CRH5G型動車組EB安全環(huán)路故障解析*

索恩男

(西寧車輛段動車運用車間，青海 西寧　810000)

0　引　言

EB安全環(huán)路的作用是在司機出現(xiàn)健康問題、操作失誤或制動系統(tǒng)故障時，通過系統(tǒng)檢測，將緊急制動請求傳遞給列車內(nèi)各制動部件，從而全面提供最大制動力，使動車組能夠安全停車，為列車提供獨立于計算機之外的安全保護。為進一步提高EB安全環(huán)路的安全性和可靠性，建議增加安全環(huán)路旁路，在車組本身電器元件故障的情況下，發(fā)出錯誤的緊急制動指令時，能夠快速有效的應急處置，避免動車組長時間滯留在線路上，減少對行車秩序的影響[1]。

1　CRH5G動車組簡介

CRH5G動車組是適用于東北及西北地區(qū)的抗高寒抗風沙的車型，能適應高寒、風沙、高溫、高海拔、高紫外線等惡劣條件。全車設有2000多個傳感器，對動車組的主要系統(tǒng)或零部件的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，保證行車安全。依據(jù)故障導向安全的設計理念，設置了EB安全環(huán)路,它將制動系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、走行部等方面能夠影響動車組安全運行的因素串入到安全環(huán)路中,通過對動車組安全環(huán)路的監(jiān)控，可使動車組在故障狀態(tài)下安全停車，保證動車組的運行安全[2]。

2　CRH5G型動車組EB安全環(huán)路結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1　EB安全環(huán)路任務

EB安全環(huán)路的任務是監(jiān)控動車組運行途中停放制動的施加緩解狀態(tài)及司機警惕裝置的使用情況，當檢測到異常情況，評估動車組存在不安全因素，觸發(fā)緊急制動動作，為動車組提供緊急制動，確保能夠安全停車。

2.2　EB安全環(huán)路結(jié)構(gòu)

EB安全環(huán)路的組成是通過尾部供電串接KAC2(聯(lián)掛繼電器)、KDD2(頭車繼電器)、30K09(停放制動非正常施加)及KLVM(牽引/制動手柄)，然后串聯(lián)主控車21S10(司機警惕裝置)(如圖1所示)，再通過主控車將連接至RIOM組成。

圖1　EB安全環(huán)路組成結(jié)構(gòu)

2.3　EB安全環(huán)路動作原理

(1) EB安全環(huán)路建立的目標是30K13繼電器得電，信號反饋BCU，緩解緊急制動，同時20A30、20A31RIOM得電，變量為1時表示EB安全環(huán)路建立。

(2) EB安全環(huán)路是采用尾部供電模式，當投入主控鑰匙，定義主控司機室時，電流通過尾車30Q106空氣開關(guān) ，經(jīng)過KAC2(尾部非聯(lián)掛狀態(tài)，觸點為常閉狀態(tài))、KDD2、30K09(停放制動在沒有非正常施加時，該觸點處常閉狀態(tài))、KLCM接觸器，到達頭車。此時頭車由于主控投入KDD2繼電器動作，電流通過26b端子(司機警惕裝置)，到達17XME接線端子排第27針，20A30、20A31RION得電、30K13得電，建立EB安全回路。

(3) KDD2繼電器

KDD2俗稱“頭繼電器”，因此KDD2繼電器的閉合條件為：主控鑰匙投入。當投入主控后即可使本車KDD2繼電器得電、接觸器閉合。

(4) KLCM接觸器

KLCM(K3)接觸器閉合條件：主控手柄在EB位(緊急位)時，26S02的93、94觸點閉合，向KLCM(K3)接觸器供電，KLCM觸點斷開，正常情況下為常閉狀態(tài)，如圖2所示。

圖2　KLCM動作原理

2.4　EB安全環(huán)路的觸發(fā)機理

圖3為EB安全環(huán)路觸發(fā)原理圖。

圖3　EB安全環(huán)路觸發(fā)原理

根據(jù)EB安全環(huán)路建立原則，30K13得電，觸點閉合，可向BCU輸入正常信號，當環(huán)路中任何觸電打開均導致EB安全環(huán)路斷開，BCU失去信號，觸發(fā)緊急制動?？赡軐е鹿收系脑蛴校篕AC2意外得電(95K59板卡故障)、KDD2故障(95K58板卡故障)、牽引/制動手柄故障、停放制動意外施加、司機警惕裝置故障、KLCM意外得電(95K05板卡故障)、95K04板卡故障。

3　EB安全環(huán)路觸發(fā)緊急制動的應急處置

3.1　EB安全環(huán)路觸發(fā)緊急制動

(1) 停放制動非正常施加導致EB安全環(huán)路斷開

發(fā)生該故障時，司機室TD屏會彈出故障信息“某車停放制動非正常施加”。按照現(xiàn)行規(guī)定，斷開30Q07空開，切除故障車停放制動后，EB安全環(huán)路自動恢復正常。

