CRH1A型重聯(lián)動車組途中故障的原因分析及處理措施

戴瑞亮 上海鐵路局上海動車客車段

1 事故現(xiàn)場

2010年1月8日08：33，由上海動車客車段杭州動車運用所擔當?shù)腄5685次（上海南～義烏，CRH1040A+CRH1026A，CRH104001車主控），在滬杭線杭州站附近發(fā)生全列緊急制動，同時主控端司機室的解編指示燈閃爍，智能顯示單元IDU上顯示主要故障信息：104001牽引閉鎖，從連掛的司機室駕駛（故障代碼8214）；104001、00無命令解鉤（故障代碼1320）。隨車機械師多次進行復位但故障仍無法消除。隨后進行解編作業(yè)，隨車機械師確認重聯(lián)端自動車鉤狀態(tài)良好，再次重聯(lián)故障仍未消除。10：06，被機車救援到達杭州站。后續(xù)交路由其他車底擔當運行。

CRH1040A與CRH1026A被機車牽引回送，至杭州動車運用所管轄線路范圍內(nèi)，摘除機車再次升弓激活恢復到正常運行狀態(tài)，且當CRH102600車主控或CRH104001車主控時，故障沒有再次發(fā)生。

2 事故原因分析

2.1 相關機理：動車組間的重聯(lián)與脫鉤

CRH1型動車組兩端安裝的是SCHARFENBERG （夏芬柏格）密接型車鉤。可以實現(xiàn)2列動車組自動機械連掛，以及動車組間的電路和壓縮空氣的連接（見圖1）。

圖1 重聯(lián)示意圖

對于動車組重聯(lián)時，若C端頭車司機室激活，按照重聯(lián)作業(yè)步驟兩車機械連掛在一起后，重聯(lián)端頭車自動車鉤的機械連接限位開關（S14）將閉合，并向TCMS（車輛控制管理系統(tǒng)）系統(tǒng)反饋“機械連接到位”信號；機械連掛的同時電路也通過自動車鉤電器端頭（電鉤）導通，B、C端頭車的蓄電池系統(tǒng)相互供電，使兩頭車的“牽引安全回路聯(lián)接繼電器”、“緊急制動回路聯(lián)接繼電器”得電，并向TCMS系統(tǒng)反饋“電器聯(lián)接到位”信號。電器聯(lián)接成功后TCMS系統(tǒng)自動重新配置，使兩車重新受控于同一TCMS系統(tǒng)，重聯(lián)車間可以相互通訊。

根據(jù)上述動車組重聯(lián)情況，途中重聯(lián)動車組發(fā)生“脫鉤”可歸納為3種情況。具體情況見表1。

表1“脫鉤”情況及相應結果（現(xiàn)象）

2.2 故障數(shù)據(jù)分析

結合OBDS環(huán)境數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，當CRH104001車發(fā)生“牽引閉鎖，從聯(lián)掛的司機室駕駛的故障”時，CRH104001車自動車鉤竟有“機械連接到位”反饋信號出現(xiàn)，大約8 s后該信號由“1”突變?yōu)椤?”（圖 2）。隨后 CRH104001、00 兩車先后發(fā)生“無命令解鉤”故障，但CRH104000車的“機械連接到位”反饋信號始終為“1”（圖 3）。

圖3“機械連接到位”信號

現(xiàn)場再次檢查自動車鉤各部件未發(fā)現(xiàn)異常情況。

2.3 原因分析

結合故障現(xiàn)象、0DBS數(shù)據(jù)、現(xiàn)場檢查結果，分析認為整個故障發(fā)生的過程：08：30，CRH104001 車的 DXB1、DXF1 模塊收到“機械連接到位”的信號，TCMS系統(tǒng)認為CRH104001車端有重聯(lián)情況，而封鎖全列牽引，車組開始滑行，大概8 s后由于該信號突然消失，TCMS系統(tǒng)認為在沒有發(fā)出解編命令的情況下，CRH104001車端出現(xiàn)了解編（無命令解鉤），主控端司機室的解編指示燈閃爍，同時TCMS系統(tǒng)發(fā)出緊急制動指令，全列施加緊急制動。整個過程中沒有發(fā)生通訊丟失，因此電器聯(lián)接是正常的。

