动车组安全回路故障防控研究

文年华，李永柳

（中国铁路南宁局集团有限公司 南宁车辆段，工程师，广西 南宁 530001）

CR300AF型动车组安全回路构成由紧急制动EB回路等六个独立回路组成，每个回路的建立在整个安全回路中是相互关联的，六个回路建立后方可满足动车组牵引条件，因此安全回路故障处置已成为动车组行车安全的一项重要保障。根据中国铁路南宁局集团有限公司新配属的5组CR300AF复兴号动车组与“和谐号”动车组存在的技术差异，针对该型动车组安全回路进行了深入探究，结合动车组试验及运用期间出现安全回路故障案例分析，从提升故障判断及处置效率角度对安全回路故障处置提出了防控对策，旨在降低CR300AF型复兴号动车组发生安全回路故障后对铁路运营秩序的影响，确保行车安全。

1 安全回路系统构成及原理分析

1.1 安全回路系统构成

CR300AF动车组安全回路与牵引互为连锁条件关系，司机完成其他操作事项，要实现动车组牵引时，安全回路必须建立（无触发制动或其它报警）。其安全回路构成由紧急制动EB回路、紧急制动UB回路、乘客紧急制动回路、停放制动监控回路、制动缓解监控回路和火灾报警监控回路6大安全回路构成（如图1所示）。除火灾报警监控回路不直接参与车组制动控车，其他5个回路的失压将触发动车组无法牵引（触发制动停车）。

图1 安全回路构成局部电路系统图

1.2 紧急制动EB回路建立原理分析

动车组上电后，102线正常加压，EBLCN闭合，EBLR继电器形成条件是其前端回路无断路，构成紧急继电器（EBLR）加压，安全回路与JTR关联电路系统图如图2所示，关联顺序为：司控器制动位→乘客紧急制动无触发→JTR继电器加压→紧急制动EB回路旁路开关正常→MXR触点→MCR触点→EBLR继电器加压。其中，JTR继电器前端回路导通条件关联顺序为：MCR投入→操作紧急复位（BURS）→5SR信号有效→车组施加制动状态（MNBR）→制动信号有效→紧急复位继电器加压（UBRSWR）→警惕制动→停放监控回路→地震预警→UBRSWR触点加压→JTRTD→JTR加压。

图2 安全回路与JTR关联电路系统图

1.3 紧急制动UB回路建立原理分析

紧急制动UB回路形成条件是102线正常加压，UBLCN闭合，其前端回路无断路，构成紧急继电器（UBLR）加压。前端回路导通条件关联顺序为：ATP未输出EB→UBRSWR触发闭合（后续采取UBAR自保 持）→UBS按 钮→BPRS开 关（BPUVR、BPUVRTD）→ETR、BTR、FNER、EBL（EB/UBF故障旁路）→紧急制动UB回路旁通开关→他车回路→MXR→他车主控MCR→UBLR继电器加压。

1.4 乘客紧急制动回路建立原理分析

乘客紧急制动回路是在各车厢乘客紧急手柄（PEBS）无触发为前提，PEBLR前端无断路，PEBLR加压正常。关联顺序为：102线正常加压，PEBLCN闭合→乘客紧急制动安全旁路正常位→各车厢乘客紧急手柄（PEBS）无触发→MXR→他车主控MCR→PEBLR继电器加压。

1.5 停放制动监控回路建立原理分析

CR300AF动车组在01、03、06、08车设置有停放制动功能。停放制动监控回路是在各关联车辆停放制动（PBR）无触发为前提，PBMLR前端无断路，PBMLR加压正常。关联顺序为：102线正常加压，PBMLCN闭合→停放制动监控安全旁路正常位→各关联车厢PBR无触发→MXR→他车主控MCR→PBMLR继电器加压。

