CRH6A型动车组保持制动功能及故障案例浅析

马涛

摘 要：为适应我国城际铁路运输需求而新研发的城际型动车组，CRH6A型动车组融合了我国现有动车组各项优势，并结合运行工况加装配备了部分自主研发的特有功能。本文就CRH6A型动车组保持制动功能及故障案例进行浅析。

关键词：CRH6A型动车组；城际铁路；保持制动；故障案例。

随着我国高速铁路的发展，同时为满足快速增长的客运需求，优化拓展区域发展空间，在“四纵四横”高铁网络的基础上，增加客流支撑、标准适宜、发展需要的高速铁路，形成以“八纵八横”主通道为骨架，区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网。实现以省会城市为中心的交通经济圈。因地制宜，研制特有动车组、修建专线，科学确定建设标准，建设专门服务于相邻城市或城市群之间的旅客运输专线铁路，

相对于各地间城际铁路运行工况差异，针对差异点对城际铁路专门研发的城际型动车组进行了针对性的优化、改良，具备运能大、起停速度快、乘降速度快、安全節能等特点。为此设计了轻量化大载荷的车体，大轴重的高速转向架，适应快起快停运营特点的大扭矩大功率的牵引及辅助系统，满足坡道运行起停的制动系统等等。

保持制动功能就是CRH6A型城际动车组制动系统针对坡道起停而研制的全新功能。并且在运营中起到重要的作用，保证了列车平稳运行。

1.保持制动设计逻辑

1.1保持制动的设计理念

CRH6A 型动车组为防止列车停在坡道上出现溜车现象，设计有保持制动功能，当列车停稳后自动施加，保持制动制动力为常用制动 4 级的制动力。

1.2保持制动施加及缓解逻辑

（1）保持制动施加逻辑：

各车 BCU 检测到网络系统下发的 01 车或 00 车速度低于 3km/h，且处于制动工况时自动施加保持制动。

（2）保持制动缓解逻辑：

满足以下任意一条，即可缓解保持制动：

①操作司机配电盘内【保持制动切除】旋钮至红点位。

②任意一个牵引变流器检测到车辆施加牵引指令（ 9、 11 号线得电）且速度大于 2km/h。

③各车 BCU 检测到网络系统下发的 01 车与 00 车速度均大于 3km/h，在牵引工况下，制动控制装置BCU 缓解保持制动。

（3）故障检测逻辑

各车制动控制装置BCU 在缓解保持制动后的 3 秒内若未收到网络系统发来的缓解保持制动指令，上传 MON 屏报出“保持制动指令（ HB）异常（代码 081）”。

2.典型故障案例

2.1故障详情

2018 年 3 月2 日，配属郑州局郑州动车所 CRH6A-0429 列新造动车组担当 0026 次（即墨-郑州）交路， 00 车主控。 12：17 分即墨站发车时， P1 级牵引时列车无速度，全列保持制动无法缓解； P10 级牵引动车后全列报保持制动指令（ HB）异常（代码 081）。将【保持制动切除】旋钮旋至红点位，隔离保持制动后维持运行。

2.2故障处理

2018 年 3 月 2 日， CRH6A-0429 列动车组入郑州动车所， 检查情况如下：

（1）查看检修模式下故障记录， 全列同时报“ 保持制动指令（ HB）异常” ， 无其余相关故障记录。

（2）下载 00 车 DRWTD 数据分析：在司机施加 P1 级牵引 期间电机电流反馈值正常， 列车速度为 0km/h时，全列 制动压力始终为 B4 级制动压力，保持制动未缓解。司机将牵引手柄归零，网络开始施加制动，直至司机施加 B7级制动并保持。当司机再次施加 P1级牵引，期间电机电流反馈值正常，列车速度为 0km/h时，全列 制动压力始终为 B4 级制动压力，保持制动未缓解。司机将牵引手柄归零。司机再次施加牵引，逐渐至 P10 级后保持，列车速度为 4 km/h后， 全列 BC 压力开始缓解，并全列报保持制动指令（ HB）异常（代码 081）。

（3）下载 00 车 BCU 故障记录，记录 1 条“手动 HB缓解指令异常” 故障。

分析 00 车 BCU 数据发现，在-3s 时刻前为保持制动施加状态， BCU 未接收到车辆的保持制动切除信号和网络下发的保持制动缓解指令，且车辆一直处于牵引状态。 当 BCU 同时接收到“ 1 号车 3km/h 以上信号”和“ 8 号车 3km/h 以上信号”时，将保持制动强制缓解，并记录“保持制动指令（ HB）异常”故障。

2.3原因分析

P1 档时启动牵引力为 80 kN，保持制动力约为 198.7kN，P1 牵引力无法克服保持制动力，列车速度始终为 0 km/h，不满足“保持制动缓解”指令发出的逻辑，因此 P1 档不能缓解保持制动。P2 档时启动牵引力为 296kN，车速 2km/h 时牵引力约为 224kN，此时考虑列车启动阻力 19kN 和保持制动力 198.7kN，合计阻力为 217.7kN，与牵引力 P2 档 2km/h 时的牵引力基本相当，因此 P2 档牵引力不足以将车速加速至 2km/h 以上，不满足“保持制动缓解”指令发出的逻辑，因此 P2 档不能缓解保持制动。

2.4故障结论

0429 列牵引变流器供应商为永电捷通，首次在 CRH6A 型动车组装车，而且仅装车 1 列。根据数据分析情况，初步分析为 P1 档时，牵引力无法克服保持制动力，列车速度始终为 0，不满足“保持制动缓解”指令发出的逻辑导致保持制动无法缓解。

核查牵引变流器软件内部逻辑，发现牵引变流器发送“保持制动缓解指令”逻辑中使用的速度信号为矢量，00车主控时速度为负值，始终小于正2km/h，不满足“保持制动缓解”指令发出的逻辑导致保持制动无法缓解。

3.关于保持制动功能的完善建议

保持制动功能作为列车运行的关键辅助功能，不仅要保证列车的平稳运行，更要遵循安全导向的设计理念，通过故障案例，发现存在的缺陷和漏洞，及时作出优化，完善功能，消除安全隐患，提出以下几点完善建议：

（1）完善牵引变流器（CI）软件内部逻辑，将保持制动施加和缓解的条件由网络进行判断，从而控制保持制动施加和缓解。

（2）完善制动系统安全环路，保证在该功能出现突发故障时不影响行车安全。