CRH1A型重联动车组途中故障的原因分析及处理措施

戴瑞亮 上海铁路局上海动车客车段

1 事故现场

2010年1月8日08：33，由上海动车客车段杭州动车运用所担当的D5685次（上海南～义乌，CRH1040A+CRH1026A，CRH104001车主控），在沪杭线杭州站附近发生全列紧急制动，同时主控端司机室的解编指示灯闪烁，智能显示单元IDU上显示主要故障信息：104001牵引闭锁，从连挂的司机室驾驶（故障代码8214）；104001、00无命令解钩（故障代码1320）。随车机械师多次进行复位但故障仍无法消除。随后进行解编作业，随车机械师确认重联端自动车钩状态良好，再次重联故障仍未消除。10：06，被机车救援到达杭州站。后续交路由其他车底担当运行。

CRH1040A与CRH1026A被机车牵引回送，至杭州动车运用所管辖线路范围内，摘除机车再次升弓激活恢复到正常运行状态，且当CRH102600车主控或CRH104001车主控时，故障没有再次发生。

2 事故原因分析

2.1 相关机理：动车组间的重联与脱钩

CRH1型动车组两端安装的是SCHARFENBERG （夏芬柏格）密接型车钩。可以实现2列动车组自动机械连挂，以及动车组间的电路和压缩空气的连接（见图1）。

图1 重联示意图

对于动车组重联时，若C端头车司机室激活，按照重联作业步骤两车机械连挂在一起后，重联端头车自动车钩的机械连接限位开关（S14）将闭合，并向TCMS（车辆控制管理系统）系统反馈“机械连接到位”信号；机械连挂的同时电路也通过自动车钩电器端头（电钩）导通，B、C端头车的蓄电池系统相互供电，使两头车的“牵引安全回路联接继电器”、“紧急制动回路联接继电器”得电，并向TCMS系统反馈“电器联接到位”信号。电器联接成功后TCMS系统自动重新配置，使两车重新受控于同一TCMS系统，重联车间可以相互通讯。

根据上述动车组重联情况，途中重联动车组发生“脱钩”可归纳为3种情况。具体情况见表1。

表1“脱钩”情况及相应结果（现象）

2.2 故障数据分析

结合OBDS环境数据分析发现，当CRH104001车发生“牵引闭锁，从联挂的司机室驾驶的故障”时，CRH104001车自动车钩竟有“机械连接到位”反馈信号出现，大约8 s后该信号由“1”突变为“0”（图 2）。随后 CRH104001、00 两车先后发生“无命令解钩”故障，但CRH104000车的“机械连接到位”反馈信号始终为“1”（图 3）。

图3“机械连接到位”信号

现场再次检查自动车钩各部件未发现异常情况。

2.3 原因分析

结合故障现象、0DBS数据、现场检查结果，分析认为整个故障发生的过程：08：30，CRH104001 车的 DXB1、DXF1 模块收到“机械连接到位”的信号，TCMS系统认为CRH104001车端有重联情况，而封锁全列牵引，车组开始滑行，大概8 s后由于该信号突然消失，TCMS系统认为在没有发出解编命令的情况下，CRH104001车端出现了解编（无命令解钩），主控端司机室的解编指示灯闪烁，同时TCMS系统发出紧急制动指令，全列施加紧急制动。整个过程中没有发生通讯丢失，因此电器联接是正常的。

再分析一下“机械连接到位”反馈信号的产生。从动车组重联可知，当自动车钩的机械连接限位开关（S14）闭合，就会将“机械连接到位”信号反馈给TCMS系统。CRH104001车自动车钩的钩舌当时处于不稳定的状态，导致监控车钩状态的限位开关（S14）也处于临界状态。由于途中运行颠簸导致钩舌活动，致使限位开关（S14）时而闭合、时而断开，因此“机械连接到位”信号也随之时有时无。后来由于救援又对CRH104001车自动车钩进行过连挂操作，使钩舌恢复到正常。因此摘除机车，动车组再次恢复到正常运行状态后故障没有发生。

综上所述，可以判定这次途中事故的原因是：由于CRH104001车（主控端）自动车钩钩舌处于不稳定的状态，导致监控车钩状态的限位开关（S14）也处于临界状态。运行中颠簸使限位开关（S14）闭合、断开，导致TCMS系统收到了错误的“机械连接到位”的信号。

2.4 试验验证

为了验证在动车组主控端发生“脱钩”的推断，随后又进行了以下2个试验：

（1）在重联动车组的主控端模拟自动车钩重联、解编。

在CRH104001车主控端强制“机械连接到位”信号为“1”后，IDU报CRH104001车“从连挂的司机室驾驶的故障（8214）”。然后将此信号再强制回“0”报CRH104001车“无命令解钩故障（1320）”，且CRH104000车也报相同故障，主控端司机室的解编指示灯闪烁。

（2）在重联动车组的重联端模拟自动车钩重联、解编。

在重联端强制“机械连接到位”信号为“0”后，IDU报CRH104001、00车“无命令解钩故障（1320）”，且立即发生全列紧急制动，主控端司机室的解编指示灯不亮，也没有报“从连挂的司机室驾驶的故障（8214）”。将该信号强制回“1”后，故障消除。

3 应急处理

3.1 针对本次在动车组主控端发生“脱钩”故障的应急处理

（1）在前罩板打开的情况下，拉出手动解钩拉环，使自动车钩伸出，再用脚蹬或用锤敲击自动车钩人工收回挡铁，使自动车钩完全收回，钩舌处于解钩位（多用于库内发生时）。

（2）在前罩板未打开的情况下，将主控端司机室的C.A1.2.2.X1接线排上98号装头上的“144802”＃线挑掉（多用于途中发生时）。

3.2 针对重联端“脱钩”的三种情况的应急处理（见表2）

表2 脱钩情况及相应应急处理

4 结束语

自动车钩是动车组重联和救援回送时的重要联挂部件，途中一旦出现故障将会影响动车组的正常运行秩序。为了防止类似故障的再次发生，建议用户首先按照有关自动车钩维护保养的要求，认真做好定期维护保养工作；其次对于平时重联动车组解编的情况，作业者对于非主控动车组的自动车钩是否回收到位要进行确认；再次是关于自动车钩故障的应急处理要不断总结，并及时做好培训工作。