關于列車廣播系統(tǒng)電阻電路測量方法的改進分析

郝曉武 魏孔鷹

關鍵詞 阻值測量;故障排除;效率

中圖分類號 TM934.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）04-0090-03

0 引言

“十三五”規(guī)劃（2016—2020年）期間，中國城市軌道交通運營里程預計新增4 494 km，年均新增近900 km，總里程達8 112 km，隨著國家大力推行“一帶一路”“高鐵外交”政策，“十四五”規(guī)劃（2021—2025年）期間，中國城市軌道交通運營里程有望新增5 000 km，年均新增1 000 km左右，總里程達1.3萬km，數(shù)據(jù)表明，我國軌道交通又進入了新一輪發(fā)展階段。城市軌道交通的發(fā)展已呈多樣化發(fā)展趨勢，尤其是城際軌道交通線和市郊線的建設越來越多，大運量、中運量、市郊線多種形式并存，軌道交通和軌道交通產品也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，生產制造中有許多問題需要快速處理。該文通過對列車廣播典型電阻測量故障進行分析，在原有測試基礎上進行方法優(yōu)化，歸納快速分析處理異常的方法，有效提升了列車測試環(huán)節(jié)的效率。

1 現(xiàn)狀及存在問題

列車單車耐壓導通試驗前的阻值測量工作需要驗證處理多個系統(tǒng)電路，特別是由多個揚聲器組成的車內輸出放大器揚聲器回路的阻值測量，由于受溫度、配線接線質量、配件質量等因素的影響，試驗中易出現(xiàn)異常問題。原有測量方法需要對回路中的電阻逐個測量，測量過程須重復拆裝接線耗費大量時間，且需要大量重復性的工作進行故障查找阻值測量及大量數(shù)據(jù)記錄比對，不僅效率低下，而且對于配件與線路接口處可能存在的異常無法準確判斷，碰到異常情況沒有參照數(shù)據(jù)，不能快速有效地處置問題，影響列車生產進度以及施工效率，嚴重時甚至會拖慢整個工期，增加列車制造成本。

2 原理分析

廣播系統(tǒng)揚聲器回路原理圖如圖1所示。通過分析該廣播系統(tǒng)揚聲器回路原理圖，可發(fā)現(xiàn)該原理圖中廣播回路均為不同阻值元件構成電阻電路通過串聯(lián)、并聯(lián)的方式，在分析各種電路故障點時，可以采取將回路逐個隔離分析的方法，形成參考值對照表以查閱對比[1]。

將逐個電阻測量的重復工作進行優(yōu)化，首先對整個回路進行測量，并將常見阻值進行歸納記錄，形成阻值對照表;其次對于易出現(xiàn)異常情況的電阻回路進行電路分析計算，采用隔離測試的方法對比參照表，快速判斷出故障問題點。

根據(jù)電路知識，溫度一定時，導體的電阻與導體的長度L成正比，與導體的橫截面積S成反比。用公式表示R=ρL/S，ρ為正比例常數(shù)，稱為電阻率，同種材料的電阻率是相同的。

下面對動車組廣播回路進行分析，形成阻值對照表，解決現(xiàn)車測量時可能遇到的各類異常問題。

3 方法優(yōu)化

3.1 列車廣播回路阻值計算

3.1.1 M1車廣播回路分析

客室廣播回路由多個相同電阻并聯(lián)而成，通過長期試驗每個揚聲器整體阻值約為260 Ω。其電路如圖2所示，阻值對照表見表1。

T3車廣播回路與其他車相比除了存在客室揚聲器之外，還設置了吧臺、機械師室、乘務員室可變電阻揚聲器，計算時用可變電阻的最大阻值418 Ω。其電路如圖3所示，阻值對照表見表2。

若測量時若發(fā)現(xiàn)電阻異常，原始方法必須重新拆除車輛兩側所有揚聲器外罩進行排查，存在大量返修。因此需要在最少試驗次數(shù)內準確確定故障點，根據(jù)電路原理及揚聲器排布規(guī)律，可采用1/2隔離排除法，快速縮小故障點測試范圍。

3.2.1 阻值無窮大（斷路）情況

（1）圖4為廣播回路揚聲器布置圖，可以看出一位側為SP1、SP3、SP5、SP7、SP9揚聲器，二位側為SP2、SP4、SP6、SP8、SP10揚聲器，連接方式為并聯(lián)跨接。首先快速判斷是否兩側回路的第一個揚聲器SP1、SP2配線未壓接，導致測量開路。

（2）若a步驟正常，可初步判定為主線回路輸出放大器CN連接器故障。

3.2.2 阻值為0情況

（1）假設任一揚聲器內部短路，其他揚聲器阻值正常，所有配線接線正確，從輸出放大器測得阻值為0。由于揚聲器為并聯(lián)跨接，初步判斷為揚聲器電源線之間短路或揚聲器內部線圈短路。

（2）若a步驟正常，則采用1/2隔離排除法，將兩路揚聲器從1揚聲器處的電源線分解，分解后一位側SP3、SP5、SP7、SP9揚聲器為一路，SP1揚聲器單獨隔離，二位側SP2、SP4、SP6、SP8、SP10揚聲器為一路，單獨測量三路阻值。可以將測試值與計算值對比：一位側計算阻值為260/4=65 Ω，二位側阻值計算為260/5=52 Ω，若其中任一路出現(xiàn)阻值為0，可判斷出該路揚聲器故障。

（3）然后再取故障回路的（以二位側故障為例）中間位置SP7揚聲器處將揚聲器所有配線分解，SP3、SP5為一路，SP7、SP9可單獨隔離，單獨測量三個阻值，阻值為0判斷出故障點，該方法可快速判斷故障點。

3.2.3 阻值偏大情況

（1）從圖4上可以看出任意一個揚聲器內部開路，都會導致此揚聲器無阻值。客室揚聲器安裝在墻板內，不方便檢查，所以首先要排除兩個通過臺揚聲器。假設SP8揚聲器內部配線開路，其他揚聲器阻值正常，所有配線接線正確。從輸出放大器測得阻值260/9=28.9 Ω，分解SP1和SP10揚聲器配線，將兩個揚聲器從兩路隔離，測量兩個回路阻值，可以得出SP3、SP5、SP7、SP9回路阻值為260/4=65 Ω正常，SP2、SP4、SP6、SP8回路阻值偏大為260/3=86.7 Ω。

（2）取中間位置SP6揚聲器處將所有配線分解。分解后SP6、SP8為一路，SP2、SP4可單獨隔離，單獨測量三個阻值，可以得出SP6、SP8阻值偏大為260 Ω，其他揚聲器正常。

（3）在SP6或者SP8揚聲器處將所有配線分解。以分解SP8配線為例，分解后SP6、SP8可單獨隔離，單獨測量兩個阻值，SP8無阻值，SP6正常。使用該方法通過三個步驟能準確找到故障點。

4 改進效果

通過實際列車制造過程中的運用，驗證了該文測試方法，可有效減少電阻逐個測量查找故障的時間，減少大量重復性的操作，對于配件與線路接口處可能存在的異常問題可以在采用1/2隔離方法時將回路涵蓋，避免因回路接口處連接不良的問題造成的阻值測量遺漏。分段隔離以及經驗阻值對比結合的方法可以廣泛應用于動車組、城軌車輛等各車型類似電阻回路故障的排除，提高列車制造及維修效率，具有良好的實用性。

參考文獻

[1]陶蓓， 朱靜， 劉玉濤. 高精度電阻測量方法及其應用[J].計量與測試技術， 2011（10）： 35-36.

2117501705366