(2) 司機警惕裝置故障導致EB安全環(huán)路斷開

動車組運行過程中司機在30 s內(nèi)沒有踩踏板，將產(chǎn)生蜂鳴報警，10 s內(nèi)司機仍未采取任何操作，EB安全環(huán)路將自動斷開，施加緊急制動停車。如司機警惕裝置故障時，無法建立安全環(huán)路，緊急制動無法緩解，此時操作QCA柜上21S01開關(guān)將警惕裝置隔離，便可建立EB安全環(huán)路。

3.2　未知故障觸發(fā)EB安全環(huán)路斷開

根據(jù)對電氣功能圖的分析，上面所講的2類故障屬于目前可知，已有辦法進行應急處置的故障，但在電路中，存在的KAC2、KDD2、30K09等繼電器均屬于電器元件，并安裝在各類95系列板卡中，動車組運行當中某一板卡故障均可導致EB安全環(huán)路無法建立，目前沒有有效手段進行應急處置。

2017年8月13日，武漢局CRH5A-5137+5096動車組擔當D5711次，列車在宜昌東站始發(fā)時隨車機械師發(fā)現(xiàn)5096車安全環(huán)路斷開，TD屏未報故障信息，隨后安全環(huán)路又自動建立，隨車機械師為防止途中安全回路再次斷開，在現(xiàn)場使用短接線將DC24V電源開關(guān)臨時引入30Q08空開(安全環(huán)路電源空開)，為安全環(huán)路提供DC24V電源。

2017年8月13日，沈陽鐵路局CRH5G-5173動車組擔當?shù)腄7753次交路，運行途中列車自動施加制動停車，隨車機械師使用短接線短接517301車QEL柜內(nèi)304207點和90XSE6后，EB環(huán)路建立，制動緩解正常。途中停車35 min。經(jīng)查，故障原因為517301車司控器內(nèi)26S02上的93-94輔助觸點卡滯，導致EB環(huán)路不能建立所致。以上2起典型故障案例均不能在現(xiàn)場判明故障原因，TD屏無故障信息，均采取短接送電的方式建立安全環(huán)路。

4　增設EB安全環(huán)路旁路

針對動車組EB安全環(huán)路的分析，當相關(guān)元器件故障會導致安全環(huán)路發(fā)出錯誤指令，在動車組不存在安全問題的情況下斷開安全環(huán)路，緊急制動不緩解，應急處置時間較長，嚴重延誤行車。通過原理分析，建議增設旁路，短接安全環(huán)路，能夠?qū)崿F(xiàn)在非正常情況下，快速進行應急處置，減少對行車秩序的影響。

EB安全環(huán)路目標是30K13繼電器得電，如安全環(huán)路斷開，電路通路截斷，可將DC24V直流電引入30Q20(如圖3)，快速建立EB安全環(huán)路。在QEL柜中將DC24V電源接入46Q05備用空開與30Q20串聯(lián)，正常情況下46Q05空開始終處于斷路，如需使用時將46Q05空開閉合即可。

5　EB安全環(huán)路使用

當動車組意外產(chǎn)生緊急制動且無法緩解時，確認EB安全環(huán)路斷開，使用EB安全環(huán)路旁路前，首先確認安全環(huán)路監(jiān)測部位是否發(fā)生了影響動車組運行安全的故障，排除一切安全因素后，可將安全環(huán)路旁路投入使用。

EB安全環(huán)路旁路使用方法如下：① 確認主控手柄在“0”位。② 檢查TD屏第3頁，是否有個別車輛施加停放制動，如施加按“停放制動非正常施加” 處理。③ 檢查TD屏歷史故障記錄，是否有關(guān)于司機警惕裝置動作信息，如有，隔離司機警惕裝置。④ 閉合QEL柜中46Q05空開，觀察TD屏EB安全環(huán)路建立，將牽引/制動手柄置緊急制動位，檢查TD屏電子儀器第2頁，各軸壓力是否符合要求。⑤ 檢查TD屏第3頁，做簡略制動試驗，制動緩解正常，維持運行，如表1所列。

表1　制動壓力標準值

6　結(jié)　語

動車組EB安全環(huán)路的觸發(fā)是一個復雜的過程，安全環(huán)路上的任何繼電器故障均可導致安全環(huán)路斷開，進而觸發(fā)動車組緊急制動停車，緊急制動不緩解的情況下，動車組滯留線路會影響運行秩序，可以在EB安全環(huán)路中增加旁路，在動車組實際應用過程中產(chǎn)生類似故障，隨車機械師可根據(jù)檢查方法判斷故障點，有針對性的進行應急處置，能夠大大提高應急處置效率，迅速恢復運行，減少對行車秩序的影響。

以上針對CRH5G型動車組EB安全環(huán)路的分析，主要是為隨車機械師在動車組運行過程中處理緊急制動不緩解故障提供理論依據(jù)和實作參考。