动车组安全环路故障与分析

动车组安全环路故障与分析

闫亨阳,王阳,韩振

中车唐山机车车辆有限公司   064000

TSD048动车组设置有安全回路，该回路提供了独立于列车控制的检测功能，使用传统接触器，实现对车辆状态的监控。当蓄电池电源打开，110V电源向列车回路控制线供电，列车回路控制线通过布置于整列车直到端车的监控接触元件（回路继电器）实现，回路控制线的信息传递到处于端车的回路状态线中，该控制线按顺序将信息传递到整列车，并由回路状态评估元件（回路状态继电器）执行一个实际回路状态探测。在回路断电时，回路控制线及状态线都会失电，回路状态继电器失电，各车的回路状态继电器相应控制线及状态线的变化，对列车或单车执行相应的操作。因此本文对安全环路系统的构成及重要典型故障进行原理分析和处理方案研究。

一、安全环路的组成及原理

参考标准动车组举例——列车共设置6个安全环路：停放制动监控环路(PBML)、制动缓解环路(BRL)、乘客紧急制动环路(PEBL)、火灾报警环路(FAL)、紧急制动环路(UBL)、紧急制动环路(EBL)。

(一)安全环路控制继电器

继电器共分三部分：第一部分：=43-K01/K02/K03/K04/K05安全环路状态继电器；第二部分：=43-K06/K07安全环路激活继电器；第三部分=43-K45安全环路激活延时继电器。

(二)安全环原理及分析

1.安全环路状态

情况一：列车占用状态。

情况二：列车非占用状态（其中包含被拖拽状态）。

情况三：列车有人模拟占用状态。

2. 紧急制动EB安全环路

紧急制动EB时，紧急制动EBL环路断开，单车BCU同时通过列车网络和硬线获得紧急制动EB指令，控制电空转换阀输出紧急制动EB预控压力，预控压力经中继阀放大后，生成制动缸压力，进而施加EB紧急制动。

3.触发紧急制动EB的方法

通过以下任意方法均可以断开紧急制动 EBL安全环路，触发紧急制动EB：

①将司机控制器手柄移至紧急制动EB位；

②列车非静止条件下停放制动意外施加；

③乘客紧急制动拉手触发紧急制动EB请求；

④司机警惕装置触发紧急制动EB请求。

当司机控制器手柄触发的紧急制动EB指令解除或司机解除乘客紧急制动拉手触发的紧急制动EB后，可以缓解紧急制动EB。其它情况触发的紧急制动EB，在列车完全停止前不允许缓解紧急制动EB。

4.EB状态继电器与环路

EB请求继电器=43-K35，作为EB紧急制动环路的中断条件。当=43-K35断开时，状态继电器=43-K74失电，触发EB紧急制动。EB紧急制动环路的触发源在1车和8车，中间车无触发源，主要包括：行车中停放制动意外施加（=43-K27）、ASD制动请求（=43-K41）、乘客紧急制动环路继电器断开（=43-K25）、车载地震发出（II级、III级）报警信号（=44-K04）、司控器手柄EB位（=22-S01）。

EB紧急制动具有零速连锁功能，主要依靠继电器=43-K41，即ASD触发继电器。制动手柄EB位触发的紧急制动EB无零速联锁功能；其余触发源触发的EB紧急制动具有零速联锁功能。

触发零速联锁后，缓解EB紧急制动需要满足以下条件：

①在列车静止后，施加停放制动；

②将牵引制动手柄置于制动位；

③按下紧急制动复位按钮=43-S37。

(三)UB紧急制动环路

UB紧急制动是在紧急制动UB安全环路失电时控制紧急制动电磁阀实施的紧急制动。紧急制动UB施加时，紧急制动 UB 环路断开，单车通过紧急制动UB环路状态线获得紧急制动UB指令且紧急制动 UB 环路状态线直接控制紧急制动电磁阀失电控制施加紧急制动UB。此外，各车BCU根据紧急制动UB环路状态，接受MVB指令，控制模拟转换阀生成冗余的常用制动预控压力，预控压力经中继阀放大后，生成制动缸压力，进而施加EB紧急制动。

紧急制动UB时，制动系统只施加空气制动，不施加电制动。紧急制动UB施加过程中，在列车完全停止前不允许缓解紧急制动UB。

通过以下任意方法均可以触发紧急制动UB：

1.车载列车控制系统发出紧急制动；

2.列车分离；

3.紧急制动 UB 环路断开或失电；

4.列车失电；

5按下紧急制动按钮 ；

(四)旅客紧急制动（PEBL）

旅客紧急制动用于旅客发现紧急情况时，采取的紧急制动方式，施加后旅客可以通过车厢内紧急对讲装置，与司机进行对讲通话，司机可以根据列车当前的状态进行忽略，如隧道、桥梁等地。

05车在二位端门口灭火器柜子上方和机械师室内均设置乘客紧急制动拉手，其他车在二位端门口灭火器柜子上方设置乘客紧急制动拉手。

列车上所有的乘客紧急制动拉手与乘客紧急制动环路连接，如果乘客拉下紧急制动拉手，PEBL环路断开，串联在列车紧急制动 EB 回路中的继电器辅助触点断开，列车施加紧急制动EB，同时将在司机室中产生一个声光报警信号并可显示具体车辆位置，司机可根据需要通过操作台乘客紧急复位按钮旁路乘客报警信号，旁路后紧急制动 EB 缓解。乘客拉下紧急制动拉手后，客室下方“对讲”灯亮起，可与司机进行通话。

用四角钥匙顺时针旋转紧急制动拉盒的控制轴可以使紧急制动拉盒手柄恢复到其起始位置。

二、总结

综上所属熟知安全环路特征对于动车组遇到安全环路故障时能够迅速快捷的找到问题所在，减少在中途查找故障时的时间提高故障处理效率。利用合理设计的安全环路系统可以对制动系统、火警系统、司机警惕装置等设施进行状态监控，为列车的安全运营提供了更为可靠的保证。

参考文献：

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[4]CR400BF型动车组途中应急故障处理手册A2版

[5]时速350公里16 辆编组中国标准动车组途中应急故障处理手册

[6]TSD045-5- 第四分册设计方案研究报告—牵引、辅助、高压、司机室、制动、网络及旅客信息系统、主要设计图纸

[7]时速350公里中国标准动车组司机控制器采购技术规范TE1_TCF00000127401_E1

[8]TSD048总体技术规范D0000135322-A

[9]制动控制装置用户文件-TE1_TCF00000201727_B

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