動(dòng)車組安全回路故障防控研究

文年華，李永柳

（中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 南寧車輛段，工程師，廣西 南寧 530001）

CR300AF型動(dòng)車組安全回路構(gòu)成由緊急制動(dòng)EB回路等六個(gè)獨(dú)立回路組成，每個(gè)回路的建立在整個(gè)安全回路中是相互關(guān)聯(lián)的，六個(gè)回路建立后方可滿足動(dòng)車組牽引條件，因此安全回路故障處置已成為動(dòng)車組行車安全的一項(xiàng)重要保障。根據(jù)中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司新配屬的5組CR300AF復(fù)興號(hào)動(dòng)車組與“和諧號(hào)”動(dòng)車組存在的技術(shù)差異，針對(duì)該型動(dòng)車組安全回路進(jìn)行了深入探究，結(jié)合動(dòng)車組試驗(yàn)及運(yùn)用期間出現(xiàn)安全回路故障案例分析，從提升故障判斷及處置效率角度對(duì)安全回路故障處置提出了防控對(duì)策，旨在降低CR300AF型復(fù)興號(hào)動(dòng)車組發(fā)生安全回路故障后對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)秩序的影響，確保行車安全。

1 安全回路系統(tǒng)構(gòu)成及原理分析

1.1 安全回路系統(tǒng)構(gòu)成

CR300AF動(dòng)車組安全回路與牽引互為連鎖條件關(guān)系，司機(jī)完成其他操作事項(xiàng)，要實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組牽引時(shí)，安全回路必須建立（無觸發(fā)制動(dòng)或其它報(bào)警）。其安全回路構(gòu)成由緊急制動(dòng)EB回路、緊急制動(dòng)UB回路、乘客緊急制動(dòng)回路、停放制動(dòng)監(jiān)控回路、制動(dòng)緩解監(jiān)控回路和火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控回路6大安全回路構(gòu)成（如圖1所示）。除火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控回路不直接參與車組制動(dòng)控車，其他5個(gè)回路的失壓將觸發(fā)動(dòng)車組無法牽引（觸發(fā)制動(dòng)停車）。

圖1 安全回路構(gòu)成局部電路系統(tǒng)圖

1.2 緊急制動(dòng)EB回路建立原理分析

動(dòng)車組上電后，102線正常加壓，EBLCN閉合，EBLR繼電器形成條件是其前端回路無斷路，構(gòu)成緊急繼電器（EBLR）加壓，安全回路與JTR關(guān)聯(lián)電路系統(tǒng)圖如圖2所示，關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋核究仄髦苿?dòng)位→乘客緊急制動(dòng)無觸發(fā)→JTR繼電器加壓→緊急制動(dòng)EB回路旁路開關(guān)正?！鶰XR觸點(diǎn)→MCR觸點(diǎn)→EBLR繼電器加壓。其中，JTR繼電器前端回路導(dǎo)通條件關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋篗CR投入→操作緊急復(fù)位（BURS）→5SR信號(hào)有效→車組施加制動(dòng)狀態(tài)（MNBR）→制動(dòng)信號(hào)有效→緊急復(fù)位繼電器加壓（UBRSWR）→警惕制動(dòng)→停放監(jiān)控回路→地震預(yù)警→UBRSWR觸點(diǎn)加壓→JTRTD→JTR加壓。

圖2 安全回路與JTR關(guān)聯(lián)電路系統(tǒng)圖

1.3 緊急制動(dòng)UB回路建立原理分析

緊急制動(dòng)UB回路形成條件是102線正常加壓，UBLCN閉合，其前端回路無斷路，構(gòu)成緊急繼電器（UBLR）加壓。前端回路導(dǎo)通條件關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋篈TP未輸出EB→UBRSWR觸發(fā)閉合（后續(xù)采取UBAR自保 持）→UBS按 鈕→BPRS開 關(guān)（BPUVR、BPUVRTD）→ETR、BTR、FNER、EBL（EB/UBF故障旁路）→緊急制動(dòng)UB回路旁通開關(guān)→他車回路→MXR→他車主控MCR→UBLR繼電器加壓。

1.4 乘客緊急制動(dòng)回路建立原理分析

乘客緊急制動(dòng)回路是在各車廂乘客緊急手柄（PEBS）無觸發(fā)為前提，PEBLR前端無斷路，PEBLR加壓正常。關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋?02線正常加壓，PEBLCN閉合→乘客緊急制動(dòng)安全旁路正常位→各車廂乘客緊急手柄（PEBS）無觸發(fā)→MXR→他車主控MCR→PEBLR繼電器加壓。

1.5 停放制動(dòng)監(jiān)控回路建立原理分析

CR300AF動(dòng)車組在01、03、06、08車設(shè)置有停放制動(dòng)功能。停放制動(dòng)監(jiān)控回路是在各關(guān)聯(lián)車輛停放制動(dòng)（PBR）無觸發(fā)為前提，PBMLR前端無斷路，PBMLR加壓正常。關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋?02線正常加壓，PBMLCN閉合→停放制動(dòng)監(jiān)控安全旁路正常位→各關(guān)聯(lián)車廂PBR無觸發(fā)→MXR→他車主控MCR→PBMLR繼電器加壓。

