四方平臺動車組季節性常見故障分析

王水源 張金偉 孟森 朱玉

（青島動車段）

1 動車組故障防控概述

動車組故障是指動車組在使用過程中出現的相關系統/部件不能執行規定功能的狀態。動車組故障的產生會導致動車組部分系統/部件執行規定功能的能力下降或喪失，如不能得到及時有效處置，可能對動車組運營質量或旅客服務質量產生不良影響。

在動車組運用過程中，動車組造修質量因素、各系統部件使用壽命到限、動車組運營條件因素、動車組檢修標準落實質量、人為異常操作（旅客誤操作、其他非正常檢修作業原因）等均可能導致故障的發生。

根據“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，動車組故障防控工作在修程修制上體現為實施以走行公里周期為主、時間周期為輔（先到為準）的計劃預防修，在應急處置上體現為實施故障導向安全、寧錯停勿盲行的故障處置策略。在動車組故障防控工作中，需要對故障原因、故障現象、故障影響、故障風險等相關因素進行綜合分析，不斷總結故障規律，完善故障防控體系，提高動車組運營與旅客服務質量。

2 動車組故障季節性特點

2.1 樣本案例分析

因一年中四季氣候差異會造成動車組運營條件差異，部分動車組故障的發生在時間上會表現出以年為周期的規律性現象，在特定的季節部分動車組故障發生頻次相對較高。

本文以某動車所配屬的30列（折合標準編）四方平臺動車組為樣本，針對部分動車組故障的發生存在季節性規律特點，對四方平臺動車組季節性常見故障進行總結分析。

樣本動車組自2018～2020年共計發生各類行車故障信息828件，涉及動車組的15個主要功能系統。經分析，約20類常見故障具有季節性特點。

2.2 季節性故障分類

根據季節特點不同，以下典型動車組故障發生頻次在對應季節中相對較高，并在各年中根據季節變化呈現規律性變化。

（1）春季常見典型故障

動車組走行部與受電弓異物擊打/纏掛異物（塑料膜等雜物、鳥類）：春季多風的氣候特點導致動車組運行途中車頂受電弓部位刮碰塑料膜等異物的故障信息增多；同時因為春季鳥類繁殖與遷徙活動增多，春季動車組運行途中撞擊鳥類的故障信息相對其他季節明顯增多。

動車組牽引系統濾網、空調濾網臟堵（柳絮時期較為突出）：動車組在北方地區運行時，因春季柳絮較多，牽引系統散熱風機濾網臟堵、空調濾網臟堵問題較為突出，易導致動車組牽引系統溫升異常與空調系統制冷不良故障。

（2）夏季常見典型故障

動車組牽引系統超溫（高溫導致風機工作強度增大）：動車組在長時間高速運行時，夏季高溫天氣易導致動車組牽引系統風機工作強度過大，從而可能導致相關部件溫升異常。

空調故障（高溫導致空調系統工作強度增大）：夏季高溫天氣以及夏季暑運高峰期人流明顯增多的特點，加大了動車組空調系統制冷強度需求，空調系統故障率較其他季節明顯升高。

電氣部件絕緣不良（陰雨&高溫天氣導致）：夏季陰雨、高溫天氣易導致動車組車下電氣設備絕緣性能降低，特別是隨著動車組長時間運行，走行時間與里程接近高級修時，車下電氣設備絕緣不良問題有所增多。

車體、玻璃等密封狀況問題（陰雨天氣密集導致）：主要表現為動車組長期運行后，存在車體及玻璃密封性下降問題，長時間陰雨天氣時可能出現車體及玻璃滲水情況。

雨刷系統故障（降水天氣雨刷工作強度增大）：主要表現為強降雨天氣時，動車組高速運行期間雨刷動作阻力大幅增大，由于雨刷長時間高強度動作，可能導致雨刷電機達到熱保護條件，從而導致雨刷停止工作。

