CRH1型动车组司机控制器故障原因分析及对策

2012-06-19戴瑞亮上海铁路局上海动车客车段

上海铁道增刊 2012年2期

关键词：档位插头触点

戴瑞亮上海铁路局上海动车客车段

1 故障统计

据不完全统计（见表1），2009年12月至2011年11月间，共发生7起因司机控制器故障导致担当车次晚点、救援或停运，特别是2011年下半年司机控制器故障频繁发生，给铁路的正常运输秩序造成极大影响。

表1 司机控制器故障统计

2 故障原因分析

2.1 相关机理

司机控制器又名主控手柄，简称司控器，是司机实施牵引或制动的主令发生器，在动车组运行期间，司机主要通过操作司控器来实现对列车的运行控制。目前CRH1型动车组使用的司机控制器，由瑞典Mekatronik AB公司制造。

司控器共有十六个档位，从功能上可划分为一个空档位（"0"位）、七个牵引档位、八个制动档位。当司控器处于"0"位时，按下位于操纵杆顶部的锁定按钮时，向前移动操控杆到"恒速"位。自"恒速"位向前移动是加速，向后移动是减速。从"0"位向后拉动操纵杆，可以施加常用制动（共7级）。向后拉动超过第7级，就到紧急制动位（见图1）。

图1 司控器操作示意图

根据不同的操作档位，主控手柄的10组触点采取不同的开闭组合方式相对应（见表2）。

表2 各档位与触点开闭对应表

其中通过1～4、6～9号这8组触点的开闭，将DC24V的组合电信号反馈给VCU（车辆控制单元），VCU再以此向牵引系统、制动系统发布相应的命令，从而使动车组实施相应的操作；5、10号这两组触点通过连接线与制动控制系统的紧急制动回路相联（见图2），正常情况下紧急制动回路是处于得电状态（DC110 V供电），一旦5号触点闭合、10号触点断开（即司控器打到"紧急制动位"）紧急制动回路将失电，导致紧急制动电磁阀失电动作将总风压力通过限压阀、中继阀、防滑阀传输到制动夹钳上，从而使动车组施加紧急制动。该紧急制动由最大空气制动及一定量的电制动组成。

图2 紧急制动回路

2.2 故障原因分析

检查故障司控器发现，1～4、6～9号这8组触点的动作情况与上述各档位与触点开闭对应表一致，故障出现在5、10号触点上，笔者选择了两个典型的档位（0位与恒速位）进行测量，并与正常情况相比较（见表3）。

表3 实测情况与正常情况比较

结合当时故障现象及检查测量结果，笔者分析认为当司控器打到"紧急制动位"时，正常情况下司控器10号触点先断开，5号触点后闭合。但如果10号触点断开与5号触点闭合这两个动作存在偏差时，即10号触点还未彻底断开时5号触点已经达到放电距离，产生的感应电流超过5号触点耐流值，使其熔焊粘连，与其连锁的10号触点完全断开。这与上述故障统计中司控器故障发生的时间吻合，基本发生在司机途中施加紧急制动后，或司机做制动试验期间施加紧急制动后。

3 对策及处理措施

3.1 现场调研

笔者经过现场调研发现，司控器的5、10号触点是通过C.A1.4.34.X3号插头与紧急制动回路相连，其中5号触点是与X3号插头的X3.3和X3.4两点相连，10号触点是与X3号插头的X3.1和X3.2两点相连。C.A1.4.34.X3号插头采用的是WAGO型插头(额定电气指标：额定电压500V额定电流32A 额定截面积4mm2)，且由公、母插头相配合（见图3）。母插头的X3.1、X3.2、X3.3、X3.4四点是连接在紧急制动回路中，公插头的X3.1、X3.2、X3.3、X3.4四点与司控器连接。

图3 X3公、母插头

3.2 途中应急处理措施

根据故障原因，再结合现场调研笔者自行制作了应急插头（见图4）。该插头与X3号公插头的型号、额定电气指标相同，方便携带及应急使用，且未改变动车组相关电路。其作用是与X3号母插头配合将X3.3、X3.4点断开，X3.1、X3.2点短接，隔离司控器的5、10号触点，从而使紧急制动回路正常得电，动车组不会施加紧急制动，以保证车组的正常运行。

图4 应急插头

相应的应急处理措施：①将司控器打至"紧急制动位"；②将操纵台右侧配电柜C.A1.2内X3号公插头拔出并使用应急插头替换（见图5）；③将司控器恢复至"0"位；④司机进行制动试验。制动试验中只有紧急制动试验项将无法通过。但如果将司控器打在"紧急制动位"，由于所有档位信号均为0，反馈给VCU的信号也为0，VCU仍然会自动施加紧急制动，因此在运行中将司控器打到"紧急制动位"，动车组依然会施加紧急制动。其它制动试验项显示正常可继续按原速行车。