1.6 制動(dòng)緩解監(jiān)控回路建立原理分析

制動(dòng)緩解監(jiān)控回路是在各車輛BCPSR無觸發(fā)，BRLR前端無斷路，BRLR加壓正常。關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋?02線正常加壓，PRLCN閉合→制動(dòng)緩解監(jiān)控回路（BRLRS）正?！鬈囕vBCPSR無觸發(fā)→MXR→他車主控MCR→BRLR繼電器加壓。

1.7 火災(zāi)報(bào)警回路建立原理分析

煙火報(bào)警系統(tǒng)由火災(zāi)報(bào)警控制器和火災(zāi)探測(cè)器組成，以車輛為單位。聲光報(bào)警在兩頭車和05車機(jī)械師室設(shè)置。各車煙火報(bào)警觸發(fā)時(shí)，響應(yīng)煙火控制器回路斷開，F(xiàn)ALR失電。加壓關(guān)聯(lián)順序?yàn)椋?02線正常加壓，F(xiàn)ALCN閉合→火災(zāi)報(bào)警回路（FALRS）正?！鬈囕v火災(zāi)控制器無觸發(fā)→MXR→他車主控MCR→FALR繼電器加壓。

2 問題分析

根據(jù)CR300AF型動(dòng)車組在試驗(yàn)和運(yùn)維期間出現(xiàn)的各項(xiàng)安全回路故障案例，梳理分析依據(jù)現(xiàn)行技術(shù)支持下開展故障排查和處置上存在內(nèi)容解讀不夠詳細(xì)、流程不夠具體等問題，對(duì)提升故障處置效率有影響，主要體現(xiàn)在以下幾方面問題。

2.1 技術(shù)圖冊(cè)無文字解讀原理

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用檢修雖配備有相應(yīng)的技術(shù)圖冊(cè)，圖冊(cè)以線路圖的形式展示各部電路構(gòu)成，但缺少文字上的說明和解讀，不利于技術(shù)人員的掌握和運(yùn)用，如在線上運(yùn)用中發(fā)生動(dòng)車組安全回路故障，應(yīng)急處置效率不高，影響運(yùn)輸秩序。如乘客緊急制動(dòng)安全回路PEBLR失壓，HMI屏顯示相應(yīng)觸發(fā)故障車廂號(hào)，同時(shí)主控車同時(shí)顯示相應(yīng)故障代碼，技術(shù)圖冊(cè)及規(guī)章中沒有表述此項(xiàng)關(guān)聯(lián)說明，容易干擾隨車機(jī)械師在故障車和主控車來回確認(rèn)故障信息。

2.2 故障處置流程不全

技術(shù)部門在處置行車設(shè)備故障時(shí)，需結(jié)合原理圖和應(yīng)急處置指導(dǎo)手冊(cè)及借鑒現(xiàn)場(chǎng)故障案例處置經(jīng)驗(yàn)開展故障判斷和處置，現(xiàn)行故障處置中由于技術(shù)人員自身能力素質(zhì)和對(duì)問題的理解程度有差異，導(dǎo)致故障處置時(shí)效上存在差異，不利于故障處置效率的提升。如在制動(dòng)試驗(yàn)中，出現(xiàn)某車廂空氣制動(dòng)可用性未填充，引發(fā)緊急制動(dòng)EB回路未建立，相關(guān)處置流程未明確，不利于故障處置時(shí)有針對(duì)性的開展排查。

2.3 技術(shù)人員業(yè)務(wù)能力有待提升

CR300AF復(fù)興號(hào)動(dòng)車組為2020年底全路新投入運(yùn)營(yíng)的250km/h速度等級(jí)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組。該車型總體設(shè)置及技術(shù)特點(diǎn)上與“和諧號(hào)”系列動(dòng)車組差異，且投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間也只有一年左右，各級(jí)技術(shù)人員在運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)上還處于探索期，影響故障處置效率。如在2021年車門故障處置中，同類“車門關(guān)閉環(huán)路故障”處置，技術(shù)人員在應(yīng)急處置故障中所需處置時(shí)間差異較大。

3 防控對(duì)策

3.1 充分利用車載HMI屏確認(rèn)故障信息

通過HMI屏鎖定故障部位及處置，動(dòng)車組安全回路發(fā)生故障后，HMI屏?xí)棾鱿鄳?yīng)故障信息，技術(shù)人員可通過以下處置流程進(jìn)行故障部位確認(rèn)和處置。觸發(fā)制動(dòng)故障信息時(shí)，進(jìn)入HMI顯示屏“制動(dòng)信息界”的制動(dòng)壓力顯示→“設(shè)備狀態(tài)”界面確認(rèn)具體車廂回路斷路顯示情況→進(jìn)入“維護(hù)界面”中“邏輯運(yùn)行”界面確認(rèn)故障車輛“安全回路”構(gòu)成中具體設(shè)備觸發(fā)部位→根據(jù)HMI屏顯示具體的回路故障部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)并處置。確認(rèn)具體故障部位后應(yīng)果斷對(duì)設(shè)備進(jìn)行隔離或功能復(fù)位，減少區(qū)間停車對(duì)運(yùn)輸造成的影響。

