵引变压器散热不良，造成牵引变压器油冷却器过热，引起过热保护（牵引变流器K断开，引发004故障）导致的。
因004，005故障的原因大多为牵引变流器内部元器件出现问题，与季节变化无具体联系。但通过数据统计，发现闪报004的故障率会随季节变化而变化，因此下文将主要对闪报004故障进行分析。
2 闪报004故障原因分析
2.1 故障发生的时间分析
2011-01—07，2012-01—07和2013-01—07闪报牵引变流器004故障发生时间统计如表2所示。
分析数据前，首先来看一下3年来该动车运用所牵引高压系统的检修情况。
2011年，全年只在专项修时对牵引变压器、牵引变流器进行清洁作业。
2012年4月末，牵引变流器故障频发，通过现场检修发现动车组牵引变压器油冷却器散热片间有大量柳絮堵塞，严重影响通风散热效果。针对此类情况，该动车运用所缩短了春、夏季牵引变压器清洁周期，并在每两次专项检修间增加一次一级检修主变吹灰作业。
通过总结前期的经验教训，2013年4月初，该动车运用所一方面缩短牵引变压器清洁周期，另一方面对牵引变压器散热效果进行跟踪、检查，规定动车组运用过程中和回库检修时对牵引变压器通风机电流值进行检测，发现电流值低于4.5 A或高压牵引系统发生故障，要及时安排主变压器散热器清灰。
通过观察表格内数据，我们可以看出：①2011-05牵引变流器故障件数较1—4月大幅增加；②2012-05牵引变流器故障件数较2012-01—04和2011-05大幅减少；③2013-01—04月牵引变流器故障件数较2011，2012年同期大幅减少；④2012，2013年的6，7月份牵引变流器故障件数较2011年都大幅减少。
结合牵引变压器现场检修情况，可发现4，5月份动车组牵引变压器普遍存在大量棉絮堵塞油冷却器散热片的情况，散热片缝隙遭堵塞会造成散热面积减小、通风量下降，影响散热效果，所以2011年的4，5月，2012-04牵引变压器故障件数较多。采取缩短牵引变压器清灰周期措施后，冷却器散热片被棉絮堵塞的情况大量减少，牵引变流器故障率也随之大幅下降，因此2012-05、2013年4，5月牵引变流器故障件数较2011年同期大幅减少。而6，7月份空气中已无柳絮，不存在堵塞散热片缝隙的情况，但因天气炎热，散热片与空气的温度差减小，散热效率也随之下降。若散热片上附着积尘，将进一步阻碍散热片与空气的热交换，造成牵引变压器散热效果不良，引发牵引变流器故障。所以2011年6，7月牵引变压器故障件数较多。采取缩短牵引变压器清灰周期措施后，主变压器散热片上附着积尘厚度减小，主变压器散热效率上升，牵引变流器故障率也随之下降，因此2012，2013年6，7月牵引变流器故障较2011年同期大幅减少。
2.2 故障发生动车组担当的线路分析
通过上文分析我们认为空气中的棉絮、灰尘过多会引起牵引变流器故障。该动车运用所配属CRH2C动车组担当高铁交路，高铁轨道多为高架无砟轨道，线路周边灰尘较少；该运用所配属的CRH2B动车组担当既有线交路，既有线为有砟轨道，列车经过时，散热风机吸入灰尘量较高铁无砟轨道大得多。因此我们推断该运用所CRH2B车组牵引变流器故障率比CRH2C车组高。以下为该运用所两种车型闪报牵引变流器004故障统计，如表3所示。
从故障件数看，CRH2B牵引变流器故障件数虽比CRH2C故障件数少，但该运用所配属CRH2B车组比CRH2C车组少；从两种车型牵引变流器故障率来看，CRH2B车组比CRH2C车组高，与推断结果相符。
因此，该所CRH2B车组牵引变压器清洁周期与CRH2C型车组相比，需进一步缩短。
3 预防措施
春、夏季牵引变流器故障的预防措施主要有：①春季期间柳絮大面积出现时，增加主变压器清洁次数，防止柳絮在主变压器油冷却器周边聚积，造成油冷却器通风不足，散热不良；②夏季适当增加主变压器清洁次数，防止出现因为主变压器油冷却器散热片上灰尘堆积，导致牵引变压器散热不良的情况；③结合动车组担当交路线路环境，适当调整主变压器清洁周期。
参考文献
[1]李友荣，吴应友.传热学[M].北京：科学出版社，2012.
〔编辑：王霞〕
