CRH3C型動(dòng)車組受電弓漏風(fēng)降下未報(bào)故障的分析

張軍泰 劉海新 徐可

【摘 要】CRH3049C列2車在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生受電弓自動(dòng)降弓故障，但未報(bào)故障代碼，無(wú)法給行車人員具體的故障信息，會(huì)導(dǎo)致故障處理存在盲目性，對(duì)動(dòng)車組運(yùn)行產(chǎn)生較大風(fēng)險(xiǎn)。本文結(jié)合CRH3型動(dòng)車組受電弓工作原理，研究分析了此故障產(chǎn)生的原因，并提出了后續(xù)發(fā)生此故障的處理措施，為CRH3型動(dòng)車組的持續(xù)、安全、可靠運(yùn)營(yíng)提供保障。

【關(guān)鍵詞】CRH3動(dòng)車組 受電弓 碳滑板 ADD閥

CRH3049C列2車在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生受電弓自動(dòng)降弓故障，但HMI未報(bào)故障，后期檢查確認(rèn)故障點(diǎn)為受電弓碳條與鋁基板粘接處漏風(fēng)。正常情況下如碳滑板處出現(xiàn)漏風(fēng)，受電弓快速降弓閥動(dòng)作，HMI會(huì)報(bào)63C2故障代碼。此次故障未報(bào)故障代碼，無(wú)法給行車人員具體的故障信息，會(huì)導(dǎo)致故障處理存在盲目性，對(duì)動(dòng)車組運(yùn)行產(chǎn)生較大風(fēng)險(xiǎn)。因此，探究此故障產(chǎn)生的原因進(jìn)而提出應(yīng)對(duì)措施就顯得尤為迫切和需要。

1CRH3型動(dòng)車組受電弓工作原理

1.1正常升降弓

TSG19型受電弓通過(guò)空氣回路控制升、降弓動(dòng)作。

在司機(jī)室按下受電弓升弓按鈕，車輛內(nèi)的升弓電磁閥得電動(dòng)作，向受電弓供應(yīng)壓縮空氣。壓縮空氣首先進(jìn)入受電弓氣閥板，依次經(jīng)過(guò)氣閥板的空氣過(guò)濾、壓力調(diào)整、流量調(diào)整，再經(jīng)過(guò)車頂空氣管道、受電弓絕緣軟管和受電弓底架上的氣路的傳輸后，氣路分成為兩條支路，一條支路向受電弓升弓氣囊供氣，另一條支路經(jīng)由自動(dòng)降弓裝置（ADD）向滑板、氣閥板壓力開(kāi)關(guān)（DS2）供氣。

壓縮空氣進(jìn)入升弓氣囊，氣囊膨脹抬升，抬升的氣囊?guī)?dòng)鋼絲繩拉拽下臂桿，使受電弓逐漸升起，直到弓頭與接觸網(wǎng)接觸并保持在規(guī)定的接觸壓力。

受電弓工作時(shí)，氣囊被持續(xù)供以壓縮空氣，弓、網(wǎng)間的接觸壓力保持恒定。

在司機(jī)室按下降弓按鈕后，升弓電磁閥失電，向受電弓供應(yīng)的壓縮空氣被切斷，受電弓氣路的壓縮空氣經(jīng)由車輛內(nèi)的升弓電磁閥排向大氣，受電弓靠自重降下。

1.2 ADD自動(dòng)降弓

正常工作時(shí)，受電弓持續(xù)保持升弓狀態(tài)，只有當(dāng)司機(jī)在司機(jī)室按下降弓按鈕時(shí)受電弓降下。受電弓還設(shè)有ADD自動(dòng)降弓系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生滑板破裂等故障時(shí)，受電弓氣路的壓縮空氣經(jīng)由自動(dòng)降弓裝置（ADD）上的快排閥排向大氣，受電弓靠自重降下，壓力開(kāi)關(guān)DS2壓力同時(shí)降低，當(dāng)氣壓降低到壓力開(kāi)關(guān)DS2的設(shè)定值，壓力開(kāi)關(guān)DS2提供電信號(hào)給車輛，可以用于提示車輛緊急停車，切斷對(duì)受電弓的壓縮空氣供應(yīng)。

2 受電弓漏風(fēng)后降下未報(bào)故障的原因分析

針對(duì)此故障，對(duì)受電弓的工作原理及邏輯控制關(guān)系進(jìn)行分析如下。

CRH3C型動(dòng)車組報(bào)診斷代碼63C2的控制邏輯如圖1（同時(shí)滿足三個(gè)條件后才會(huì)產(chǎn)生診斷代碼63C2）。

圖1

CRH3049C的TC02車受電弓自動(dòng)降弓停車，但未產(chǎn)生診斷代碼，從邏輯上分析，是未滿足63C2的產(chǎn)生條件，結(jié)合當(dāng)時(shí)故障具體情況，判斷21-k66及21-k54繼電器未斷開(kāi)。

