動車組安全回路故障防控研究

文年華，李永柳

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

CR300AF型動車組安全回路構成由緊急制動EB回路等六個獨立回路組成，每個回路的建立在整個安全回路中是相互關聯的，六個回路建立后方可滿足動車組牽引條件，因此安全回路故障處置已成為動車組行車安全的一項重要保障。根據中國鐵路南寧局集團有限公司新配屬的5組CR300AF復興號動車組與“和諧號”動車組存在的技術差異，針對該型動車組安全回路進行了深入探究，結合動車組試驗及運用期間出現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安全回路故障處置提出了防控對策，旨在降低CR300AF型復興號動車組發生安全回路故障后對鐵路運營秩序的影響，確保行車安全。

1 安全回路系統構成及原理分析

1.1 安全回路系統構成

CR300AF動車組安全回路與牽引互為連鎖條件關系，司機完成其他操作事項，要實現動車組牽引時，安全回路必須建立（無觸發制動或其它報警）。其安全回路構成由緊急制動EB回路、緊急制動UB回路、乘客緊急制動回路、停放制動監控回路、制動緩解監控回路和火災報警監控回路6大安全回路構成（如圖1所示）。除火災報警監控回路不直接參與車組制動控車，其他5個回路的失壓將觸發動車組無法牽引（觸發制動停車）。

圖1 安全回路構成局部電路系統圖

1.2 緊急制動EB回路建立原理分析

動車組上電后，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，構成緊急繼電器（EBLR）加壓，安全回路與JTR關聯電路系統圖如圖2所示，關聯順序為：司控器制動位→乘客緊急制動無觸發→JTR繼電器加壓→緊急制動EB回路旁路開關正常→MXR觸點→MCR觸點→EBLR繼電器加壓。其中，JTR繼電器前端回路導通條件關聯順序為：MCR投入→操作緊急復位（BURS）→5SR信號有效→車組施加制動狀態（MNBR）→制動信號有效→緊急復位繼電器加壓（UBRSWR）→警惕制動→停放監控回路→地震預警→UBRSWR觸點加壓→JTRTD→JTR加壓。

圖2 安全回路與JTR關聯電路系統圖

1.3 緊急制動UB回路建立原理分析

緊急制動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，構成緊急繼電器（UBLR）加壓。前端回路導通條件關聯順序為：ATP未輸出EB→UBRSWR觸發閉合（后續采取UBAR自保 持）→UBS按 鈕→BPRS開 關（BPUVR、BPUVRTD）→ETR、BTR、FNER、EBL（EB/UBF故障旁路）→緊急制動UB回路旁通開關→他車回路→MXR→他車主控MCR→UBLR繼電器加壓。

1.4 乘客緊急制動回路建立原理分析

乘客緊急制動回路是在各車廂乘客緊急手柄（PEBS）無觸發為前提，PEBLR前端無斷路，PEBLR加壓正常。關聯順序為：102線正常加壓，PEBLCN閉合→乘客緊急制動安全旁路正常位→各車廂乘客緊急手柄（PEBS）無觸發→MXR→他車主控MCR→PEBLR繼電器加壓。

1.5 停放制動監控回路建立原理分析

CR300AF動車組在01、03、06、08車設置有停放制動功能。停放制動監控回路是在各關聯車輛停放制動（PBR）無觸發為前提，PBMLR前端無斷路，PBMLR加壓正常。關聯順序為：102線正常加壓，PBMLCN閉合→停放制動監控安全旁路正常位→各關聯車廂PBR無觸發→MXR→他車主控MCR→PBMLR繼電器加壓。

1.6 制動緩解監控回路建立原理分析

制動緩解監控回路是在各車輛BCPSR無觸發，BRLR前端無斷路，BRLR加壓正常。關聯順序為：102線正常加壓，PRLCN閉合→制動緩解監控回路（BRLRS）正常→各車輛BCPSR無觸發→MXR→他車主控MCR→BRLR繼電器加壓。

1.7 火災報警回路建立原理分析

煙火報警系統由火災報警控制器和火災探測器組成，以車輛為單位。聲光報警在兩頭車和05車機械師室設置。各車煙火報警觸發時，響應煙火控制器回路斷開，FALR失電。加壓關聯順序為：102線正常加壓，FALCN閉合→火災報警回路（FALRS）正常→各車輛火災控制器無觸發→MXR→他車主控MCR→FALR繼電器加壓。

2 問題分析

根據CR300AF型動車組在試驗和運維期間出現的各項安全回路故障案例，梳理分析依據現行技術支持下開展故障排查和處置上存在內容解讀不夠詳細、流程不夠具體等問題，對提升故障處置效率有影響，主要體現在以下幾方面問題。