再分析一下“機械連接到位”反饋信號的產(chǎn)生。從動車組重聯(lián)可知，當自動車鉤的機械連接限位開關（S14）閉合，就會將“機械連接到位”信號反饋給TCMS系統(tǒng)。CRH104001車自動車鉤的鉤舌當時處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，導致監(jiān)控車鉤狀態(tài)的限位開關（S14）也處于臨界狀態(tài)。由于途中運行顛簸導致鉤舌活動，致使限位開關（S14）時而閉合、時而斷開，因此“機械連接到位”信號也隨之時有時無。后來由于救援又對CRH104001車自動車鉤進行過連掛操作，使鉤舌恢復到正常。因此摘除機車，動車組再次恢復到正常運行狀態(tài)后故障沒有發(fā)生。

綜上所述，可以判定這次途中事故的原因是：由于CRH104001車（主控端）自動車鉤鉤舌處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，導致監(jiān)控車鉤狀態(tài)的限位開關（S14）也處于臨界狀態(tài)。運行中顛簸使限位開關（S14）閉合、斷開，導致TCMS系統(tǒng)收到了錯誤的“機械連接到位”的信號。

2.4 試驗驗證

為了驗證在動車組主控端發(fā)生“脫鉤”的推斷，隨后又進行了以下2個試驗：

（1）在重聯(lián)動車組的主控端模擬自動車鉤重聯(lián)、解編。

在CRH104001車主控端強制“機械連接到位”信號為“1”后，IDU報CRH104001車“從連掛的司機室駕駛的故障（8214）”。然后將此信號再強制回“0”報CRH104001車“無命令解鉤故障（1320）”，且CRH104000車也報相同故障，主控端司機室的解編指示燈閃爍。

（2）在重聯(lián)動車組的重聯(lián)端模擬自動車鉤重聯(lián)、解編。

在重聯(lián)端強制“機械連接到位”信號為“0”后，IDU報CRH104001、00車“無命令解鉤故障（1320）”，且立即發(fā)生全列緊急制動，主控端司機室的解編指示燈不亮，也沒有報“從連掛的司機室駕駛的故障（8214）”。將該信號強制回“1”后，故障消除。

3 應急處理

3.1 針對本次在動車組主控端發(fā)生“脫鉤”故障的應急處理

（1）在前罩板打開的情況下，拉出手動解鉤拉環(huán)，使自動車鉤伸出，再用腳蹬或用錘敲擊自動車鉤人工收回擋鐵，使自動車鉤完全收回，鉤舌處于解鉤位（多用于庫內(nèi)發(fā)生時）。

（2）在前罩板未打開的情況下，將主控端司機室的C.A1.2.2.X1接線排上98號裝頭上的“144802”＃線挑掉（多用于途中發(fā)生時）。

3.2 針對重聯(lián)端“脫鉤”的三種情況的應急處理（見表2）

表2 脫鉤情況及相應應急處理

4 結束語

自動車鉤是動車組重聯(lián)和救援回送時的重要聯(lián)掛部件，途中一旦出現(xiàn)故障將會影響動車組的正常運行秩序。為了防止類似故障的再次發(fā)生，建議用戶首先按照有關自動車鉤維護保養(yǎng)的要求，認真做好定期維護保養(yǎng)工作；其次對于平時重聯(lián)動車組解編的情況，作業(yè)者對于非主控動車組的自動車鉤是否回收到位要進行確認；再次是關于自動車鉤故障的應急處理要不斷總結，并及時做好培訓工作。