車門按鈕絕緣不良（陰雨天氣導致）：主要表現為陰雨天氣可能導致車外按鈕偶發性絕緣不良，報出側門按鈕異常故障。

（3）秋季常見典型故障

相比其他季節，秋季動車組故障發生率較低，暫無因季節原因導致的典型故障。

（4）冬季常見典型故障

動車組走行部與受電弓異物擊打（線路冰雪、接觸網冰雪導致），主要表現為：一是冰雪天氣期間，高壓供電接觸網存在掛凌結冰現象，動車組運行過程中受電弓碳滑板不斷與冰凌剮蹭，易導致碳滑板被異物擊打故障發生；二是冰雪天氣期間，動車組運行線路上及動車組車下轉向架上積雪積冰較多，轉向架上冰雪掉落時會導致動車組運行線路上冰雪與道砟石子被濺起，從而易導致動車組車下走行部異物擊打故障發生。常見動車組車下走行部異物擊打部位包括制動夾鉗裝置、停放制動拉手、車下傳感器及線纜、動車組牽引電機與齒輪箱、車下裙底板及固定螺栓等。

圖1 動車組運行途中受電弓撞擊異物（鳥類）

圖2 冰雪天氣導致動車組車下轉向架積雪

圖3 動車組運行途中裙板格柵異物擊打

車頂絕緣子閃絡（霧霾雨雪天氣導致）：主要表現為冬季霧霾與雨雪天氣時，污閃與冰雪易導致動車組車頂高壓設備電氣絕緣距離縮短，當污閃嚴重或積雪較多時，可能導致動車組車頂絕緣子閃絡故障發生。

車頂受電弓受流不良（接觸網結冰導致）：主要表現為冰雪天氣期間，高壓供電接觸網存在掛凌結冰現象，當接觸網冰凍嚴重時，會導致動車組運行途中受電弓碳滑板難以與接觸網金屬導線形成持續接觸，從而可能導致動車組車頂受電弓受流不良故障發生。

牽引電機接地（雨雪冰凍天氣導致）：主要表現為冰雪天氣期間，動車組運行過程中車下轉向架、牽引電機部位存在大量冰雪，不斷反復的雨雪冰凍與冰雪融化易導致牽引電機電源線等出現偶發性絕緣不良故障。

制動夾鉗凍結（雨雪冰凍天氣導致）：主要表現為冰雪天氣期間，動車組運行時車下制動夾鉗纏掛大量冰雪，動車組停車前制動工況時夾鉗溫度升高導致冰雪融化，融化的冰雪在動車組停車后會再次結冰，從而造成動車組制動夾鉗凍結故障發生。

齒輪箱油乳化/狀態異常（雨雪冰凍天氣導致）：主要表現為冰雪天氣期間，動車組運行過程中車下轉向架、齒輪箱部位存在大量冰雪，不斷反復的雨雪冰凍與冰雪融化可能導致齒輪箱密封性不良，從而導致偶發性齒輪箱油乳化/狀態異常故障發生。

動車組滑行次數增多（雨雪冰凍天氣導致輪軌條件劣化）：主要表現為冰雪天氣期間，動車組運行線路軌面積雪與結冰，導致動車組運行過程中輪軌黏著系數下降，動車組大級別制動時可能導致車輪滑行次數增多。

動車組輪對踏面狀態異常（擦傷、剝離、硌傷）：主要表現為冰雪天氣時輪軌黏著系數下降、且動車組運行途中冰雪飛濺導致軌面雜物增多，動車組運行過程中踏面狀態異常（擦傷、剝離、硌傷）故障較其他季節增多。

側門凍結、排水槽結冰等（雨雪冰凍天氣導致）：主要表現為冰雪天氣、低溫天氣時，因冰凍導致動車組運行途中側門打開不良與排水槽結冰等故障發生。

排水管凍結、衛生間故障（雨雪冰凍、極寒天氣導致）：主要表現為一是雨雪冰凍天氣導致動車組車下排水管冰雪堵塞與凍結，從而造成洗漱用水排出異常故障；二是極寒天氣時動車組車上便器供水管路凍結，導致衛生間供水異常故障，衛生間無法使用。

車頂、車下風管路漏風及緊固件松動（氣溫變化導致）：主要表現為車頂、車下風管路因各連接/緊固部件熱膨脹系數不同，進入冬季寒冷天氣時，易導致車頂、車下風管路漏風及緊固件松動問題發生。

