CRH5G型動(dòng)車組EB安全環(huán)路故障解析

索恩男

(西寧車輛段動(dòng)車運(yùn)用車間，青海 西寧 810000)

0 引 言

EB安全環(huán)路的作用是在司機(jī)出現(xiàn)健康問(wèn)題、操作失誤或制動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)檢測(cè)，將緊急制動(dòng)請(qǐng)求傳遞給列車內(nèi)各制動(dòng)部件，從而全面提供最大制動(dòng)力，使動(dòng)車組能夠安全停車，為列車提供獨(dú)立于計(jì)算機(jī)之外的安全保護(hù)。為進(jìn)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(cuò)誤的緊急制動(dòng)指令時(shí)，能夠快速有效的應(yīng)急處置，避免動(dòng)車組長(zhǎng)時(shí)間滯留在線路上，減少對(duì)行車秩序的影響[1]。

1 CRH5G動(dòng)車組簡(jiǎn)介

CRH5G動(dòng)車組是適用于東北及西北地區(qū)的抗高寒抗風(fēng)沙的車型，能適應(yīng)高寒、風(fēng)沙、高溫、高海拔、高紫外線等惡劣條件。全車設(shè)有2000多個(gè)傳感器，對(duì)動(dòng)車組的主要系統(tǒng)或零部件的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證行車安全。依據(jù)故障導(dǎo)向安全的設(shè)計(jì)理念，設(shè)置了EB安全環(huán)路,它將制動(dòng)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、走行部等方面能夠影響動(dòng)車組安全運(yùn)行的因素串入到安全環(huán)路中,通過(guò)對(duì)動(dòng)車組安全環(huán)路的監(jiān)控，可使動(dòng)車組在故障狀態(tài)下安全停車，保證動(dòng)車組的運(yùn)行安全[2]。

2 CRH5G型動(dòng)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(wù)

EB安全環(huán)路的任務(wù)是監(jiān)控動(dòng)車組運(yùn)行途中停放制動(dòng)的施加緩解狀態(tài)及司機(jī)警惕裝置的使用情況，當(dāng)檢測(cè)到異常情況，評(píng)估動(dòng)車組存在不安全因素，觸發(fā)緊急制動(dòng)動(dòng)作，為動(dòng)車組提供緊急制動(dòng)，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(guò)尾部供電串接KAC2(聯(lián)掛繼電器)、KDD2(頭車?yán)^電器)、30K09(停放制動(dòng)非正常施加)及KLVM(牽引/制動(dòng)手柄)，然后串聯(lián)主控車21S10(司機(jī)警惕裝置)(如圖1所示)，再通過(guò)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(dòng)作原理

(1) EB安全環(huán)路建立的目標(biāo)是30K13繼電器得電，信號(hào)反饋BCU，緩解緊急制動(dòng)，同時(shí)20A30、20A31RIOM得電，變量為1時(shí)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(dāng)投入主控鑰匙，定義主控司機(jī)室時(shí)，電流通過(guò)尾車30Q106空氣開(kāi)關(guān) ，經(jīng)過(guò)KAC2(尾部非聯(lián)掛狀態(tài)，觸點(diǎn)為常閉狀態(tài))、KDD2、30K09(停放制動(dòng)在沒(méi)有非正常施加時(shí)，該觸點(diǎn)處常閉狀態(tài))、KLCM接觸器，到達(dá)頭車。此時(shí)頭車由于主控投入KDD2繼電器動(dòng)作，電流通過(guò)26b端子(司機(jī)警惕裝置)，到達(dá)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(dāng)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(shí)，26S02的93、94觸點(diǎn)閉合，向KLCM(K3)接觸器供電，KLCM觸點(diǎn)斷開(kāi)，正常情況下為常閉狀態(tài)(如圖2所示)。

圖2 KLCM動(dòng)作原理

2.4 EB安全環(huán)路的觸發(fā)機(jī)理

根據(jù)EB安全環(huán)路建立原則，30K13得電，觸點(diǎn)閉合，可向BCU輸入正常信號(hào)，當(dāng)環(huán)路中任何觸電打開(kāi)均導(dǎo)致EB安全環(huán)路斷開(kāi)，BCU失去信號(hào)，觸發(fā)緊急制動(dòng)。可能導(dǎo)致故障的原因有：KAC2意外得電(95K59 板卡故障)、KDD2故障(95K58 板卡故障)、牽引/制動(dòng)手柄故障、停放制動(dòng)意外施加、司機(jī)警惕裝置故障、KLCM意外得電(95K05板卡故障)、95K04板卡故障，如圖3所示。

圖3 EB安全環(huán)路觸發(fā)原理

3 EB安全環(huán)路觸發(fā)緊急制動(dòng)的應(yīng)急處置

3.1 EB安全環(huán)路觸發(fā)緊急制動(dòng)

(1) 停放制動(dòng)非正常施加導(dǎo)致EB安全環(huán)路斷開(kāi)。

發(fā)生該故障時(shí)，司機(jī)室TD屏?xí)棾龉收闲畔ⅰ澳耻囃７胖苿?dòng)非正常施加”。按照現(xiàn)行規(guī)定，斷開(kāi)30Q07空開(kāi)，切除故障車停放制動(dòng)后，EB安全環(huán)路自動(dòng)恢復(fù)正常。

(2) 司機(jī)警惕裝置故障導(dǎo)致EB安全環(huán)路斷開(kāi)

