CRH5G型动车组EB安全环路故障解析

索恩男

(西宁车辆段动车运用车间，青海 西宁 810000)

0 引 言

EB安全环路的作用是在司机出现健康问题、操作失误或制动系统故障时，通过系统检测，将紧急制动请求传递给列车内各制动部件，从而全面提供最大制动力，使动车组能够安全停车，为列车提供独立于计算机之外的安全保护。为进一步提高EB安全环路的安全性和可靠性，建议增加安全环路旁路，在车组本身电器元件故障的情况下，发出错误的紧急制动指令时，能够快速有效的应急处置，避免动车组长时间滞留在线路上，减少对行车秩序的影响[1]。

1 CRH5G动车组简介

CRH5G动车组是适用于东北及西北地区的抗高寒抗风沙的车型，能适应高寒、风沙、高温、高海拔、高紫外线等恶劣条件。全车设有2000多个传感器，对动车组的主要系统或零部件的工作状态进行实时监控，保证行车安全。依据故障导向安全的设计理念，设置了EB安全环路,它将制动系统、牵引系统、走行部等方面能够影响动车组安全运行的因素串入到安全环路中,通过对动车组安全环路的监控，可使动车组在故障状态下安全停车，保证动车组的运行安全[2]。

2 CRH5G型动车组EB安全环路结构及工作原理

2.1 EB安全环路任务

EB安全环路的任务是监控动车组运行途中停放制动的施加缓解状态及司机警惕装置的使用情况，当检测到异常情况，评估动车组存在不安全因素，触发紧急制动动作，为动车组提供紧急制动，确保能够安全停车。

2.2 EB安全环路结构

EB安全环路的组成是通过尾部供电串接KAC2(联挂继电器)、KDD2(头车继电器)、30K09(停放制动非正常施加)及KLVM(牵引/制动手柄)，然后串联主控车21S10(司机警惕装置)(如图1所示)，再通过主控车将连接至RIOM组成。

图1 EB安全环路组成结构

2.3 EB安全环路动作原理

(1) EB安全环路建立的目标是30K13继电器得电，信号反馈BCU，缓解紧急制动，同时20A30、20A31RIOM得电，变量为1时表示EB安全环路建立。

(2) EB安全环路是采用尾部供电模式，当投入主控钥匙，定义主控司机室时，电流通过尾车30Q106空气开关 ，经过KAC2(尾部非联挂状态，触点为常闭状态)、KDD2、30K09(停放制动在没有非正常施加时，该触点处常闭状态)、KLCM接触器，到达头车。此时头车由于主控投入KDD2继电器动作，电流通过26b端子(司机警惕装置)，到达17XME接线端子排第27针，20A30、20A31RION得电、30K13得电，建立EB安全回路。

(3) KDD2继电器

KDD2俗称“头继电器”，因此KDD2继电器的闭合条件为：主控钥匙投入。当投入主控后即可使本车KDD2继电器得电、接触器闭合。

(4) KLCM接触器

KLCM(K3)接触器闭合条件：主控手柄在EB位(紧急位)时，26S02的93、94触点闭合，向KLCM(K3)接触器供电，KLCM触点断开，正常情况下为常闭状态(如图2所示)。

图2 KLCM动作原理

2.4 EB安全环路的触发机理

根据EB安全环路建立原则，30K13得电，触点闭合，可向BCU输入正常信号，当环路中任何触电打开均导致EB安全环路断开，BCU失去信号，触发紧急制动。可能导致故障的原因有：KAC2意外得电(95K59 板卡故障)、KDD2故障(95K58 板卡故障)、牵引/制动手柄故障、停放制动意外施加、司机警惕装置故障、KLCM意外得电(95K05板卡故障)、95K04板卡故障，如图3所示。

图3 EB安全环路触发原理

3 EB安全环路触发紧急制动的应急处置

3.1 EB安全环路触发紧急制动

(1) 停放制动非正常施加导致EB安全环路断开。

发生该故障时，司机室TD屏会弹出故障信息“某车停放制动非正常施加”。按照现行规定，断开30Q07空开，切除故障车停放制动后，EB安全环路自动恢复正常。

(2) 司机警惕装置故障导致EB安全环路断开

动车组运行过程中司机在30 s内没有踩踏板，将产生蜂鸣报警，10 s内司机仍未采取任何操作，EB安全环路将自动断开，施加紧急制动停车。如司机警惕装置故障时，无法建立安全环路，紧急制动无法缓解，此时操作QCA柜上21S01开关将警惕装置隔离，便可建立EB安全环路。

