2024年4月13日发(作者：翟海)
CRH380B动车组接地故障原理分析及故
障处理方法研究
摘要：文章阐述了交流、直流接地故障对动车组的影响，介绍了
辅助供电系统、交流、直流接地的原理、相应故障处理方法。重点论
述如何利用这些方法处理接地故障对于提高动车组调试产品质量及确
保行车安全具有重大意义。
关键词：
辅助供电 交流接地 直流接地
1、研究背景
交流、直流接地是动车组调试及列车运营过程中辅助供电系统最
常见的故障类型之一。动车组交流电源接地以后，三相电源将出现不
平衡现象，若电机长时间在不对称的电源下工作，线电压升高，电流
过大，导致电机绕组烧毁，母线上接地继而导致与母线连接其他设备
用电情况出现三相不平衡现象。动车组直流电源的正、负极对地是绝
缘的，当直流系统中有一点接地时，将控制系统采集各种反馈信号不
准确，正极与负极短路，断路器开关跳闸，控制电路板烧坏，直流控
制系统紊乱。
故此在原理分析的基础上,对交流、直流接地故障进行分析，提出
排除方法，以便在日常调试及检修时快速准确地处理此类故障，满足
动车组零故障的质量要求。
2、动车组辅助供电系统
当动车组受电弓升起时，通过受电弓将接触网上AC 25KV/50HZ高
压电导入变压器车TC02、TC07车，由设置在TC02、TC07车上的牵引
变压器降压，在牵引绕组上输出AC 1550V/50HZ电压，供给各动车的
牵引变流器TC，经整流、滤波后在期中间直流环节得到稳定的
DC3000V电压。动车组辅助电源是通过牵引变流器的中间直流环节获
得电能，辅助变流器ACU把DC3000V电压转换为辅助电源供电系统的
3AC440V/60HZ电压，用于辅助装置（例如风扇、泵）和暖通设备（例
如空调、卫生设施）供电。辅助供电系统采用列车干线供电方式，由
分散布置在各车辆上的各辅助电源设备向干线供电。AC440V/60HZ交
流母线同时也为蓄电池充电机供电，充电机将输出DC110V电压，为
直流负载供电和蓄电池充电。DC110V也采用贯穿列车干线供电方式。
动车组辅助供电示意图如图1.1所示。
图1.1
动车组辅助供电示意图
3、交流、直流接地检测装置的原理
动车组交流接地检测装置位于辅助变流器单元ACU内部，直流接
地检测装置位于电池充电机BC单元内部。
3.1、交流接地检测装置的原理
由于辅助变流器的输出端与列车单元440V电源母线排相连接，所
以通过ACU能检测到列车440V三相交流电压的接地值，然后ACU通
过列车MVB网络线将接地值传达给本单元的CCU，当接地值超出100%
时，CCU报交流接地故障，需要立即查找。
3.2、直流接地检测装置的原理
直流接地检测集成在动车组的电池充电机BC中的一个检测模块，
充电机的输出端与列车直流母线排相连接，直流接地检测装置将检测
到的直流电源的正极对地电压信号值反馈到充电机控制单元，充电机
控制单元将具体的直流接地值反馈给本牵引单元的CCU中央控制单元，
当接地值小于25%（正极接地）或大于75%（负极接地）时，CCU报直
流接地故障，需要立即查找。
4、交流、直流接地故障处理方案
动车组交流、直流负载种类、类型繁多，有控制线路，用电设备
线路，环路等，查找方案有所区别。
4.1交流接地故障处理方案与故障案例
使用monitor32监控软件在CCU控制单元内，监测交流接地故障。
查找列车上的交流接地故障时，首先确定故障所在牵引单元，然
后在本单元查找。常用方法是在静态状态下，确保列车正常接通高压，
变压器正常工作，采用“逐级切除负载”法来缩小接地范围。按用电
级别来查找，先服务设备，再控制设备，再保护设备逐级切除来查找。
列车440v 电源的负载为：空调系统，开水炉，车载变压器，主
空气压缩机，主变压器冷却风扇，牵引变流器风却风扇，前风挡玻璃
加热模块，辅助变流单元冷却风扇，厨房水泵，冰箱，微波炉，厨房
水泵，BC 电池充电机。
动车组上的服务设备有：空调，开水炉，车载变压器，厨房水泵，
冰箱，微波炉，厨房水泵，风挡玻璃这些均为交流供电设备，这些设
备均可优先切断电源。
保护设备有各种冷却风扇，先切除低速，再切除高速，其次为主
变压器油泵，最后切除BC电池充电机。这些设备的电源应该最后再
切除。
4.1.1交流接地故障案例
动态试验时发现CCU闪报643A交流接地故障，交流接地值为
