簡析一起高鐵CTCS3—300S型車載速度傳感器故障

牛亞娟

摘要：隨著越來越多高鐵線路的不斷開通和長大交路的開行，ATP（列車超速防護系統）車載設備故障也隨之增加，速度傳感器故障就是其中的一種。速度傳感器作為CTCS3-300S型列控車載設備的的重要組成部分，與測速測距模塊TACU板共同擔負著列控車載設備的一項重要功能——測速測距計算。毋容置疑，如果速度傳感器故障，將會形成車載設備的安全隱患，對動車組的行車安全也會造成重大威脅。本文就一起庫內檢測時發生的此類故障加以簡析，找出原因，為動車組故障應急處理提供相關參考。

關鍵詞：ATP 速度傳感器 測速測距 TACU板

中圖分類號： U279文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

隨著我國高速鐵路的飛速發展，近幾年，大城市間高鐵線路的陸續開通和長大交路的開行，動車組的運行數量和開行密度不斷增加，作為保障行車安全的主要設備ATP系統，發生的故障種類也隨之增加，這給鐵路運輸造成很大影響。而速度傳感器故障就是其中的一類典型故障。

1概述

ATP，即Automatic Train ProtectionSystemL列車超速防護系統，ATP車載設備以接收到的地面信息為基礎， 由車載設備生成速度控制曲線，并實時與實際速度相比較，如果實際速度超過了速度控制曲線，車載設備就自動實施制動。CTCS3-300S型列控車載設備的主要功能有：1.測速測距計算；2.超速防護；3.分相區管理；4.防止溜逸控制；5.列車接口單元管理；6.級間轉換功能；7.BTM管理和應答器解碼功能；8.軌道電路解碼；9.GSM-R傳輸管理；10.人機界面管理功能；11.移動授權實時計算功能；12.數據記錄功能。其中測速測距就是靠速度傳感器與測速測距模塊來完成的。目前我國動車的速度傳感器多數為磁電式感應器，其中300S型ATP設備的速度傳感器安裝在動車組兩端車頭的第二軸和第三軸上，它將各軸的轉速變成電信號后加以輸出，輸出和列車速度成正比的交流頻率。該信號傳給車載設備，車載設備通過對該頻率的計算來獲得速度和距離。如果速度傳感器故障，將會形成車載設備的安全隱患，對動車組的行車安全造成重大威脅。下面就以一起300S型動車組速度傳感器故障加以分析。

2故障現象

2014年12月10日晚在西安北動車所檢修庫里進行 CRH380AL-2592車供電檢測作業時，1端DMI報“速度傳感器故障”，經多次重啟未恢復。

3故障分析及解決

下載DUMP數據，并上車進行實時監測，經數據分析及上車后的實時監測情況反饋，故障指向2軸4位速傳通道異常。日常檢測速度傳感器的檢修標準是：①防水膩子良好，無破損，無影響防水的裂紋；②連接電纜無破皮，無老化、無硬傷；③電纜固定良好，不竄動；④電纜固定支架固定螺栓緊固，防松標記清晰，膠封良好；⑤航插插接緊固，固定良好；⑥霍爾感應頭固定良好，與齒輪間隙為0.3-2mm，建議1.0mm。此動車組1端三個速傳均外觀正常，符合檢修標準，因此問題指向速度傳感器的性能，故斷電后更換2軸4位速度傳感器，更換后故障未消除。TACU板是車載測速測距單元模塊，與速度傳感器共同擔負著測速測距功能，兩者之間的關系緊密相關，所以隨后更換主系TACU板，更換后故障仍未消除；為了排除備用速傳性能不良，隨后兩次更換2軸4位速傳，故障仍未消除。后對2軸4位速傳相關線纜進行了導通、絕緣測試。

測試車底速度傳感器插接端子至車內J99插接器間線纜導通及線間絕緣.

線纜導通測試結果如下：

位置

2軸4位

3軸6位

1軸1位

阻值

D3→1 0.4Ω

B3→1 0.9Ω

A2→1 0.5Ω

D2→2 0.6Ω

B2→2 0.9Ω

A1→2 0.6Ω

D1→3 0.6Ω

B1→3 1.0Ω

B5→3 0.6Ω

C1→5 0.7Ω

C5→5 1.1Ω

A5→5 0.7Ω

D5→6 0.6Ω

C4→6 1.1Ω

A4→6 0.6Ω

D4→7 0.7Ω

C3→7 1.0Ω

A3→7 0.6Ω

J99對J3、J6的貫通測試結果如下：

阻值

D1→H1（J3） 0.3Ω

B1→E4（J3） 0.4Ω

D2→H2（J3） 0.4Ω

B2→E5（J3） 0.3Ω

D3→H3（J3） 0.4Ω

B3→D1（J3） 0.3Ω

D4→H4（J3） 0.4Ω

B4→D2（J3） /A5（J6） 0.4Ω/0.3Ω

D5→H5（J3） 0.4Ω

B5→B4（J6） 0.4Ω

C1→F1（J3） 0.4Ω

A1→B5（J6） 0.3Ω

C2→F2（J3） 0.3Ω

A2→A1（J6） 0.4Ω

C3→E1（J3） 0.4Ω

A3→A2（J6） 0.4Ω

C4→E2（J3） 0.4Ω

A4→A3（J6） 0.3Ω

C5→E3（J3） 0.3Ω

A5→A4（J6） 0.4Ω

另外，速度傳感器1、速度傳感器2、速度傳感器3、對地絕緣值和線間絕緣值，J99對J3、J6的對地絕緣值和線間絕緣值全部大于500MΩ。綜上所有數據表明，測試結果良好。同時對J3、J99航插頭分解檢查，各端子良好，無縮針、斷線情況。后又對2軸4位速傳車上相關線纜插頭檢查均無異常，車下速傳進行多次更換，仍未找到故障原因的情況下，對備系TACU板進行了更換。由于休眠模式下的車載設備仍然執行功能列車定位、測速測距、級間轉換功能。故在用16端調車時，對1端設備在休眠模式下的速傳狀態進行實時監測，監測過程中3個速傳狀態良好，無故障代碼，各速傳輸出的速度信息及電流值一致。后又在1端調車時進行了多次啟機試驗，無任何報警信息，設備正常，由此判斷故障原因為備系TACU板異常所致。

對ATP系統相關電氣特性測量分析及啟機測試綜合分析，由于ATP系統的主備系TACU板是并聯關系，故障后兩者間相互影響，所以判斷為備系TACU板工作不良導致此故障。對雙系TACU板同步進行了更換，更換后靜態及動態測試均良好，且相關線纜貫通測試及絕緣測試均良好，車載設備恢復正常運行。

4結語

高速鐵路是鐵路史上的一次技術飛躍，對于這個新興行業，還有很多未知的領域需要我們去探索、去征服。車載系統每一次的故障解決都將是我們的一次進步，在不管的發現和解決問題中，我們在不斷的進步和創新。我們堅信：只有發現不了的問題，沒有解決不了的故障！速度傳感器故障只是眾多故障中的一種，希望本文的故障簡析能給現場的各位同仁提供一定的參考，為我國高鐵安全盡一份自己的微薄之力。

參考文獻：

[1]《西安電務段列控車載設備維護管理辦法（修訂）》，XAG/XHXAD225-2013，2013.

[2]《鐵路技術管理規程》，TG/01-2014，2014.