唐建坤 陈玉峰 张鑫
中车长春轨道客车股份有限公司，吉林长春，130062
随着中国铁路高速发展，中国铁路客运进入了动车组时代，起初从国外引进、消化、吸收到现在形成了量产高速动车组的能力。目前CRH380型动车组作为新的铁路客车主要车型，承担了大部分的客运任务，在我国铁路运输中具有不可替代的地位。牵引系统作为动车组最主要的系统之一，一旦发生故障会直接导致车组降速运行甚至影响运行安全，可以说动车组牵引系统的稳定性可以决定其运行品质。
关键词：牵引系统 牵引变流器 运用 总结 整改
一、牵引系统简介
1、 CRH380型动车组牵引系统的是基于25 kV DC 供电条件下运行设计的。每列动车组都由两组互相对称的牵引单元组成（01车到04车为一组，05车到08车为另一组）它们之间用车顶电缆连接起来。两列CRH3动车组可以重联形成一列车组。
2、主变压器概述
1）.变压器 (TF) 位于动车组的两节 TC02 / TC07 拖车的地板下，变压器冷却装置 (CLF) 在每个变压器的旁边，变压器为单系统变压器，设计在 25 kV 50 Hz DC 电源电压下使用。该电源电压用于生成牵引电压。
2）.变压器上采取了多种适当的保护措施，以防变压器过载。包括冷却回路中以防热过载执行的温度监控、为检查冷却剂流量执行的流量监控及为检测一次电路接地故障执行的一次隔离监控（通过比较外向电流和返回电流进行差动保护）。
3）.变压器系统配有膨胀箱，它位于 TC02 / TC07 车的车顶，从而补偿因温度变化而产生的冷却剂量的变化。
3、牵引变流器概述
1）.牵引变流器 (TC) 位于 EC01 / EC08 和 IC03 / IC06 车底架下的牵引箱中，牵引变流器冷却装置 (CLT) 在每个牵引箱的旁边，牵引变流器 (TC) 的主要功能在于为牵引电动机 (TM) 的操作提供 3 相异步电压。
2）. 集成在牵引变流器 (TC) 中的牵引控制单元用于监控冷却回路的温度和冷却剂的流量，从而保护牵引变流器，以防出现热过载情况。
3）.牵引变流器，以防过流和过压。 过压限制器 (MUB) 用于减少牵引中间电路的过压情况，防止对牵引电路的功率半导体造成损坏。
4）.还可使用接地故障检测模块对牵引系统进行监控控制，检测系统接地故障。若出现故障需要断开牵引变流器。
4、牵引控制单元 (TCU)概述
1）.牵引控制单元 (TCU) 用于监控牵引变流器的操作。 它们是位于 EC01 / EC08 和 IC03 / IC06车底架下的牵引变流器的一部分。
2）.TCU 的主要功能如下：
⑴调节指定的牵引或（电动）制动力，调节牵引变流器直流侧的电压，为牵引变流器生成控制信号控制开关元件，如预充电接触器和线路断开开关监控和保护牵引组件。
⑵车轮滑动保护车轮防滑系统软件持续监控车辆和从动轮的运动。若运动变量与容许值有偏差，牵引力会自动降低到一个级别，在该级别，牵引力可从技术上从车轮传送到轨道。
⑶由于持续监控与车辆和车轮相关的运动变量，可以确保在所有轨道条件下牵引系统都受到控制。
⑷车轮滑动保护提供持续的车辆滑动控制限制车辆加速度确定参考速度。
⑸防止车轮制动（运行表面的平面区域）。
⑹防止出现不容许的高轮轨滑动值，规定牵引相关的诊断数据，有助维护和提高可用性。
5、牵引电动机概述
1）.动车组配有 16 个牵引电动机。这些电动机位于 EC01 / EC08 和 IC03 / IC06 车，这些车配有动力转向架，从动力转向架的每个轮对都由牵引电动机驱动。牵引电动机安装在车辆的横向转向架中。
2）.四极三相异步牵引电动机用于牵引。电动机为强制风冷式。温度监控用于保护牵引电动机，以防出现热过载情况。
