Page 82 - 捷運工程叢書 精進版 － 21 捷運電聯車實務

臺北市政府捷運工程局

五、換流器故障分析

以淡水線 301 型電聯車為例說明如下：
( 一 ) 故障分析

每個換流器由 6 個 GTO 所組成，由推進邏輯內之換流器控制器（CPU2）輸
出 GTO 觸發信號，正常操作時兩個一組輪流切換，如果 CPU2 送出錯誤信號使
任一組之兩個 GTO 同時導通，整個電源電路就成短路狀態，極大電流流經變電

站、集電靴、閘刀開關、線開關、線反應器、濾波電容及換流器兩個同時導通之
GTO，其結果使變電站跳脫及電聯車線開關跳脫，電聯車有兩個線開關 LS1、LS2

作串聯保護，平常之故障電流會使 LS1、LS2 跳開達成保護的目的，如果故障電
流太大，LS1、LS2 因大電流產生電弧而打穿，此時集電靴保險絲、線開關主保險
絲、並聯濾波電容之 16 個保險絲同時導通之 GTO 均將燒毀。

( 二 ) 換流器之故障偵測
1. 推進邏輯之換流器控制面板（Inverter Controller Board）
有一 SOS 電路，可作為換流器故障偵測之用。當有下列情形發生時，SOS 信號

輸入推進邏輯：（GTO 現已直接被 IGBT 取代，線路控制方式類似）
(1) GTO 或 Diode 之電流超過 ±1680A。
(2) 換流器控制面板上任一電源供應電壓超出限定範圍。

2. 當推進邏輯收到 SOS 信號，SOS 電路輸出信號至 GTO 控制電路而產生以下結果：
切斷換流器之直流電源（即線開關 LS1、LS2 跳脫），此時換流器控制器 CPU2

仍計算
(1) GTO 觸發時間，持續送出 GTO 觸發信號。
(2) 輸出一 SOS 中斷信號至 CPU2。

3.CPU2 收到 SOS 中斷信號後須決定驅動暫停是否允許
如果允許，換流器保持切斷狀態 250 至 550ms，切斷時間是根據 GTO 觸發信號，

GTO 導通時間越長，切斷狀態保持越久，時間一過換流器重新接通直流電源（即
線開關 LS1、LS2 重新激磁導通），換流器恢復正常運轉。
4. 如果有下列情形發生，驅動暫停即不被允許

(1) 換流器從啟動到 SOS 信號發生時間不及 100ms （如果換流器在這短時間就
出現故障電流，必是嚴重故障）。
(2) 同時接到多個 SOS 信號。

5. 驅動暫停不被允許
驅動暫停不被允許，CPU2 即關掉換流器且輸出「Inverter not Running」信號至
電聯車主控邏輯 CPU1，由 CPU1 輸出換流器失效信號至 CPU2，使 CPU2 停止

計算 GTO 觸發時間，停止送出 GTO 觸發信號，直到 CPU2 接到 CPU1 之換流
器重新啟動信號，其時間持續 0.7 秒。

64 65