CRH2型動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)故障分析改進(jìn)

徐小勇，李永柳

（中國鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 南寧車輛段，工程師，廣西 南寧 530029）

中國鐵路南寧局集團(tuán)有限公司配屬CRH2型動(dòng)車組（包括CRH2A統(tǒng)、CRH380A統(tǒng)，簡稱CRH2型動(dòng)車組）134組，均為8輛編組標(biāo)準(zhǔn)組。投入運(yùn)營以來，多次發(fā)生不明原因緊急制動(dòng)故障停車（車載信息無故障報(bào)出），嚴(yán)重干擾鐵路運(yùn)輸秩序，危及動(dòng)車組運(yùn)行安全。通過對緊急制動(dòng)故障深入分析，對動(dòng)車組不明原因緊急制動(dòng)故障停車采取有效應(yīng)對措施，提出處置建議，精準(zhǔn)高效為現(xiàn)場應(yīng)急處置提供技術(shù)支持。

1 動(dòng)車組制動(dòng)控制回路原理分析

1.1 制動(dòng)控制回路建立條件

制動(dòng)控制局部系統(tǒng)圖如圖1所示，動(dòng)車組激活蓄電池后，103線正常加壓，JTRTD加壓，主控ATP啟機(jī)，ATP通過控制EBR繼電器得失電，其觸點(diǎn)導(dǎo)通或斷開，進(jìn)而控制JTR繼電器得失電?；芈方㈨樞?yàn)椋?03線DC100V加壓→MCN2、3斷路器→3#加壓→JTRTD→154G2#加壓→EBR觸點(diǎn)→154G1#加壓→JTR（TBR同時(shí)加壓）。

圖1 制動(dòng)控制局部系統(tǒng)圖

1.2 制動(dòng)觸發(fā)條件分析

1.2.1 緊急制動(dòng)EB全列緊急制動(dòng)EB原理圖如圖2，153#回路主線或154#回路中某部件故障造成斷線，JTR繼電器失電報(bào)紅。

圖2 全列緊急制動(dòng)EB原理圖

①構(gòu)成153#建立形成回路：控制集中控?cái)嗦菲鳌?#→連接切換器（MCR、EBR）→緊急B開關(guān)（壓緊開關(guān)）→緊急制動(dòng)斷路器（153K、JTR）→UVR1→UV電磁閥等。

②構(gòu)成154#建立形成回路：接線器LJB2→154K→TDRU→緊急B開關(guān)→PBR→UVR→TThR→車端接觸開關(guān)→接線器LJB2等。

上述某一環(huán)節(jié)非正常觸發(fā)時(shí)導(dǎo)致制動(dòng)回路無法建立，動(dòng)車組輸出緊急制動(dòng)EB。

1.2.2 緊急制動(dòng)UB緊急回路從頭車到尾車的153#線控制各個(gè)車的UV閥失電施加純空氣緊急制動(dòng)（MON屏顯示單車或全列UVR報(bào)紅）。

①單車UB時(shí)，為單車制動(dòng)故障，建立回路為:制動(dòng)斷路器→153A→UVR1→153B→UV電磁閥→153D（UVR1-3）。

②全列UVR報(bào)紅153#線，為輸入前端回路開路，造成153K觸點(diǎn)開路，建立回路為:制動(dòng)斷路器→3#→觸點(diǎn)開關(guān)BOFR→153F→觸點(diǎn)開關(guān)MCR→觸點(diǎn)開關(guān)MRrAPSR→153K繼電器加壓。

1.2.3 列控車載設(shè)備輸出EB或NB制動(dòng)動(dòng)車組主控ATP啟機(jī)后，ATP通過控制EBR繼電器得失電，觸點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作，進(jìn)而控制JTR繼電器得失電。車載ATP在緊急回路構(gòu)成關(guān)聯(lián)為：制動(dòng)斷路器→3#→觸點(diǎn)開關(guān)JTRTD→154G2→EBR（車載ATP輸出）→154G1→繼電器JTR。

