CRH2型動車組制動系統故障分析改進

徐小勇，李永柳

（中國鐵路南寧局集團有限公司 南寧車輛段，工程師，廣西 南寧 530029）

中國鐵路南寧局集團有限公司配屬CRH2型動車組（包括CRH2A統、CRH380A統，簡稱CRH2型動車組）134組，均為8輛編組標準組。投入運營以來，多次發生不明原因緊急制動故障停車（車載信息無故障報出），嚴重干擾鐵路運輸秩序，危及動車組運行安全。通過對緊急制動故障深入分析，對動車組不明原因緊急制動故障停車采取有效應對措施，提出處置建議，精準高效為現場應急處置提供技術支持。

1 動車組制動控制回路原理分析

1.1 制動控制回路建立條件

制動控制局部系統圖如圖1所示，動車組激活蓄電池后，103線正常加壓，JTRTD加壓，主控ATP啟機，ATP通過控制EBR繼電器得失電，其觸點導通或斷開，進而控制JTR繼電器得失電。回路建立順序為：103線DC100V加壓→MCN2、3斷路器→3#加壓→JTRTD→154G2#加壓→EBR觸點→154G1#加壓→JTR（TBR同時加壓）。

圖1 制動控制局部系統圖

1.2 制動觸發條件分析

1.2.1 緊急制動EB全列緊急制動EB原理圖如圖2，153#回路主線或154#回路中某部件故障造成斷線，JTR繼電器失電報紅。

圖2 全列緊急制動EB原理圖

①構成153#建立形成回路：控制集中控斷路器→3#→連接切換器（MCR、EBR）→緊急B開關（壓緊開關）→緊急制動斷路器（153K、JTR）→UVR1→UV電磁閥等。

②構成154#建立形成回路：接線器LJB2→154K→TDRU→緊急B開關→PBR→UVR→TThR→車端接觸開關→接線器LJB2等。

上述某一環節非正常觸發時導致制動回路無法建立，動車組輸出緊急制動EB。

1.2.2 緊急制動UB緊急回路從頭車到尾車的153#線控制各個車的UV閥失電施加純空氣緊急制動（MON屏顯示單車或全列UVR報紅）。

①單車UB時，為單車制動故障，建立回路為:制動斷路器→153A→UVR1→153B→UV電磁閥→153D（UVR1-3）。

②全列UVR報紅153#線，為輸入前端回路開路，造成153K觸點開路，建立回路為:制動斷路器→3#→觸點開關BOFR→153F→觸點開關MCR→觸點開關MRrAPSR→153K繼電器加壓。

1.2.3 列控車載設備輸出EB或NB制動動車組主控ATP啟機后，ATP通過控制EBR繼電器得失電，觸點開關動作，進而控制JTR繼電器得失電。車載ATP在緊急回路構成關聯為：制動斷路器→3#→觸點開關JTRTD→154G2→EBR（車載ATP輸出）→154G1→繼電器JTR。

1.3 制動回路原理分析

動車組上電后，在車載ATP無輸出制動工況下，車輛制動回路中停放制動、緊急B開關、總風壓力低、警惕報警、車端解除開關及實時軸溫檢測等檢測系統加壓，回路無斷路下，操作緊急復位UBRS，繼電器UBRSWR得電加壓，相應觸點動作閉合，繼電器JTRTD前端形成回路加壓，JTRTD觸點動作閉合，繼電器JTR加壓，相應觸點動作閉合，形成自保持通路，車組正常緩解。

2 典型故障案例及原理分析

2.1 典型案例分析

2.1.1 軸溫故障導致制動輸出停車2019年某月，D3762次動車組運行途中，MON屏行駛界面顯示2單元閃紅，動車組觸發緊急制動停車，應急處置后開車。動車組入庫經分析排查，確定故障原因為07車5位軸箱熔斷式軸溫傳感器線纜線接觸不良，154#線回路發生斷路，JTR繼電器失電，造成動車組自動觸發制動停車。

2.1.2 UBS緊急開關發生斷路停車2020年某月，D3635次動車組運行途中，動車組自動觸發緊急制動停車，檢查處置后開車。經分析排查，確定故障原因為05車乘務員室UBS緊急開關受外力作用動作，154#線回路發生斷路，JTR繼電器失電，造成動車組自動觸發制動停車。

2.1.3 車載列控ATP設備輸出制動停車2021年某月，D8405次動車組運行途中，動車組不明原因緊急制動停車（MON屏未記錄相關故障信息），緊急復位后制動緩解正常，運行再次發生不明原因緊急制動停車，應急處置后開車。動車組入庫經分析排查，故障原因為車載列控ATP設備輸出常用和緊急制動指令，造成動車組自動觸發制動停車。

