CRH1型动车组救援回送控制策略研究

2018-05-23石琪杨昭

科技与创新 2018年10期

石琪，杨昭

（兰州市轨道交通有限公司，甘肃兰州 730000）

1 概述

动车组在运营中不可避免地会有各种故障发生，但若高压系统、牵引系统、制动系统等方面发生严重的故障导致死车时，列车需要救援。在列车上设计安装救援回送装置及相关控制电路，可以实现动车组被机车、动车组救援或者救援其他动车组的功能。在救援回送时，动车组与机车、动车组之间传递制动控制指令，救援车对被救援车发出控制指令，被救援车对救援车发出的各项指令进行解读，执行施加、缓解制动的功能，从而实现动车组的救援回送需求。

目前，我国高速铁路使用的CRH系列动车组原型主要有CRH 1，2，3，5四种，所有动车组的制动控制方式都采用直通式电空制动。此外，CRH3，5系列动车组除了采用直通式电空制动外，还设计了一套备用制动系统（间接制动式的空气制动系统）。各型动车组在采用机车救援时，救援机车与动车组之间连接一根600 kPa的制动风管。救援机车通过调节制动风管的风压，被救援动车组识别风压变化并转变为自身的制动指令。此外，以上所有动车组的端部自动车钩在设计时都设计了用于重联运行时电气连接的电钩，通过电气钩头的连接也可以实现制动信号的传输。本文对CRH1型动车组救援回送控制的气路、电路原理进行了全面的研究，对动车组运用检修及设计具有一定的指导意义。

2 救援回送原理

CRH1型动车组在两端头车均设计安装了一块功能完全一致的救援回送控制面板，通过控制该控制面板，能够实现动车组、牵引机车向动车组充排风。此外，被救援的动车组能够通过救援回送面板上的压力传感器P/I监测到救援列车控制与被救援动车组之间连接的制动管风压，再通过TCMS（列车控制管理系统）给制动计算机发送制动命令，从而对动车组施加制动。

如果救援机车施加紧急制动，则需排空制动管路风压（要求制动管路压力低于400 kPa），这将使动车组救援回送面板上的压力开关（监测到压力低于400 kPa时断开）断开，触发车组的紧急制动安全回路断开，车组施加紧急制动。

2.1 动车组救援模式

采用动车组救援模式时，由救援动车组向回送动车组供风。如图1所示，图中红色箭头表示的是救援动车组的气路走向，救援动车组的总风管压缩空气经过控制面板的06减压阀后将压缩空气压力减小到了600 kPa，经过减压的压缩空气经04电磁阀、13节流阀、Y1截断塞门进入与自动车钩连接的制动管路。如果救援动车组需要施加常用制动，通过调节制动手柄，制动指令即可通过两车间的电气钩头将信号传输至被救援车组，施加紧急制动时，救援列车的04电磁阀、08电磁阀截止，控制制动管路排风，风压低于400 kPa时，被救援车组施加紧急制动。

图1 救援回送气路

2.2 动车组回送模式

采用动车组回送模式时，救援车的列车管接入回送面板。如图1所示，蓝色箭头为压缩空气的流向，制动管管压通过回送面板的两个压力传感器传输至动车组的主控计算机，在整个制动控制过程中，动车组的主控计算机一直实时监测列车管的管压变化，当救援机车作出相应的制动操作时，动车组将相应地发出指令控制全车的制动计算机同步作出相应的制动响应。在救援机车回送动车组模式中，被救援动车组回送面板中的电磁阀（04）处于失电截止状态，电磁阀（08）处于得电充风状态，气动阀（02）处于充风状态，其排风口处于关闭状态（排风口接的是制动管）。

2.3 救援机车施加常用制动

此时，列车管的管压相应下降，回送面板的压力传感器将监测到的管压值发送至动车组的主控计算机，主控计算机根椐列车管减压量的大小转换为相应的制动指令使动车组制动。

2.4 救援机车施加紧急制动

此时，列车管压力继续降低，当低于400 kPa时，回送面板的压力开关由于到达其整定值而动作，动车组的紧急制动安全回路被断开，全车的紧急制动电磁阀由于失电而实施紧急制动。

3 动车组救援回送控制策略分析

对动车组救援和回送的两个工作模式进行对比分析可知，列车控制管理系统（TCMS）主要通过控制回送控制面板的04、08电磁阀，监测压力开关及压力传感器，进而实现救援回送过程。08电磁阀与DX输入输出模块相连，当08电磁阀失电时，制动管路压力排空，车组施加紧急制动。压力传感器实时反馈制动管压力，当监测到制动管的压力在400～550 kPa时，被救援车组施加常用制动（此处通过网络控制）；风压在400 kPa以下时，串联在紧急制动回路的压力开关动作，触发列车紧急制动。动车组在制动指令的传输控制中，既有网络控制，又有硬线回路控制。

4 常见故障

CRH1型动车组救援回送控制面板发生故障较少，主要是因为动车组本身发生被救援的概率很低。日常检修调试中，与救援回送有关的故障主要有以下2种：①回送车站常用制动不施加。原因为压力传感器测量数据错误；处理方法为更换压力传感器。②车组自动施加常用制动，制动无法缓解。原因为过渡车钩与自动车钩风管连接处密封胶圈老化失效漏风；处理方法为更换密封胶圈。