動(dòng)車組運(yùn)行過(guò)程中司機(jī)在30 s內(nèi)沒(méi)有踩踏板，將產(chǎn)生蜂鳴報(bào)警，10 s內(nèi)司機(jī)仍未采取任何操作，EB安全環(huán)路將自動(dòng)斷開(kāi)，施加緊急制動(dòng)停車。如司機(jī)警惕裝置故障時(shí)，無(wú)法建立安全環(huán)路，緊急制動(dòng)無(wú)法緩解，此時(shí)操作QCA柜上21S01開(kāi)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(kāi)

根據(jù)對(duì)電氣功能圖的分析，上面所講的兩類故障屬于我們目前可知，已有辦法進(jìn)行應(yīng)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(dòng)車組運(yùn)行當(dāng)中某一板卡故障均可導(dǎo)致EB安全環(huán)路無(wú)法建立，目前沒(méi)有有效手段進(jìn)行應(yīng)急處置。

2017年8月13日，武漢局CRH5A-5137+5096動(dòng)車組擔(dān)當(dāng)D5711次，列車在宜昌東站始發(fā)時(shí)隨車機(jī)械師發(fā)現(xiàn)5096車安全環(huán)路斷開(kāi)，TD屏未報(bào)故障信息，隨后安全環(huán)路又自動(dòng)建立，隨車機(jī)械師為防止途中安全回路再次斷開(kāi)，在現(xiàn)場(chǎng)使用短接線將DC24V電源開(kāi)關(guān)臨時(shí)引入30Q08空開(kāi)(安全環(huán)路電源空開(kāi))，為安全環(huán)路提供DC24V電源。

2017年8月13日，沈陽(yáng)鐵路局CRH5G-5173動(dòng)車組擔(dān)當(dāng)?shù)腄7753次交路，運(yùn)行途中列車自動(dòng)施加制動(dòng)停車，隨車機(jī)械師使用短接線短接517301車QEL柜內(nèi)304207點(diǎn)和90XSE6后，EB環(huán)路建立，制動(dòng)緩解正常。途中停車35 min。經(jīng)查，故障原因?yàn)?17301車司控器內(nèi)26S02上的93-94輔助觸點(diǎn)卡滯，導(dǎo)致EB環(huán)路不能建立所致。

以上兩起典型故障案例均不能在現(xiàn)場(chǎng)判明故障原因，TD屏無(wú)故障信息，均采取短接送電的方式建立安全環(huán)路。

4 增設(shè)EB安全環(huán)路旁路

針對(duì)動(dòng)車組EB安全環(huán)路的分析，當(dāng)相關(guān)元器件故障會(huì)導(dǎo)致安全環(huán)路發(fā)出錯(cuò)誤指令，在動(dòng)車組不存在安全問(wèn)題的情況下斷開(kāi)安全環(huán)路，緊急制動(dòng)不緩解，應(yīng)急處置時(shí)間較長(zhǎng)，嚴(yán)重延誤行車。通過(guò)原理分析，建議增設(shè)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(jìn)行應(yīng)急處置，減少對(duì)行車秩序的影響。

4.1 EB安全環(huán)路旁路

EB安全環(huán)路目標(biāo)是30K13繼電器得電，如安全環(huán)路斷開(kāi)，電路通路截?cái)?，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(kāi)與30Q20串聯(lián)，正常情況下46Q05空開(kāi)始終處于斷路，如需使用時(shí)將46Q05空開(kāi)閉合即可。

5 EB安全環(huán)路使用

當(dāng)動(dòng)車組意外產(chǎn)生緊急制動(dòng)且無(wú)法緩解時(shí)，我們確認(rèn)EB安全環(huán)路斷開(kāi)，使用EB安全環(huán)路旁路前，首先確認(rèn)安全環(huán)路監(jiān)測(cè)部位是否發(fā)生了影響動(dòng)車組運(yùn)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(rèn)主控手柄在“0”位。

(2) 檢查T(mén)D屏第3頁(yè)，是否有個(gè)別車輛施加停放制動(dòng)，如施加按“停放制動(dòng)非正常施加” 處理。

(3) 檢查T(mén)D屏歷史故障記錄，是否有關(guān)于司機(jī)警惕裝置動(dòng)作信息，如有，隔離司機(jī)警惕裝置。

(4) 閉合QEL柜中46Q05空開(kāi)，觀察TD屏EB安全環(huán)路建立，將牽引/制動(dòng)手柄置緊急制動(dòng)位，檢查T(mén)D屏電子儀器第2頁(yè)，各軸壓力是否符合要求。

(5) 檢查T(mén)D屏第3頁(yè)，做簡(jiǎn)略制動(dòng)試驗(yàn)，制動(dòng)緩解正常，維持運(yùn)行，如表1所列。

表1 制動(dòng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值

6 結(jié) 語(yǔ)

動(dòng)車組EB安全環(huán)路的觸發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，安全環(huán)路上的任何繼電器故障均可導(dǎo)致安全環(huán)路斷開(kāi)，進(jìn)而觸發(fā)動(dòng)車組緊急制動(dòng)停車，緊急制動(dòng)不緩解的情況下，動(dòng)車組滯留線路會(huì)影響運(yùn)行秩序，可以在EB安全環(huán)路中增加旁路，在動(dòng)車組實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生類似故障，隨車機(jī)械師可根據(jù)檢查方法判斷故障點(diǎn)，有針對(duì)性的進(jìn)行應(yīng)急處置，能夠大大提高應(yīng)急處置效率，迅速恢復(fù)運(yùn)行，減少對(duì)行車秩序的影響。

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

參考文獻(xiàn)：

[1] 王月明.動(dòng)車組制動(dòng)技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社,2010.

[2] 楊 川.制動(dòng)控制裝置維護(hù)手冊(cè)[R].北車集團(tuán)長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司,2014.