1.3 制動(dòng)回路原理分析

動(dòng)車組上電后，在車載ATP無輸出制動(dòng)工況下，車輛制動(dòng)回路中停放制動(dòng)、緊急B開關(guān)、總風(fēng)壓力低、警惕報(bào)警、車端解除開關(guān)及實(shí)時(shí)軸溫檢測等檢測系統(tǒng)加壓，回路無斷路下，操作緊急復(fù)位UBRS，繼電器UBRSWR得電加壓，相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作閉合，繼電器JTRTD前端形成回路加壓，JTRTD觸點(diǎn)動(dòng)作閉合，繼電器JTR加壓，相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作閉合，形成自保持通路，車組正常緩解。

2 典型故障案例及原理分析

2.1 典型案例分析

2.1.1 軸溫故障導(dǎo)致制動(dòng)輸出停車2019年某月，D3762次動(dòng)車組運(yùn)行途中，MON屏行駛界面顯示2單元閃紅，動(dòng)車組觸發(fā)緊急制動(dòng)停車，應(yīng)急處置后開車。動(dòng)車組入庫經(jīng)分析排查，確定故障原因?yàn)?7車5位軸箱熔斷式軸溫傳感器線纜線接觸不良，154#線回路發(fā)生斷路，JTR繼電器失電，造成動(dòng)車組自動(dòng)觸發(fā)制動(dòng)停車。

2.1.2 UBS緊急開關(guān)發(fā)生斷路停車2020年某月，D3635次動(dòng)車組運(yùn)行途中，動(dòng)車組自動(dòng)觸發(fā)緊急制動(dòng)停車，檢查處置后開車。經(jīng)分析排查，確定故障原因?yàn)?5車乘務(wù)員室UBS緊急開關(guān)受外力作用動(dòng)作，154#線回路發(fā)生斷路，JTR繼電器失電，造成動(dòng)車組自動(dòng)觸發(fā)制動(dòng)停車。

2.1.3 車載列控ATP設(shè)備輸出制動(dòng)停車2021年某月，D8405次動(dòng)車組運(yùn)行途中，動(dòng)車組不明原因緊急制動(dòng)停車（MON屏未記錄相關(guān)故障信息），緊急復(fù)位后制動(dòng)緩解正常，運(yùn)行再次發(fā)生不明原因緊急制動(dòng)停車，應(yīng)急處置后開車。動(dòng)車組入庫經(jīng)分析排查，故障原因?yàn)檐囕d列控ATP設(shè)備輸出常用和緊急制動(dòng)指令，造成動(dòng)車組自動(dòng)觸發(fā)制動(dòng)停車。

2.2 案例原理分析

2.2.1 軸溫故障分析軸溫檢測系統(tǒng)由軸溫1、軸溫2兩個(gè)回路并聯(lián)構(gòu)成（見圖3），軸溫檢測斷路器通過103#線給軸溫檢測回路供電，軸溫1回路串聯(lián)1軸、2軸熔斷式軸溫傳感器、軸溫繼電器TThRR1，軸溫2回路串聯(lián)3軸、4軸熔斷式軸溫傳感器、軸溫繼電器TThRR2。當(dāng)溫度超過軸溫傳感器熔斷值165℃時(shí)，傳感器斷開，導(dǎo)致繼電器TThRR1、TThRR2失電，向網(wǎng)絡(luò)反饋軸溫1、軸溫2故障信號。

圖3 軸溫檢測原理圖

2.2.2 UBS緊急開關(guān)分析動(dòng)車組05車UBS為乘務(wù)員室緊急B開關(guān)，串聯(lián)在緊急制動(dòng)回路154#線中，當(dāng)緊急制動(dòng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)觸發(fā)緊急制動(dòng)回路154#線失電，導(dǎo)致全列動(dòng)車組緊急制動(dòng)（見圖3）。當(dāng)UBS1或UBS2動(dòng)作時(shí)，M251線和M252線導(dǎo)通，中央裝置檢測到M251線得電，車輛信息界面【緊急B開關(guān)】亮紅（見圖4）。

圖4 154#線局部圖

2.2.3 列控車載設(shè)備ATP分析動(dòng)車組激活蓄電池后，103#線電壓經(jīng)【ATP主機(jī)】斷路器→160B2線→CN4-1針→ATP裝置，向NBR繼電器、EBR繼電器供電。當(dāng)ATP裝置供電異常時(shí)，導(dǎo)致NBR繼電器、EBR繼電器無法得電，緊急制動(dòng)不緩解。

