摘要：本文对HXD3型电力机车110V充电装置工作原理进行了阐述，结合事例对110V充电装置进行了故障分析并提出相关处理建议。可为相关行业技术人员提供技术经验。
关键词：HXD3型；110V充电装置；PSU；故障分析；处理
引言
随着时代发展机车作为铁路运输的主要载运工具在人们的生活中扮演着重要角色，不论是方便出行的客运还是运载万千物品的货运，运行安全是保证运行任务顺利完成的基础。机车中众多设备的正常工作不仅仅关系到机车装备及人员安全，同时关系到运输任务的完成。110V充电装置的正常运作是机车安全运用中不可或缺的一环。
1 110V充电装置工作原理
DC110V电源装置也称蓄电池充电器power supply unit(简称PSU)，配置两组相同的高频电源模块，正常运用时只有一组工作，当其故障时，由TCMS切换至另一组。
辅助变流器（APU）的中间直流电路提供PSU的输入电源。当APU1和APU2均正常工作时，由APU2向PSU输入DC750V电源，当APU2发生故障时，TCMS自动切换至APU1进行供电。因此蓄电池充电装置是采用双电源、双路供电方式。PSU输出电压DC110V±2V，与蓄电池并联共同组成机车110V控制电源，经各支路如主变流控制、微机控制、司机控制、车内外照明等开关为各负载提供电源。
2 故障简要情况
2019年1月，某机车出现CI1-CI6故障，司机回手柄，在TCMS屏无法切除CI，司机按压复位键，提手柄试验无效，机车TCMS屏随即出现CI1至CI6故障、APU1、APU2故障、PSU1、PSU2故障、油泵故障，断开QA41处理无效，经断电复位处理无效，请求救援，合电后发现机车控制电压57V。
3 返厂检查情况
为进一步分析故障原因所在，实验人员对其进行检查。
①闭合蓄电池QA61开关，发现控制电压90V，处于馈电状态。
充电器单元选择开关处于“单元1”位置，升弓后测试1单元主板反复重启，无法向蓄电池充电，长期运行造成蓄电池馈电。
②将110V电源装置手动选择到PSU2单元试验，充电正常。
③互倒PSU1、2单元体控制板后试验，故障转移至PSU2，确定为PSU1控制板故障。
④对该主板返回后进行测试先上柜进行测试未现故障，更换一个单元后测试故障复现。
⑤主控板设计晶闸管驱动电压为3.3V，限流电阻为3个20?并联，排查时发现其中有一个电阻存在虚焊，时通时不通。再次进行测试，该主板报出“中间电压不建立”故障的同时，DSP芯片进行了复位，导致不能进行计次逻辑的运行。
4 故障原因分析及可能性分析判定
4.1 TCMS存在异常
HXD3机车用蓄电池充电器属于热备品，一个单元故障后可自动转换到另一个单元保证机车的正常运行。单元选择万转开关处于“单元1”位，单元2无法运行。TCMS存在异常，双日单元2未运行，TCMS连续30s未受到单元2运行信息应该报故，提示司乘人员做出处理，但该车未报出故障。
4.2 蓄电池充电器万转开关档位错误
单元选择万转开关处于“自动”位时，由TCMS控制单元切换，正常情况下双日单元2运行(454低电平)，单日单元1运行(454高电平)，其中一个单元故障后TCMS控制454电平变化自动转换到另外一个单元，并向TCMS显示屏报相应PSU故障。单元选择万转开关处于“单元1”位:强制蓄电池充电器单元I工作，此时，不受TCMS控制，但双日会报出“PSU2运转停止”故障。
12月30日调试人员将万转开关置于“单元1”位置进行测试，测试完毕后未将万转开关转至“自动”位，且出车前未确认万转开关状态，运行故障后也未对万转开关进行转换尝试。
4.3 晶闸管未导通或晶闸管故障
正常启动CTT接触器吸合，通过预充电电阻给电力电容充电，当电力电容上电压小于输入电压50V以内时，主板给出晶闸管导通信号同时IGBT 脉冲输出，IGBT 逆变产生方波通过变压器降压后整理滤波输出DC110V.HXD3机车蓄电池充电器功串单元采用晶闸管型号为: MCC 94-22I01B，其数据手册要求，TVJ=25℃时IGT=l00mA，TVJ=-40℃时IGT=200mA。主控板设计晶闸管驱动电压为3.3V，限流电阻为3个20?并联，最大输出电流为250mA，满足晶闸管的驱动要求。对该主板进行测试，其最大输出电流为152mA，不能满足低温下晶闸管的驱动要求，对限流电阻进行阻值测试其值为10.2?，不符合要求。排查发现其中有一个电阻存在虚焊，时通时不通。核对主板保护逻辑，3分钟内“中间电压不建立”故障连续出现5次，则判断晶闸管故障不再进行启动，直接停机保护，需要切断控制电源才能恢复。
4.4 DSP芯片故障
主板报出“中间电压不建立”故障的同时，DSP芯片进了复位，所以导致不能进行计次逻辑的运行。复位(RESET)在81脚，80脚为“FLV”即中间电压欠压反馈保护。检查发现80脚与81脚之间有锡，测量结果为导通。所以是由于80脚与81脚同时接收高电平导致报“中间电压不建立”故障的同时使芯片进行了复位，导致电源柜出现反复重启启动，不能进入正常的保护逻辑。
5 防范、改进措施
一、机车出库前确认单元选择万转开关应处于“自动”位。
二、机车在检查时确认:单日将万转开关转到“单元2”位置，TCMS应报“PSU1运转停止”:双日将万转开关转到“单元1”位置，TCMS应报“PSU2运转停止”:将万转开关转到“关”位，TCMS应报“PSU1运转停止”、“PSU2运转停止”。
三、在主板出厂试验大纲上增加“中间电压不建立”故障测试要求，仔细核对主板出厂试验大纲确认是否还有漏项。
参考文献
[1]HXD3型电力机车，2009.5