CRH3型动车组TCU接地故障分析及改进措施
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摘 要：文章主要基于crh3动车组tcu接地故障情况进行分析，并提出了相应的原理及产生原因，进而提出了相应的解决措施。
关键词：CRH3C型动车组；牵引变流器；接地电阻
1 概述
CRH3C动车组车顶高压绝缘端子及MUB电阻箱等部分，在雨季多发季节由于雨水作用，绝缘级别降低，造成牵引接地故障，使一些车辆出现部分或全部牵引丢失现象，严重影响了动车组的运行秩序，给广大旅客的出行带来了不便，本章重点对由于雨水的作用对接地故障的出现原因进行分析。
2 牵引变流器的组成
牵引变流器的设计用于由中国铁道部使用的CRH3高速列车上。这些列车运行在交流25kv，50Hz的供电线路上。此供电电压通过列车上的车载变压器将输入电压转变为1550V。
每个列车包含四个牵引变流器箱。每个变流器箱包含2个四象限斩波器、一个三相PWM逆变器，用它来驱动四个牵引电机及一个制动斩波器。变流器有一个用于为辅助变流器供电的中间直流环节输出。100Hz谐振电路的电容器也位于变流器内。
3 接地故障的原因分析
出现接地故障的主要原因是由于牵引变流器（TCU）在检测到接地值大于或小于设定值时，对本车TCU进行了保护，使动车组部分或全部牵引丢失，从而动车组牵引系统停止工作。
根据牵引变流器及其控制原理图，产生牵引系统接地故障的原因分析如下：
图1为牵引变流器内部检测接地故障的电路
其中R21为136KΩ左右的电阻，分成了101：34两部分；C71为接地故障电容，电容使连接的电压变得平滑，以便获得规则的信号，以检查是否有接地故障。U33为接地故障检测模块，与TCU内A100（用于闭环牵引驱动控制）的X2连接，起监控4QC工作状态的作用。
4 接地故障检测原理
高欧姆电阻并联到变流器的DC回路电容中。在牵引变流器由于不规则性停止运行并且额定放电机构不能工作后，这些高欧姆电阻有在限定的时间内给电容放电的任务。接地故障检测由分压器、带准势绝缘和评估电路的差动放大器构成。连续放电电阻分成101K？赘：34k？赘比的两个部分。电阻器的中央抽头接地，一个滤波电容器并联到下部电阻中，监控此电容的电压。在出现接地故障时，测量电压改变，从而相关的TCU指出接地故障。
在额定运行期间，互感器的值显示为整体DC回路电压的1/4。必须考虑±30%的公差（指的是由于部件公差导致的DC回路电压的1/4）。在接地故障的情况下，由于电容值的充电反向，测量电压改变。值为%UE/Ud或100%。通过此方法可以检测到接地故障。
检测接地故障最长持续时间为15S，在出现接地故障时，PWMI会先锁闭循环。如果这仍不能终止接地故障，4QC和ACU电源也会被锁闭，从而本车TCU停止工作。
5 由于雨水引起接地故障的原因
RB为MUB电阻，在下雨时在外面且瓷瓶和电阻表面灰尘比较多，形成了水溜。在MUB电阻的RB1与-DC相连，RB2与A6（制动斩波器）的栅极连接，通过反向二极管返回+DC，使中间直流电路正极接地，出现故障时接地测量值为37.5%，大于设定最大值32.5%，牵引变流器停止工作，牵引丢失。
6 检测接地故障各元件数据
7 接地值的软件检测
使用Moni32软件进行检测，连接相应车辆TCU
1选择"Connector"回车，出现Single ->CNN：；
2输入"ERDS2.OUT"即可进行检测。
例：Connector /Single ->CNN： ERDS2.OUT
Found in a not selected Function Packet ！
ERDS2.OUT （0200A4F0） ： 23.938 % -
此时的值为23.938%在设定值范围内。
8 维护措施及建议
由于雨季即将到来，出现接地故障的几率将增加，为了提高CRH3型动车组的运行稳定性，应对绝缘端子及MUB电阻箱增强维护。
8.1 一级修时，充分清洗绝缘端子，可以使用含有工业清洗剂的水进行，在清洗绝缘端子时，应注意清洗的方向，正确的方法是：从绝缘端子端部开始向下依次清洗伞群，不可来回清洗。来回清洗容易使微小碳粒成分留在伞群及端子上，降低绝缘性能。
8.2 清洗完，应使用硅脂膏绝缘子。硅脂膏可为绝缘子提供保护，有效抑制局部放电并隔绝灰尘，在硅脂的使用上，凡是面和面接触的部位都应涂抹硅脂，对于现在运行的车辆都未进行此项操作，希望在以后的一级修程中添加此项操作。
8.3 对车顶高压线的地线及各设备的地线进行加固，端子接头连接可靠且导电性良好，保证接地线缆有效接地。
9 结束语
CRH3型动车组是一种新型的动车组，它的运营、维护、检修还需要我们不断的进行学习和研究，要使其更好的适应我国国情，提高运营效率和质量，这现在也是给我们提出来的一个机遇和挑战。
参考文献
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[2]刘超军.牵引系统技术[Z].唐山轨道客车有限责任公司，2010.
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