摘要：动车组真空断路器是动车组高压系统的关键部件，真空断路器用作线路断路器，可断开、闭合电源电路，在过载和短路情况下切断电路起的作用至关重要,真空断路器一旦发生故障影响动车组正常运行，造成较大影响，因此深入分析动车组真空断路器控制原理，对动车组运用起到很重要作用，以预防和控制真空断路器惯性故障的发生，降低动车组故障率，不断提高动车组的整体运行安全，本论文对CR400BF动车组运用具有一定指导作用。
关键词：CR400BF动车组 真空断路器 控制原理
一、CR400BF动车组真空断路器结构及控制原理
1、CR400BF动车组真空断路器组成结构
1.1、真空断路器组成
真空断路器有三个主要的组成部分：
（1）、上面是高压电路部分
（2）、中间是与地隔离的绝缘部分
（3）、下面是电空机械装置和低压电路部分
CR400BF动车组主断采用横式结构，与其他高压设备包括高压隔离开关、电压互感器、电流互感器等设备组成在高压箱内，采用封闭结构，采用封闭结构可有效避免产生绝缘子脏污导致的污闪放电现象，CR400BF以及CR400AF标准动车组都是采用高压箱形式。
1.2、真空断路器关键部件
真空断路器已下几个关键组成部分：
(1)、真空包
(2)、高压触头
(3)、控制电磁阀
(4)、辅助微动开关
(5)、驱动机构
1.3 主断真空包和主触头：
真空包由瓷瓶包裹，内部为真空结构，如主断真空包出现真空泄漏，会导致主断绝缘失效。
1.4 主断驱动机构
主断通过电磁阀的通断来控制汽缸的动作，电磁阀得电汽缸充风主断闭合，电磁阀失电汽缸排风主断断开。
2、CR400BF动车组真空断路器控制原理
2.1、真空断路器闭合条件：
(1)、司机室占用
(2)、受电弓升起网压正常
(3)、总风压力大于450kpa
(4)、网络控制系统正常
(5)、控制环路正常
2.2、真空断路器电气原理图分析
CR400BF动车组真空断路器主要通过继电器、高压控制单元、IOM模块以及相关硬线进行控制，主要继电器有=21-K35、=21-K35、=21-K17、=21-K18、=21-K27、=21-K28、=21-K23，以上接触器都是通过常开触点控制主断环路。两个高压控制单元通过常闭触点串联在主断控制回路，当车辆发生过压和过流是，高压控制单元常闭触点断开，主断控制环路断开。两个IOM模块通过并联控制主断回路，IOM主要是过流过压以外的相关保护来控制主断断开。
CR400BF-A动车组主断控制过程如下：当受电弓升起，TCU检测到自身工作正常，且网压在正常范围时，列车控制主断使能接触器21-K17、K18、K27、K28得电，并通过网络向HMI发送主断变蓝信号，操作主断闭合时，列车控制系统控制主断激活接触器21-K25、K35吸合，同时控制接触器21-K23闭合，21-K23辅助触点33-34闭合后，主断电磁阀得电动作，空气由储风缸进入到压力气缸,真空泡内的动触头在活塞的作用下移动，弹簧结构被压缩，动触头和静触头闭合。主断控制原理主电路图：
2.3主断闭合及断开过程分析：
真空断路器控制回路闭合后，=21-K23继电器闭合，=21-K23常开触点闭合，该常开触点控制主断电磁阀得电吸合，主断电磁阀吸合后控制主断驱动气缸充风，主断气缸驱动主断闭合，当主断断开时，控制环路失电断开，=21-K23断开，主断电磁阀失电断开，主断驱动气缸排风，主断主触头断开。主断动作过程中同时驱动结构上的拨动板推动辅助联锁动作.网络控制系统和牵引控制单元通过辅助联锁监控真空断路器的工作状态，当指令与反馈不一致时，则认为真空断路器故障，将封锁主断闭合命令。
二、CR400BF动车组真空断路器故障分析方法
1、数据分析法
通过分析故障时刻车组远程传输数据、CCU数据以及MVB数据，分析故障时刻车组工作状态以及各元器件的工作状态，以判断造成主断故障的原因。
1.1、数据分析类型：
（1）远程数据：
主要有远程故障数据和远程车辆状态数据，通过远程数据可查看车辆运行状态及车辆参数信息，包括运行速度，网压、网流、受电弓主断状态等各种车辆信息。
（2）CCU数据：
通过下载车辆CCU数据查看车辆故障信息，CCU数据主要记录故障车号信息、故障代码、故障描述、故障发生时间、故障结束时间等信息。
（3）MVB数据：
通过下载车辆MVB数据，并通过相应配置文件和解析软件，可解析出车辆的各种参数，以及参数变化趋势，结合车辆控制原理及故障信息，通过对故障时刻的MVB数据分析，可有效判断出发生故障的原因，进一步对车辆相关部件进行排查，可有效判断故障根本原因，MVB解析配置文件可通过软件生成或者通过通讯协议查找。
2、元器件及线路检查方法
2.1、数据分析完成后，可根据数据分析结果进一步对相关元器件和控制线路进行检查，以进一步确定故障点。主断控制主要元器件有：主断真空包、主断电磁阀、主断驱动气缸、主断辅助触点、主断控制环路接触器（主要有=21-K17、 =21-K18、 =21-K27 、=21-K28、 =21-K25、 =21-K35、 =21-K23 =），高压控制单元、IOM模块、Q1接触器、高压隔离开关以及相关控制线路等，主要故障类型及检查方法有已下几种：
（1）主要故障类型：
线路导通不良、元器件线圈阻值异常、接触器辅助触点不导通、主断真空包故障、主断辅助触点导通不良等。
（2）线路检查法：
可检查相关线路的接触器和端子排连接是否有虚接、毛刺、松动等现象排查线路连接情况，还可通过万用表测量线路的导通以及绝缘情况。
（3）元器件测量法：
可通过测量相关接触器辅助触点是否导通正常、接触器线圈是否正常、主断绝缘是否良好、主断辅助微动开关导通是否正常进一步判断相关元器件是否存在故障。
三、结束语
综上所述，动车组真空断路器是动车组高压控制系统的最核心部件，该部件的质量直接影响整个动车组的运营安全，通过研究动车组运营中真空断路器惯性故障，系统分析造成动车组组真空断路器惯性故障的根本原因，找出真空断路器自身设计结构及器件材质问题导致的真空断路器惯性故障，从根本上降低了真空断路器的故障率，保障了动车组的安全正点运行，该研究从动车组运营实际故障出发，研究系统解决真空断路器的故障原因，为后续相关故障的提供的很好的方法借鉴，体现了本文所述的优化方面值得推广。
参考文献
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