100%。此故障在车静止时不报，只有在动态时闪报。根据此现象推测
可能是440V线虚接或由于天气原因厂房内温度高此设备不起不报故
障，当车在厂房外运行时温度低起动报交流接地故障。
根据上述推测车在厂房内时监测一天此故障没报。在出厂房做动
态重联试验时进行监测，发现车于上午9点出厂房，在9点40左右
开始报此故障，报4分钟左右故障消失，于是在HMI上将空调机组全
部调制温度最高的状态下发现持续报此故障，根据此现象推测可能最
大的是空调设备，因为此时外面的温度低在不同的温度条件下空调系
统起不同的加热机组。于是在HMI上逐一关闭每车的空调确定故障车
辆，再逐一打开故障车设备确定故障位置。
4.2直流接地故障处理方案与故障案例
在CRH380B动车组直流系统中，正负之间的电压是110V，正常情
况情况下，使用万用表测量正极和负极对地的电压均是55V左右，当
有直流接地发生时，正极和负极对地电压会产生不平衡。
4.2.1直流接地故障案例
试验时用万用表测110V总线排正极、负极对地电压值时，正极对
地92V，负极对地18V，出现直流负极接地故障。
依次断开每辆车的BN1、BN2、主开关=32-F01、=32-F02、=32-
F03、=32-F05、=32-F06。当断开EC08车的=32-F01时，正极对地为
49V，负极对地为61V，接地故障消失。然后闭合=32-F01，再依次断
开=32-F01下面的MCB进行故障查找及排除。
5、总结
动车组车载设备多，供电系统复杂，因接地故障导致供电系统紊
乱，影响动车组正常行驶。本文针对这一典型故障进行研究，对其供
电系统、检测方法进行阐述，提出了故障排除的通用方法，应用于实
际调试故障处理过程中，从而提高动车组的产品质量，最终达到高速
动车组高速、安全、高效的设计理念。
参考文献：
1.张喜全、左丽娟 《动车组基础技术》 2013.05
2.何郁、漆柏林 《直流接地引起断路器跳闸的原因分析及对策》 2001.11
3.帅园园 《CRH380B 项目电路图(142列后) A版》 2016.03
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2024年4月13日发(作者：翟海)
CRH380B动车组接地故障原理分析及故
障处理方法研究
摘要：文章阐述了交流、直流接地故障对动车组的影响，介绍了
辅助供电系统、交流、直流接地的原理、相应故障处理方法。重点论
述如何利用这些方法处理接地故障对于提高动车组调试产品质量及确
保行车安全具有重大意义。
关键词：
辅助供电 交流接地 直流接地
1、研究背景
交流、直流接地是动车组调试及列车运营过程中辅助供电系统最
常见的故障类型之一。动车组交流电源接地以后，三相电源将出现不
平衡现象，若电机长时间在不对称的电源下工作，线电压升高，电流
过大，导致电机绕组烧毁，母线上接地继而导致与母线连接其他设备
用电情况出现三相不平衡现象。动车组直流电源的正、负极对地是绝
缘的，当直流系统中有一点接地时，将控制系统采集各种反馈信号不
准确，正极与负极短路，断路器开关跳闸，控制电路板烧坏，直流控
制系统紊乱。
故此在原理分析的基础上,对交流、直流接地故障进行分析，提出
排除方法，以便在日常调试及检修时快速准确地处理此类故障，满足
动车组零故障的质量要求。
2、动车组辅助供电系统
当动车组受电弓升起时，通过受电弓将接触网上AC 25KV/50HZ高
压电导入变压器车TC02、TC07车，由设置在TC02、TC07车上的牵引
变压器降压，在牵引绕组上输出AC 1550V/50HZ电压，供给各动车的
牵引变流器TC，经整流、滤波后在期中间直流环节得到稳定的
DC3000V电压。动车组辅助电源是通过牵引变流器的中间直流环节获
得电能，辅助变流器ACU把DC3000V电压转换为辅助电源供电系统的
3AC440V/60HZ电压，用于辅助装置（例如风扇、泵）和暖通设备（例
如空调、卫生设施）供电。辅助供电系统采用列车干线供电方式，由
分散布置在各车辆上的各辅助电源设备向干线供电。AC440V/60HZ交
流母线同时也为蓄电池充电机供电，充电机将输出DC110V电压，为
直流负载供电和蓄电池充电。DC110V也采用贯穿列车干线供电方式。
动车组辅助供电示意图如图1.1所示。
图1.1
动车组辅助供电示意图
3、交流、直流接地检测装置的原理