3）.一台牵引电动机风扇为转向架的两个牵引电动机提高所需的空气。牵引电动机风扇位于动车组的地板下区域（靠近转向架）。
二、影响牵引系统稳定性的原因
自2011年7月1日京沪高铁开通至今，CRH380型动车组牵引系统故障率维持在了一个较低的范围，且发生的故障多为零配件偶发故障，但是本着精益求精的原则我们还是会发现许多值得注意问题：
1、未完全适应气候条件
CRH380型高寒动车组正式上线第一年主要担当哈大线的运行任务，秋冬之际检修库内外温差较大，车下终端箱内冷凝水积累导致终端箱内高压接线之间绝缘阻值降低，造成多次牵引、辅助丢失故障。
2013年12月21日，CRH380-6248动车组，由于03车二位终端箱内存在冷凝水导致01、03车牵引丢失02、04车辅助丢失。分析原因如下：
1）、03车二位终端箱内包含的主要供电线路接线：
01车牵引变流器与04车制动电阻之间的连接,接地时会导致01车牵引丢失。
01车牵引变流器与04车双辅助变流器之间的连接（此连接当03车牵引失效时有效）,接地会导致01车牵引系统无3000V输出。
02车主变压器向03车牵引变流器供电的供电线路,接地时会导致03车牵引丢失。
03车牵引变流器与02车辅助变流器之间的连接（此连接当01车牵引失效时有效）,接地会导致03车牵引系统无3000V输出。
2）、车载辅助供电系统原理:
根据车载辅助供电系统可以看出，当03车二位终端箱进水后，导致03车向0车辅助输出线路检测到接地，03牵引系统出于保护停止输出，导致04车辅助丢失。
此时03车牵引变流器检测到接地故障停止工作，位于02车ACU内的拓展开关闭合，01车牵引变流器与接地位置接通，最终导致01、03车牵引失效，02、04车辅助丢失。
2、配件结构缺陷
CRH380动车组许多部件均为采购件，均经过严格的质检管控，但车组运行条件无法完全在地面模拟，极少部分配件只有在车组复杂的运行条件下才会暴露缺陷，影响车组运行。
CRH380牵引系统中电压互感器为重要部件，故障后将直接导致车组主断无法闭合，CRH380型动车组发生多起由于电压互感器内部保险脱落导致主断无法闭合，最终导致换车的故障。对其进行分析后发现此保险使用塑料螺纹底座紧固无防松功能，当车组运动时产生高频振动后螺纹松动导致脱落。
3、车组维护不到位
大量新线路的迅速开通给检修工作造成了极大的压力，各动车运用所都存在检修任务重人员不足的情况，这就导致了对车组的维护不到位，对过滤网清理不及时会导致牵引变流器及主变压器由于撒热不好锁闭；未对主变压器干燥剂及时更换会导致主变压器冷却液绝缘性能下降，严重时需要更换主变压器；车顶高压设备清洁不及时会导致高压设备闪络放电，造成高压锁闭。
三、总结
CRH380牵引系统是一个成熟的系统，但是还需要坚持探讨、总结其故障规律，以提高其运行稳定性。
1、通过运用、总结经验、实施整改
运营是检测动车组质量的最好手段，只有通过不断的运用，不断的暴露问题，从而总结是否接线还存在质量问题，制定整改方案
针对温差大导致冷凝水的问题，对该部位进行重点整治，加强箱体密封，对箱内增加干燥剂，对接线部位增加绝缘性能等方式逐步解决该问题。
针对配件缺陷，运用部门总结积累故障数据，提出合理化改进方案，对电压互感器保险底座处增加防松装置，避免底座脱落。
2、提高人员素质，增强维护质量
对于动车组特别是牵引高压系统，车组维护是一个细致而重要的工作，只有加强维护人员的素质，同时干维护人员知道他们工作的重要性以及一时失误可能造成的损失，才能提高车组的维护效果，确保车组运行质量。
参 考 文 献
s宋雷鸣.列车传动与控制 [M] .北京 : 北京交通大学出版社, 2013
作者简介：
唐建坤（1987.11-），男，中车长春轨道客车股份有限公司，高级工程师，研究方向：铁路客车制造。