車門按鈕絕緣不良（雨雪天氣導致）：主要表現為冰雪天氣時，車外側門按鈕周邊附著有水汽且反復不斷地結冰與融化，可能導致偶發性車門按鈕絕緣不良，報出側門按鈕異常故障。

經分析，春季、秋季動車組季節性典型故障較少。夏季、冬季動車組季節性典型故障明顯增多。主要原因為春秋季節氣溫適中、降水較少，動車組運行條件相對穩定。夏冬季節存在較多高溫/寒冷天氣、且降水較多，動車組運行條件相對惡劣。其中，夏季主要因高溫天氣導致空調與電氣設備工作強度明顯增大，相關系統易發故障明顯增多。冬季因冰雪天氣導致動車組運行環境惡劣，車下走行部故障發生次數明顯增多。

3 故障防控

（1）春季常見故障防控

主要措施包括：一是針對異物擊打類故障發生較多，動車組運行途中隨車機械師加強對弓網監測設備巡檢工作，發現動車組受電弓纏掛異物等故障后，及時采取應急處置措施；二是針對濾網臟污類故障，在柳絮季節縮短動車組清網周期、加大檢查卡控力度，確保清網質量。

（2）夏季常見故障防控

主要措施包括：一是夏季期間加強動車組運行期間的遠程監控工作，遠程監控過程中對牽引系統、空調系統、電氣部件相關故障重點檢索，發現異常及時反饋處置；二是針對高溫天氣，根據動車組擔當交路特點，加密牽引系統風機濾網、空調濾網清潔工作，確保相關風機散熱效果良好；三是針對陰雨天氣，動車組檢修作業過程中對車體、玻璃等密封性進行重點檢查，根據需要進行專項普查。日常檢修過程中，對雨刷、側門等落實狀態檢查與功能試驗；四是日常檢修過程中結合動車組回庫一級修落實好空調裝置狀態重點檢查、牽引系統送風機電流測量等相關工作，確保故障隱患及早排除；五是根據夏季牽引系統、空調系統、電氣系統典型與重點故障，做好相關故障途中應急處置培訓工作。

（3）秋季常見故障防控

暫無。

（4）冬季常見故障防控

主要措施包括：一是冬季對動車組車頂絕緣子進行重點清潔，加大檢查卡控力度，確保清潔質量。并關注動車組運行線路相關地區的天氣情況，在降雪、霧霾等惡劣天氣時可根據實際情況采取減少庫外動車組受電弓換弓操作、增加車頂絕緣子入庫擦拭頻次等措施；二是冰雪天氣期間，做好動車組入庫檢修前的融冰除雪工作，確保動車組檢修作業時車下走行部各部件清晰可視，提高動車組車下檢修作業質量；三是動車組車下檢修作業過程中，對動車組轉向架、牽引電機、齒輪箱、制動夾鉗裝置、動車組裙底板及固定螺栓等走行部部件狀態進行重點檢查，并針對發現的典型故障開展專項普查；四是做好動車組存放期間防寒打溫工作，避免動車組存放期間、上線出庫前出現制動夾鉗凍結、水系統凍結等相關故障；五是針對冬季動車組運用過程中受電弓掛凌結冰易導致受電弓碳滑板磨耗速度加快，可適當提高受電弓碳滑板厚度標準，確保動車組運行途中碳滑板厚度符合要求；六是冰雪天氣動車組運行期間，動車組進站前制動過程中司機提前預判，采取小級別制動停車，避免出現動車組輪對滑行次數異常增多情況與動車組輪對擦傷風險；七是冰雪天氣動車組運行期間，隨車機械師結合動車組運行線路軌面冰雪覆蓋情況按要求提出動車組限速申請，并對動車組車下走行部異音情況進行重點巡視檢查，確保將動車組運行途中異物擊打風險降到最低；八是故障防控過程中還需針對各季節性常見故障，做好相關料件儲備、檢修人員配備培訓、隨車人員途中故障應急處置培訓等相關工作。

4 結束語

在動車組運行過程中，根據故障發生的季節性規律特點進行分析總結，針對性地采取故障防控整治措施，有利于提高故障防控整治效率與質量，進一步保障動車組安全良好的運營秩序。