3.2 設(shè)備部件狀態(tài)檢查確認(rèn)

結(jié)合HMI屏確認(rèn)的故障信息和部位，到相應(yīng)車廂確認(rèn)設(shè)備部件物理狀態(tài)。鎖定故障部位情況后可快速的通過設(shè)備外觀狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)和采取復(fù)位處置。如乘客緊急制動(dòng)回路觸發(fā)產(chǎn)生的緊急制動(dòng)EB現(xiàn)象，觸發(fā)車廂手柄會(huì)發(fā)生位置上的位移，此時(shí)可通知司機(jī)操作操作臺(tái)上的“乘客緊急旁路”進(jìn)行故障復(fù)位；“停放制動(dòng)監(jiān)控回路”觸發(fā)制動(dòng)，在停車狀態(tài)下可通過操作臺(tái)“停放施加”指示燈確認(rèn)其是否已動(dòng)作，或結(jié)合HMI屏“邏輯控制”界面鎖定故障等。為保證設(shè)備物理狀態(tài)正常位置，減少乘客人員誤觸碰造成車組制動(dòng)現(xiàn)象，可通過將“乘客安全回路”手柄外罩增加安全鉛封進(jìn)一步防護(hù)。

3.3 針對(duì)性精準(zhǔn)檢測(cè)

車組在上電狀態(tài)下采取分段測(cè)量相關(guān)部件電器加壓情況，通過相關(guān)電壓檢測(cè)器和鉗流表等器具進(jìn)行檢測(cè)，如動(dòng)車組觸發(fā)緊急制動(dòng)EB，根據(jù)緊急制動(dòng)EB安全回路形成條件測(cè)量158A是否加壓等。綜合檢查測(cè)量各回路應(yīng)加壓正常。檢測(cè)流程為：EBLCN閉合確認(rèn)輸出端DC110V加壓正?！?51B線（MEBR進(jìn)線端）→151C線（MEBR出端，未加壓時(shí)檢查制動(dòng)手柄位有無異常）→151D線（JTR進(jìn)線端）→151E線→他車151E線、151H線均加壓正常。

3.4 強(qiáng)化技術(shù)規(guī)章支撐

結(jié)合動(dòng)車組安全回路原理和故障案例分析，一是制定故障處置流程圖，將故障處置流程圖示化，簡(jiǎn)單明了為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維技術(shù)人員提供參考借鑒。二是編制故障應(yīng)急處置手冊(cè)，將典型故障案例匯編成技術(shù)手冊(cè)，圖文配合，明確處置流程，為隨車機(jī)械師和應(yīng)急指揮人員提供應(yīng)急處置技術(shù)支持。三是充分借鑒現(xiàn)場(chǎng)故障處置經(jīng)驗(yàn)，動(dòng)態(tài)修訂規(guī)章和處置流程。

3.5 加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)用檢修管理

一是加強(qiáng)對(duì)相關(guān)斷路器、車載信息顯示器和各類操作開關(guān)檢查及管理，避免出現(xiàn)因設(shè)備動(dòng)作不良造成回路失壓引起制動(dòng)。二是強(qiáng)化定期檢修，嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車載信息顯示屏檢查及各類儀表進(jìn)行檢查，確保各設(shè)備顯示正常和開關(guān)作用良好。

3.6 強(qiáng)化應(yīng)急處置能力提升培訓(xùn)

一是強(qiáng)化對(duì)隨車機(jī)械師、應(yīng)急指揮人員理論培訓(xùn)。從對(duì)原理的理解到進(jìn)一步強(qiáng)化為組合性邏輯關(guān)系的掌握，確保出現(xiàn)故障時(shí)快速反應(yīng)。二是提高操作能力培訓(xùn)。強(qiáng)化精準(zhǔn)掌握設(shè)備布置位置和操練度，提升應(yīng)急處置效率。

4 結(jié)論

動(dòng)車組安全回路未建立，觸發(fā)動(dòng)車組制動(dòng)并無法緩解，車組無法正常牽引，影響鐵路運(yùn)輸秩序。通過上述對(duì)安全回路系統(tǒng)構(gòu)成及原理分析，結(jié)合現(xiàn)實(shí)存在問題分析并采取的防控對(duì)策，可快速有效處置安全回路故障等問題。系統(tǒng)分析電路原理，不斷積累故障處置的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)對(duì)舉措，以便更好的快速應(yīng)急處置動(dòng)車組出現(xiàn)的各類故障，確保動(dòng)車組運(yùn)行安全。