3.2 未知故障触发EB安全环路断开

根据对电气功能图的分析，上面所讲的两类故障属于我们目前可知，已有办法进行应急处置的故障，但在电路中，存在的KAC2、KDD2、30K09等继电器均属于电器元件，并安装在各类95系列板卡中，动车组运行当中某一板卡故障均可导致EB安全环路无法建立，目前没有有效手段进行应急处置。

2017年8月13日，武汉局CRH5A-5137+5096动车组担当D5711次，列车在宜昌东站始发时随车机械师发现5096车安全环路断开，TD屏未报故障信息，随后安全环路又自动建立，随车机械师为防止途中安全回路再次断开，在现场使用短接线将DC24V电源开关临时引入30Q08空开(安全环路电源空开)，为安全环路提供DC24V电源。

2017年8月13日，沈阳铁路局CRH5G-5173动车组担当的D7753次交路，运行途中列车自动施加制动停车，随车机械师使用短接线短接517301车QEL柜内304207点和90XSE6后，EB环路建立，制动缓解正常。途中停车35 min。经查，故障原因为517301车司控器内26S02上的93-94辅助触点卡滞，导致EB环路不能建立所致。

以上两起典型故障案例均不能在现场判明故障原因，TD屏无故障信息，均采取短接送电的方式建立安全环路。

4 增设EB安全环路旁路

针对动车组EB安全环路的分析，当相关元器件故障会导致安全环路发出错误指令，在动车组不存在安全问题的情况下断开安全环路，紧急制动不缓解，应急处置时间较长，严重延误行车。通过原理分析，建议增设旁路，短接安全环路，能够实现在非正常情况下，快速进行应急处置，减少对行车秩序的影响。

4.1 EB安全环路旁路

EB安全环路目标是30K13继电器得电，如安全环路断开，电路通路截断，可将DC24V直流电引入30Q20(如图3)，快速建立EB安全环路。在QEL柜中将DC24V电源接入46Q05备用空开与30Q20串联，正常情况下46Q05空开始终处于断路，如需使用时将46Q05空开闭合即可。

5 EB安全环路使用

当动车组意外产生紧急制动且无法缓解时，我们确认EB安全环路断开，使用EB安全环路旁路前，首先确认安全环路监测部位是否发生了影响动车组运行安全的故障，排除一切安全因素后，可将安全环路旁路投入使用。

EB安全环路旁路使用方法如下：

(1) 确认主控手柄在“0”位。

(2) 检查TD屏第3页，是否有个别车辆施加停放制动，如施加按“停放制动非正常施加” 处理。

(3) 检查TD屏历史故障记录，是否有关于司机警惕装置动作信息，如有，隔离司机警惕装置。

(4) 闭合QEL柜中46Q05空开，观察TD屏EB安全环路建立，将牵引/制动手柄置紧急制动位，检查TD屏电子仪器第2页，各轴压力是否符合要求。

(5) 检查TD屏第3页，做简略制动试验，制动缓解正常，维持运行，如表1所列。

表1 制动压力标准值

6 结 语

动车组EB安全环路的触发是一个复杂的过程，安全环路上的任何继电器故障均可导致安全环路断开，进而触发动车组紧急制动停车，紧急制动不缓解的情况下，动车组滞留线路会影响运行秩序，可以在EB安全环路中增加旁路，在动车组实际应用过程中产生类似故障，随车机械师可根据检查方法判断故障点，有针对性的进行应急处置，能够大大提高应急处置效率，迅速恢复运行，减少对行车秩序的影响。

以上针对CRH5G型动车组EB安全环路的分析，主要是为随车机械师在动车组运行过程中处理紧急制动不缓解故障提供理论依据和实作参考。

参考文献：

[1] 王月明.动车组制动技术[M].北京：中国铁道出版社,2010.

[2] 杨 川.制动控制装置维护手册[R].北车集团长春轨道客车股份有限公司,2014.