根據(jù)CRH3C型動(dòng)車組的硬線電路原理，21-k66未斷開(kāi)，則21-k62未斷開(kāi)（如下圖2），也就意味著壓力開(kāi)關(guān)DS2未斷開(kāi)，壓力開(kāi)關(guān)DS2的設(shè)定值為2.8±0.1bar，即受電弓漏風(fēng)后管路內(nèi)風(fēng)壓下降，但壓力未降至壓力開(kāi)關(guān)DS2的動(dòng)作閾值（2.8±0.1bar）。

圖2

從受電弓的升弓原理分析，并通過(guò)試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證如下：受電弓管路壓力增大至3.0bar時(shí)，弓頭輕微抬起。

約達(dá)到3.2bar后，受電弓開(kāi)始升弓，逐漸升起。升至最高時(shí)，高度超過(guò)最大工作高度2400mm，風(fēng)壓仍為3.2bar。

通過(guò)精密調(diào)壓閥將主管路壓力調(diào)至3.8bar（正常靜態(tài)接觸力范圍），然后緩慢減小風(fēng)壓，降至3.0bar時(shí)，受電弓弓頭高度相對(duì)最大升弓高度有所下降，但風(fēng)壓穩(wěn)定在3.0bar后，弓頭停止下降，風(fēng)壓繼續(xù)減小，受電弓開(kāi)始下降，并降至最低，此時(shí)風(fēng)壓顯示約為2.8bar，如圖3至圖4。

圖3 主管路壓力：<3.0bar 圖4 ADD路壓力：<3.0bar；

從試驗(yàn)情況看，推斷為碳滑板漏風(fēng)，但漏風(fēng)量小于1L/min，所以未達(dá)到觸發(fā)ADD閥快速降弓的條件即未達(dá)到管路內(nèi)壓力小于壓力開(kāi)關(guān)DS2的動(dòng)作閾值（2.8±0.1bar），但由于管路內(nèi)風(fēng)壓下降，氣囊擋板拉動(dòng)

鋼絲繩的力變小，受電弓在重力作用下下降，脫離接觸網(wǎng)。

在換升TC07車受電弓維持運(yùn)行至長(zhǎng)沙南站后，再次試升TC02車受電弓，報(bào)診斷代碼63C2，說(shuō)明升弓時(shí)，受電弓漏風(fēng)導(dǎo)致氣囊拉動(dòng)鋼絲繩的力不能拉動(dòng)受電弓，在CCU產(chǎn)生升弓指令超過(guò)5S后，弓沒(méi)有正常升起，報(bào)63C2故障。

根據(jù)受電弓升降弓原理及試驗(yàn)結(jié)果，最終結(jié)論為：受電弓自動(dòng)降弓卻未報(bào)診斷代碼與受電弓緩慢漏風(fēng)這一特殊工況有關(guān)，應(yīng)是壓力開(kāi)關(guān)DS2動(dòng)作的閾值小于受電弓最小降弓壓力閾值；21-k54未斷開(kāi)，則21-k61未斷開(kāi)，亦未觸發(fā)ADD快速降弓閥（21-k66未斷開(kāi)），所以未報(bào)63C2故障。此現(xiàn)象存在偶然性，即碳滑板漏風(fēng)狀態(tài)導(dǎo)致管路內(nèi)壓力介于2.9-3.0bar之間，結(jié)合以往碳滑板破損情況，此現(xiàn)象為偶發(fā)故障。

3處理措施

（1）后續(xù)如遇到動(dòng)車組運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)停車故障，首先查看HMI信息顯示屏，如顯示屏報(bào)故障代碼，則根據(jù)故障代碼提示內(nèi)容處理故障；如HMI無(wú)故障顯示，且無(wú)網(wǎng)壓，下車查看受電弓狀態(tài)，如受電弓未升起，則可判定為受電弓漏風(fēng)，換升其它弓。

（2）建議供應(yīng)商提高DS2壓力開(kāi)關(guān)的控制精度，避免出現(xiàn)壓力值的真空區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)CRH3型動(dòng)車組在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中受電弓漏風(fēng)未報(bào)故障問(wèn)題進(jìn)行了分析研究，提出了應(yīng)對(duì)措施，為動(dòng)車組的安全、可靠、持續(xù)運(yùn)營(yíng)提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭世明.動(dòng)車組檢測(cè)與故障診斷技術(shù)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2008.

[2]吳積欽.受電弓與接觸網(wǎng)系統(tǒng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2010.

作者簡(jiǎn)介：張軍泰（1979—），男，河北唐山人，工程師，研究方向：高壓牽引系統(tǒng)的質(zhì)量管控。