简析一起高铁CTCS3—300S型车载速度传感器故障

牛亚娟

摘要：随着越来越多高铁线路的不断开通和长大交路的开行，ATP（列车超速防护系统）车载设备故障也随之增加，速度传感器故障就是其中的一种。速度传感器作为CTCS3-300S型列控车载设备的的重要组成部分，与测速测距模块TACU板共同担负着列控车载设备的一项重要功能——测速测距计算。毋容置疑，如果速度传感器故障，将会形成车载设备的安全隐患，对动车组的行车安全也会造成重大威胁。本文就一起库内检测时发生的此类故障加以简析，找出原因，为动车组故障应急处理提供相关参考。

关键词：ATP 速度传感器 测速测距 TACU板

中图分类号： U279文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

随着我国高速铁路的飞速发展，近几年，大城市间高铁线路的陆续开通和长大交路的开行，动车组的运行数量和开行密度不断增加，作为保障行车安全的主要设备ATP系统，发生的故障种类也随之增加，这给铁路运输造成很大影响。而速度传感器故障就是其中的一类典型故障。

1概述

ATP，即Automatic Train ProtectionSystemL列车超速防护系统，ATP车载设备以接收到的地面信息为基础， 由车载设备生成速度控制曲线，并实时与实际速度相比较，如果实际速度超过了速度控制曲线，车载设备就自动实施制动。CTCS3-300S型列控车载设备的主要功能有：1.测速测距计算；2.超速防护；3.分相区管理；4.防止溜逸控制；5.列车接口单元管理；6.级间转换功能；7.BTM管理和应答器解码功能；8.轨道电路解码；9.GSM-R传输管理；10.人机界面管理功能；11.移动授权实时计算功能；12.数据记录功能。其中测速测距就是靠速度传感器与测速测距模块来完成的。目前我国动车的速度传感器多数为磁电式感应器，其中300S型ATP设备的速度传感器安装在动车组两端车头的第二轴和第三轴上，它将各轴的转速变成电信号后加以输出，输出和列车速度成正比的交流频率。该信号传给车载设备，车载设备通过对该频率的计算来获得速度和距离。如果速度传感器故障，将会形成车载设备的安全隐患，对动车组的行车安全造成重大威胁。下面就以一起300S型动车组速度传感器故障加以分析。

2故障现象

2014年12月10日晚在西安北动车所检修库里进行 CRH380AL-2592车供电检测作业时，1端DMI报“速度传感器故障”，经多次重启未恢复。

3故障分析及解决

下载DUMP数据，并上车进行实时监测，经数据分析及上车后的实时监测情况反馈，故障指向2轴4位速传通道异常。日常检测速度传感器的检修标准是：①防水腻子良好，无破损，无影响防水的裂纹；②连接电缆无破皮，无老化、无硬伤；③电缆固定良好，不窜动；④电缆固定支架固定螺栓紧固，防松标记清晰，胶封良好；⑤航插插接紧固，固定良好；⑥霍尔感应头固定良好，与齿轮间隙为0.3-2mm，建议1.0mm。此动车组1端三个速传均外观正常，符合检修标准，因此问题指向速度传感器的性能，故断电后更换2轴4位速度传感器，更换后故障未消除。TACU板是车载测速测距单元模块，与速度传感器共同担负着测速测距功能，两者之间的关系紧密相关，所以随后更换主系TACU板，更换后故障仍未消除；为了排除备用速传性能不良，随后两次更换2轴4位速传，故障仍未消除。后对2轴4位速传相关线缆进行了导通、绝缘测试。

测试车底速度传感器插接端子至车内J99插接器间线缆导通及线间绝缘.

线缆导通测试结果如下：

位置

2轴4位

3轴6位

1轴1位

阻值

D3→1 0.4Ω

B3→1 0.9Ω

A2→1 0.5Ω

D2→2 0.6Ω

B2→2 0.9Ω

A1→2 0.6Ω

D1→3 0.6Ω

B1→3 1.0Ω

B5→3 0.6Ω

C1→5 0.7Ω

C5→5 1.1Ω

A5→5 0.7Ω

D5→6 0.6Ω

C4→6 1.1Ω

A4→6 0.6Ω

D4→7 0.7Ω

C3→7 1.0Ω

A3→7 0.6Ω

J99对J3、J6的贯通测试结果如下：

阻值

D1→H1（J3） 0.3Ω

B1→E4（J3） 0.4Ω

D2→H2（J3） 0.4Ω

B2→E5（J3） 0.3Ω

D3→H3（J3） 0.4Ω

B3→D1（J3） 0.3Ω

D4→H4（J3） 0.4Ω

B4→D2（J3） /A5（J6） 0.4Ω/0.3Ω

D5→H5（J3） 0.4Ω

B5→B4（J6） 0.4Ω

C1→F1（J3） 0.4Ω

A1→B5（J6） 0.3Ω

C2→F2（J3） 0.3Ω

A2→A1（J6） 0.4Ω

C3→E1（J3） 0.4Ω

A3→A2（J6） 0.4Ω

C4→E2（J3） 0.4Ω

A4→A3（J6） 0.3Ω

C5→E3（J3） 0.3Ω

A5→A4（J6） 0.4Ω

另外，速度传感器1、速度传感器2、速度传感器3、对地绝缘值和线间绝缘值，J99对J3、J6的对地绝缘值和线间绝缘值全部大于500MΩ。综上所有数据表明，测试结果良好。同时对J3、J99航插头分解检查，各端子良好，无缩针、断线情况。后又对2轴4位速传车上相关线缆插头检查均无异常，车下速传进行多次更换，仍未找到故障原因的情况下，对备系TACU板进行了更换。由于休眠模式下的车载设备仍然执行功能列车定位、测速测距、级间转换功能。故在用16端调车时，对1端设备在休眠模式下的速传状态进行实时监测，监测过程中3个速传状态良好，无故障代码，各速传输出的速度信息及电流值一致。后又在1端调车时进行了多次启机试验，无任何报警信息，设备正常，由此判断故障原因为备系TACU板异常所致。

对ATP系统相关电气特性测量分析及启机测试综合分析，由于ATP系统的主备系TACU板是并联关系，故障后两者间相互影响，所以判断为备系TACU板工作不良导致此故障。对双系TACU板同步进行了更换，更换后静态及动态测试均良好，且相关线缆贯通测试及绝缘测试均良好，车载设备恢复正常运行。

4结语

高速铁路是铁路史上的一次技术飞跃，对于这个新兴行业，还有很多未知的领域需要我们去探索、去征服。车载系统每一次的故障解决都将是我们的一次进步，在不管的发现和解决问题中，我们在不断的进步和创新。我们坚信：只有发现不了的问题，没有解决不了的故障！速度传感器故障只是众多故障中的一种，希望本文的故障简析能给现场的各位同仁提供一定的参考，为我国高铁安全尽一份自己的微薄之力。

参考文献：

[1]《西安电务段列控车载设备维护管理办法（修订）》，XAG/XHXAD225-2013，2013.

[2]《铁路技术管理规程》，TG/01-2014，2014.