2.1 技術圖冊無文字解讀原理

現場運用檢修雖配備有相應的技術圖冊，圖冊以線路圖的形式展示各部電路構成，但缺少文字上的說明和解讀，不利于技術人員的掌握和運用，如在線上運用中發生動車組安全回路故障，應急處置效率不高，影響運輸秩序。如乘客緊急制動安全回路PEBLR失壓，HMI屏顯示相應觸發故障車廂號，同時主控車同時顯示相應故障代碼，技術圖冊及規章中沒有表述此項關聯說明，容易干擾隨車機械師在故障車和主控車來回確認故障信息。

2.2 故障處置流程不全

技術部門在處置行車設備故障時，需結合原理圖和應急處置指導手冊及借鑒現場故障案例處置經驗開展故障判斷和處置，現行故障處置中由于技術人員自身能力素質和對問題的理解程度有差異，導致故障處置時效上存在差異，不利于故障處置效率的提升。如在制動試驗中，出現某車廂空氣制動可用性未填充，引發緊急制動EB回路未建立，相關處置流程未明確，不利于故障處置時有針對性的開展排查。

2.3 技術人員業務能力有待提升

CR300AF復興號動車組為2020年底全路新投入運營的250km/h速度等級中國標準動車組。該車型總體設置及技術特點上與“和諧號”系列動車組差異，且投入運營時間也只有一年左右，各級技術人員在運維經驗上還處于探索期，影響故障處置效率。如在2021年車門故障處置中，同類“車門關閉環路故障”處置，技術人員在應急處置故障中所需處置時間差異較大。

3 防控對策

3.1 充分利用車載HMI屏確認故障信息

通過HMI屏鎖定故障部位及處置，動車組安全回路發生故障后，HMI屏會彈出相應故障信息，技術人員可通過以下處置流程進行故障部位確認和處置。觸發制動故障信息時，進入HMI顯示屏“制動信息界”的制動壓力顯示→“設備狀態”界面確認具體車廂回路斷路顯示情況→進入“維護界面”中“邏輯運行”界面確認故障車輛“安全回路”構成中具體設備觸發部位→根據HMI屏顯示具體的回路故障部位進行現場確認并處置。確認具體故障部位后應果斷對設備進行隔離或功能復位，減少區間停車對運輸造成的影響。

3.2 設備部件狀態檢查確認

結合HMI屏確認的故障信息和部位，到相應車廂確認設備部件物理狀態。鎖定故障部位情況后可快速的通過設備外觀狀態進行確認和采取復位處置。如乘客緊急制動回路觸發產生的緊急制動EB現象，觸發車廂手柄會發生位置上的位移，此時可通知司機操作操作臺上的“乘客緊急旁路”進行故障復位；“停放制動監控回路”觸發制動，在停車狀態下可通過操作臺“停放施加”指示燈確認其是否已動作，或結合HMI屏“邏輯控制”界面鎖定故障等。為保證設備物理狀態正常位置，減少乘客人員誤觸碰造成車組制動現象，可通過將“乘客安全回路”手柄外罩增加安全鉛封進一步防護。

3.3 針對性精準檢測

車組在上電狀態下采取分段測量相關部件電器加壓情況，通過相關電壓檢測器和鉗流表等器具進行檢測，如動車組觸發緊急制動EB，根據緊急制動EB安全回路形成條件測量158A是否加壓等。綜合檢查測量各回路應加壓正常。檢測流程為：EBLCN閉合確認輸出端DC110V加壓正常→151B線（MEBR進線端）→151C線（MEBR出端，未加壓時檢查制動手柄位有無異常）→151D線（JTR進線端）→151E線→他車151E線、151H線均加壓正常。

3.4 強化技術規章支撐

結合動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，簡單明了為現場運維技術人員提供參考借鑒。二是編制故障應急處置手冊，將典型故障案例匯編成技術手冊，圖文配合，明確處置流程，為隨車機械師和應急指揮人員提供應急處置技術支持。三是充分借鑒現場故障處置經驗，動態修訂規章和處置流程。

3.5 加強設備運用檢修管理

一是加強對相關斷路器、車載信息顯示器和各類操作開關檢查及管理，避免出現因設備動作不良造成回路失壓引起制動。二是強化定期檢修，嚴格按照有關標準對車載信息顯示屏檢查及各類儀表進行檢查，確保各設備顯示正常和開關作用良好。

3.6 強化應急處置能力提升培訓

一是強化對隨車機械師、應急指揮人員理論培訓。從對原理的理解到進一步強化為組合性邏輯關系的掌握，確保出現故障時快速反應。二是提高操作能力培訓。強化精準掌握設備布置位置和操練度，提升應急處置效率。

4 結論

動車組安全回路未建立，觸發動車組制動并無法緩解，車組無法正常牽引，影響鐵路運輸秩序。通過上述對安全回路系統構成及原理分析，結合現實存在問題分析并采取的防控對策，可快速有效處置安全回路故障等問題。系統分析電路原理，不斷積累故障處置的現場經驗和應對舉措，以便更好的快速應急處置動車組出現的各類故障，確保動車組運行安全。