动车组交流接地检测装置位于辅助变流器单元ACU内部，直流接
地检测装置位于电池充电机BC单元内部。
3.1、交流接地检测装置的原理
由于辅助变流器的输出端与列车单元440V电源母线排相连接，所
以通过ACU能检测到列车440V三相交流电压的接地值，然后ACU通
过列车MVB网络线将接地值传达给本单元的CCU，当接地值超出100%
时，CCU报交流接地故障，需要立即查找。
3.2、直流接地检测装置的原理
直流接地检测集成在动车组的电池充电机BC中的一个检测模块，
充电机的输出端与列车直流母线排相连接，直流接地检测装置将检测
到的直流电源的正极对地电压信号值反馈到充电机控制单元，充电机
控制单元将具体的直流接地值反馈给本牵引单元的CCU中央控制单元，
当接地值小于25%（正极接地）或大于75%（负极接地）时，CCU报直
流接地故障，需要立即查找。
4、交流、直流接地故障处理方案
动车组交流、直流负载种类、类型繁多，有控制线路，用电设备
线路，环路等，查找方案有所区别。
4.1交流接地故障处理方案与故障案例
使用monitor32监控软件在CCU控制单元内，监测交流接地故障。
查找列车上的交流接地故障时，首先确定故障所在牵引单元，然
后在本单元查找。常用方法是在静态状态下，确保列车正常接通高压，
变压器正常工作，采用“逐级切除负载”法来缩小接地范围。按用电
级别来查找，先服务设备，再控制设备，再保护设备逐级切除来查找。
列车440v 电源的负载为：空调系统，开水炉，车载变压器，主
空气压缩机，主变压器冷却风扇，牵引变流器风却风扇，前风挡玻璃
加热模块，辅助变流单元冷却风扇，厨房水泵，冰箱，微波炉，厨房
水泵，BC 电池充电机。
动车组上的服务设备有：空调，开水炉，车载变压器，厨房水泵，
冰箱，微波炉，厨房水泵，风挡玻璃这些均为交流供电设备，这些设
备均可优先切断电源。
保护设备有各种冷却风扇，先切除低速，再切除高速，其次为主
变压器油泵，最后切除BC电池充电机。这些设备的电源应该最后再
切除。
4.1.1交流接地故障案例
动态试验时发现CCU闪报643A交流接地故障，交流接地值为
100%。此故障在车静止时不报，只有在动态时闪报。根据此现象推测
可能是440V线虚接或由于天气原因厂房内温度高此设备不起不报故
障，当车在厂房外运行时温度低起动报交流接地故障。
根据上述推测车在厂房内时监测一天此故障没报。在出厂房做动
态重联试验时进行监测，发现车于上午9点出厂房，在9点40左右
开始报此故障，报4分钟左右故障消失，于是在HMI上将空调机组全
部调制温度最高的状态下发现持续报此故障，根据此现象推测可能最
大的是空调设备，因为此时外面的温度低在不同的温度条件下空调系
统起不同的加热机组。于是在HMI上逐一关闭每车的空调确定故障车
辆，再逐一打开故障车设备确定故障位置。
4.2直流接地故障处理方案与故障案例
在CRH380B动车组直流系统中，正负之间的电压是110V，正常情
况情况下，使用万用表测量正极和负极对地的电压均是55V左右，当
有直流接地发生时，正极和负极对地电压会产生不平衡。
4.2.1直流接地故障案例
试验时用万用表测110V总线排正极、负极对地电压值时，正极对
地92V，负极对地18V，出现直流负极接地故障。
依次断开每辆车的BN1、BN2、主开关=32-F01、=32-F02、=32-
F03、=32-F05、=32-F06。当断开EC08车的=32-F01时，正极对地为
49V，负极对地为61V，接地故障消失。然后闭合=32-F01，再依次断
开=32-F01下面的MCB进行故障查找及排除。
5、总结
动车组车载设备多，供电系统复杂，因接地故障导致供电系统紊
乱，影响动车组正常行驶。本文针对这一典型故障进行研究，对其供
电系统、检测方法进行阐述，提出了故障排除的通用方法，应用于实
际调试故障处理过程中，从而提高动车组的产品质量，最终达到高速
动车组高速、安全、高效的设计理念。
参考文献：
1.张喜全、左丽娟 《动车组基础技术》 2013.05
2.何郁、漆柏林 《直流接地引起断路器跳闸的原因分析及对策》 2001.11
3.帅园园 《CRH380B 项目电路图(142列后) A版》 2016.03
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