2.2 案例原理分析

2.2.1 軸溫故障分析軸溫檢測系統由軸溫1、軸溫2兩個回路并聯構成（見圖3），軸溫檢測斷路器通過103#線給軸溫檢測回路供電，軸溫1回路串聯1軸、2軸熔斷式軸溫傳感器、軸溫繼電器TThRR1，軸溫2回路串聯3軸、4軸熔斷式軸溫傳感器、軸溫繼電器TThRR2。當溫度超過軸溫傳感器熔斷值165℃時，傳感器斷開，導致繼電器TThRR1、TThRR2失電，向網絡反饋軸溫1、軸溫2故障信號。

圖3 軸溫檢測原理圖

2.2.2 UBS緊急開關分析動車組05車UBS為乘務員室緊急B開關，串聯在緊急制動回路154#線中，當緊急制動開關動作時觸發緊急制動回路154#線失電，導致全列動車組緊急制動（見圖3）。當UBS1或UBS2動作時，M251線和M252線導通，中央裝置檢測到M251線得電，車輛信息界面【緊急B開關】亮紅（見圖4）。

圖4 154#線局部圖

2.2.3 列控車載設備ATP分析動車組激活蓄電池后，103#線電壓經【ATP主機】斷路器→160B2線→CN4-1針→ATP裝置，向NBR繼電器、EBR繼電器供電。當ATP裝置供電異常時，導致NBR繼電器、EBR繼電器無法得電，緊急制動不緩解。

3 應對措施及處置建議

3.1 準確確認故障信息

當列車發生緊急制動不緩解時，需確認故障信息，通過檢查MON屏顯示器分析判斷制動輸出是來源于車輛還是車載ATP，可通過以下三種方式判斷車輛和車載ATP輸出制動：

①通過MON屏行駛界面“制動”信息右側確認，如顯示有紅色“緊急”及黃色“快速和常用”字體（快速為ATP輸出EBR，常用為ATP輸出NBR）可判斷為制動輸出信息來源于車載ATP施加的制動。

②通過查看MON屏配電盤信息確認“ATP輸出”、“NBR”、“EBR”是否填充綠色。

③如ATP輸出EBR導致施加緊急制動，確認車載ATP的DMI顯示屏顯示文本欄是否有故障報出，根據文本信息協調處置。

3.2 隔離故障設備

3.2.1 隔離故障設備動車組車輛設備緊急制動154#線回路中串聯有軸溫控車觸點、實時軸溫觸點、UBS緊急開關等觸點，當設備發生故障時，導致154#線回路斷路，觸發JTR失電，檢查確認具體故障點時，應隔離故障設備，滿足車組牽引條件。故障排查時通過MON屏確認車組有無故障信息，按照故障代碼表處置，無故障代碼報出時，應急給154G2#線端加壓，滿足車組正常緩解后開車。

3.2.2 隔離車載ATP設備通過MON屏確認故障信息為車載列控ATP設備輸出制動時，聯控確認車載列控ATP設備輸出制動具體原因，查看顯示屏文本信息，申請救援或采取隔離車載列控ATP設備改LKJ控車模式（以調度命令為準，CRH2A型有LKJ設備）。

3.3 采取換端應急處置

當故障端車載列控ATP設備無法隔離故障時，采取換端上主控，使用無故障端車載列控ATP設備控車駛離區間，根據限速條件反方向運行至就近車站處置，減少動車組長時間停留在區間干擾運輸秩序。

3.4 采取救援方式處置

當發生車載列控ATP設備故障不能緩緊急制動，動車組距離前方車站較近時，建議采取動車組（機車）救援方式處置，優先考慮同型號動車組救援，通過正常連掛按動車組被救援模式限速120km∕h運行。如采用機車救援，列控車載ATP設備制動輸出無法隔離，動車組在無上主控狀態下，切除全列空氣制動救援模式，作業整備耗時長，救援回送需限速5km∕h運行，救援效率低，易干擾運輸秩序。

4 結束語

動車組制動系統故障往往伴隨著硬件設備和控制系統組合性誘因導致，處置過程繁瑣，通過上述幾起典型故障案例分析提出相應解決對策，有效處置動車組發生制動故障問題，為現場處置同類故障提供參考。結合打造復興號動車組運維質量品牌契機，系統性研究此類故障發生機理及原理控制，積累現場處置經驗和完善應對舉措，提升快速反應能力和精準高效處置效率。