3 應(yīng)對措施及處置建議

3.1 準(zhǔn)確確認(rèn)故障信息

當(dāng)列車發(fā)生緊急制動(dòng)不緩解時(shí)，需確認(rèn)故障信息，通過檢查MON屏顯示器分析判斷制動(dòng)輸出是來源于車輛還是車載ATP，可通過以下三種方式判斷車輛和車載ATP輸出制動(dòng)：

①通過MON屏行駛界面“制動(dòng)”信息右側(cè)確認(rèn)，如顯示有紅色“緊急”及黃色“快速和常用”字體（快速為ATP輸出EBR，常用為ATP輸出NBR）可判斷為制動(dòng)輸出信息來源于車載ATP施加的制動(dòng)。

②通過查看MON屏配電盤信息確認(rèn)“ATP輸出”、“NBR”、“EBR”是否填充綠色。

③如ATP輸出EBR導(dǎo)致施加緊急制動(dòng)，確認(rèn)車載ATP的DMI顯示屏顯示文本欄是否有故障報(bào)出，根據(jù)文本信息協(xié)調(diào)處置。

3.2 隔離故障設(shè)備

3.2.1 隔離故障設(shè)備動(dòng)車組車輛設(shè)備緊急制動(dòng)154#線回路中串聯(lián)有軸溫控車觸點(diǎn)、實(shí)時(shí)軸溫觸點(diǎn)、UBS緊急開關(guān)等觸點(diǎn)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，導(dǎo)致154#線回路斷路，觸發(fā)JTR失電，檢查確認(rèn)具體故障點(diǎn)時(shí)，應(yīng)隔離故障設(shè)備，滿足車組牽引條件。故障排查時(shí)通過MON屏確認(rèn)車組有無故障信息，按照故障代碼表處置，無故障代碼報(bào)出時(shí)，應(yīng)急給154G2#線端加壓，滿足車組正常緩解后開車。

3.2.2 隔離車載ATP設(shè)備通過MON屏確認(rèn)故障信息為車載列控ATP設(shè)備輸出制動(dòng)時(shí)，聯(lián)控確認(rèn)車載列控ATP設(shè)備輸出制動(dòng)具體原因，查看顯示屏文本信息，申請救援或采取隔離車載列控ATP設(shè)備改LKJ控車模式（以調(diào)度命令為準(zhǔn)，CRH2A型有LKJ設(shè)備）。

3.3 采取換端應(yīng)急處置

當(dāng)故障端車載列控ATP設(shè)備無法隔離故障時(shí)，采取換端上主控，使用無故障端車載列控ATP設(shè)備控車駛離區(qū)間，根據(jù)限速條件反方向運(yùn)行至就近車站處置，減少動(dòng)車組長時(shí)間停留在區(qū)間干擾運(yùn)輸秩序。

3.4 采取救援方式處置

當(dāng)發(fā)生車載列控ATP設(shè)備故障不能緩緊急制動(dòng)，動(dòng)車組距離前方車站較近時(shí)，建議采取動(dòng)車組（機(jī)車）救援方式處置，優(yōu)先考慮同型號動(dòng)車組救援，通過正常連掛按動(dòng)車組被救援模式限速120km∕h運(yùn)行。如采用機(jī)車救援，列控車載ATP設(shè)備制動(dòng)輸出無法隔離，動(dòng)車組在無上主控狀態(tài)下，切除全列空氣制動(dòng)救援模式，作業(yè)整備耗時(shí)長，救援回送需限速5km∕h運(yùn)行，救援效率低，易干擾運(yùn)輸秩序。

4 結(jié)束語

動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)故障往往伴隨著硬件設(shè)備和控制系統(tǒng)組合性誘因?qū)е拢幹眠^程繁瑣，通過上述幾起典型故障案例分析提出相應(yīng)解決對策，有效處置動(dòng)車組發(fā)生制動(dòng)故障問題，為現(xiàn)場處置同類故障提供參考。結(jié)合打造復(fù)興號動(dòng)車組運(yùn)維質(zhì)量品牌契機(jī)，系統(tǒng)性研究此類故障發(fā)生機(jī)理及原理控制，積累現(xiàn)場處置經(jīng)驗(yàn)和完善應(yīng)對舉措，提升快速反應(yīng)能力和精準(zhǔn)高效處置效率。