CR400BF動車組安全環路分析

朱寶 靳帥

摘要：CR400BF型復興號動車組為我國自主開發的最新一代高速動車組，其安全性也達到了世界領先水平。本文主要對CR400BF型復興號動車組安全環路的設計原理和控制方式進行介紹。

關鍵詞：動車組 安全環路 制動

引言

高速動車組由列車網絡控制系統控制整車運行，出于安全性的考慮，高速動車組同時設置有安全環路，安全環路使用傳統的電流接觸器技術，由貫穿全列的硬線和相應繼電器組成，獨立于列車的網絡控制系統【1】，通過安全環路實現列車自動停車。

1 安全環路的組成和原理

CR400BF動車組安全環路由DC110V供電裝置、各個車廂環路控制裝置、反饋環路狀態的繼電器以及司機室內各個環路切除旋鈕組成。復興號動車組設置有緊急制動EB環路、緊急制動UB環路、制動緩解環路、停放制動監控環路、火災報警環路、乘客緊急制動環路，共六個環路，各個環路相互獨立互不干涉，單獨進行控制。

CR400BF動車組安全環路建立后，各個環路系統對車組相關狀態進行監測，當監測到設備異常時，對應車廂環路控制線中繼電器斷開，車組該安全環路斷開，相應環路狀態繼電器失電，狀態繼電器失電后觸發相應的制動指令;經過應急處置或切除該安全環路后，動車組可以正常運行。

2 安全環路建立

CR400BF動車組安全環路為DC110V供電，當動車組司機室占用、蓄電池供電后，環路供電繼電器得電，各安全環路監測滿足該環路建立條件時，安全環路建立，對動車組相應狀態進行監測。

CR400BF動車組當動車組進行換端操作或司機室退出占用時，安全環路斷開，動車組施加緊急制動，重新占用后環路再次建立;此方式與CRH3型動車組換端時環路建立方式不同，CRH3型動車組設置有模擬占用繼電器，當占用端司機室退出占用時，司機室模擬占用繼電器得電【2】，同時通過延時繼電器的延時功能，保證環路不斷開，動車組不會施加緊急制動。

3 各環路功能介紹

3.1 EBL環路

EBL緊急制動回路收集來自于司機室制動手柄、停放制動監控回路、乘客緊急制動請求、司機警惕裝置的緊急制動請求，并把該請求送到所有牽引箱（激活再生制動），制動控制單元（激活制動控制設施），實行空電復合制動，其中制動手柄和乘客緊急制動請求觸發制動可以緩解，其它觸發源均具有零速連鎖。觸發源如下圖所示：

3.2 UBL環路

UBL緊急制動環路收集來自于緊急制動按鈕、EB減速度不足、司機警惕裝置、列車自動控制系統的緊急制動請求，該制動請求只發送至制動控制單元，動車組施加純空氣制動，UB制動所有觸發源均具有零速連鎖功能。

動車組EB制動在以下幾種條件下會自動切換為UB制動：①緊急牽引模式;②EB環路被切除;③EB減速度不足。具體原理如下圖所示：

3.3制動緩解環路

制動緩解回路監控空氣制動的緩解狀態，以確保在沒有正確實施制動時制動盤不會過分磨損和過熱。制動緩解回路把信息傳遞到CCU 中。如果CCU 檢測到一個斷開的制動緩解回路，將會實施一個制動失效功能。

制動緩解回路的狀況網絡進行監控，如果在運行中發現制動緩解回路斷開，則列車將封鎖牽引，同時所有車輛的制動氣缸壓力開關的接觸點中斷制動緩解回路?？諝庵苿拥木徑猬F狀通過智能制動板上的壓力開關報告給制動控制。當空氣制動沒有緩解時，壓力開關斷開制動緩解回路監控制動緩解回路的狀況。一旦應用列車空氣制動就要打開制動緩解回路所有的狀態開關。如果列車的所有空氣制動緩解了，就要重設制動緩解回路的狀況開關。制動緩解環路原理圖如下：

3.4停放制動監控環路

停放制動監控回路監控彈簧儲能制動（停放制動）的狀態，以確保在沒有正確實施停放制動時制動盤不會過分磨損和過熱。停放制動監控回路把信息傳遞到列車控制系統，當速度大于0km/h 時，一旦列車應用停放制動，停放制動監視回路的所有狀態接觸器應該打開。如果列車所有的停放制動緩解了，必須重新設定停放制動監視回路狀況繼電器。

3.5火災報警環路

火災報警回路監控火災報警中心?；馂膱缶芈钒褷顟B信號送到司機，列車乘務人員和CCU 中。

火警回路是一條與列車控制無關警報線，它用信號報告車組里的火情，如果通過回路報告火警，司機可通過回路狀況接觸器看到信號，旅客及列車工作人員可以通過每節車廂的鳴笛聲判斷是否有火警，司機可以通過HMI的聲光報警收到火警信號，并采取相應措施。

火警回路監控火警報回路的狀況，一旦列車火警報發生，火警報回路的所有狀態開關必須斷開。

3.6乘客緊急制動環路

當旅客有緊急制動要求時，乘客緊急制動回路將通過制動控制單元實施最大常用制動。在危險區域（例如，在隧道或橋梁上）司機可以使旅客的緊急制動請求暫時失效并且遲后實施【3】。PEBL（旅客緊急制動回路）把狀態信號送到所有端車的制動控制系統和CCU 中。

列車乘客緊急制動信號一旦啟動，所有的PEBL 狀態開關都必須打開。如果沒有乘客緊急制動開關被操作，需要重新恢復PEBL 狀態開關。

乘客緊急制動回路可以通過司機室環路故障開關將該環路進行隔離，動車組的乘客緊急制動回路不再進行監控。

4 結語

CR400BF動車組安全環路系統作為列車硬線控制的一部分，與列車外門控制系統、受電弓控制系統、高壓牽引控制系統和制動控制系統等實現軟件硬件相互結合，保障動車組的安全運行。

參考文獻：

1. 郝明遠，高速動車組安全環路設計研究，鐵道機車與動車，2014（04）

2.張戌，CRHX型動車組安全環工作原理的分析與研究，現代制造技術與裝備，2013（1），20-21

3.王聰聰，CRH380BK動車組安全環路系統優化，現代制造技術與裝備，2014（3），92-93