1.6 制动缓解监控回路建立原理分析

制动缓解监控回路是在各车辆BCPSR无触发，BRLR前端无断路，BRLR加压正常。关联顺序为：102线正常加压，PRLCN闭合→制动缓解监控回路（BRLRS）正常→各车辆BCPSR无触发→MXR→他车主控MCR→BRLR继电器加压。

1.7 火灾报警回路建立原理分析

烟火报警系统由火灾报警控制器和火灾探测器组成，以车辆为单位。声光报警在两头车和05车机械师室设置。各车烟火报警触发时，响应烟火控制器回路断开，FALR失电。加压关联顺序为：102线正常加压，FALCN闭合→火灾报警回路（FALRS）正常→各车辆火灾控制器无触发→MXR→他车主控MCR→FALR继电器加压。

2 问题分析

根据CR300AF型动车组在试验和运维期间出现的各项安全回路故障案例，梳理分析依据现行技术支持下开展故障排查和处置上存在内容解读不够详细、流程不够具体等问题，对提升故障处置效率有影响，主要体现在以下几方面问题。

2.1 技术图册无文字解读原理

现场运用检修虽配备有相应的技术图册，图册以线路图的形式展示各部电路构成，但缺少文字上的说明和解读，不利于技术人员的掌握和运用，如在线上运用中发生动车组安全回路故障，应急处置效率不高，影响运输秩序。如乘客紧急制动安全回路PEBLR失压，HMI屏显示相应触发故障车厢号，同时主控车同时显示相应故障代码，技术图册及规章中没有表述此项关联说明，容易干扰随车机械师在故障车和主控车来回确认故障信息。

2.2 故障处置流程不全

技术部门在处置行车设备故障时，需结合原理图和应急处置指导手册及借鉴现场故障案例处置经验开展故障判断和处置，现行故障处置中由于技术人员自身能力素质和对问题的理解程度有差异，导致故障处置时效上存在差异，不利于故障处置效率的提升。如在制动试验中，出现某车厢空气制动可用性未填充，引发紧急制动EB回路未建立，相关处置流程未明确，不利于故障处置时有针对性的开展排查。

2.3 技术人员业务能力有待提升

CR300AF复兴号动车组为2020年底全路新投入运营的250km/h速度等级中国标准动车组。该车型总体设置及技术特点上与“和谐号”系列动车组差异，且投入运营时间也只有一年左右，各级技术人员在运维经验上还处于探索期，影响故障处置效率。如在2021年车门故障处置中，同类“车门关闭环路故障”处置，技术人员在应急处置故障中所需处置时间差异较大。

3 防控对策

3.1 充分利用车载HMI屏确认故障信息

通过HMI屏锁定故障部位及处置，动车组安全回路发生故障后，HMI屏会弹出相应故障信息，技术人员可通过以下处置流程进行故障部位确认和处置。触发制动故障信息时，进入HMI显示屏“制动信息界”的制动压力显示→“设备状态”界面确认具体车厢回路断路显示情况→进入“维护界面”中“逻辑运行”界面确认故障车辆“安全回路”构成中具体设备触发部位→根据HMI屏显示具体的回路故障部位进行现场确认并处置。确认具体故障部位后应果断对设备进行隔离或功能复位，减少区间停车对运输造成的影响。

3.2 设备部件状态检查确认

结合HMI屏确认的故障信息和部位，到相应车厢确认设备部件物理状态。锁定故障部位情况后可快速的通过设备外观状态进行确认和采取复位处置。如乘客紧急制动回路触发产生的紧急制动EB现象，触发车厢手柄会发生位置上的位移，此时可通知司机操作操作台上的“乘客紧急旁路”进行故障复位；“停放制动监控回路”触发制动，在停车状态下可通过操作台“停放施加”指示灯确认其是否已动作，或结合HMI屏“逻辑控制”界面锁定故障等。为保证设备物理状态正常位置，减少乘客人员误触碰造成车组制动现象，可通过将“乘客安全回路”手柄外罩增加安全铅封进一步防护。

3.3 针对性精准检测

车组在上电状态下采取分段测量相关部件电器加压情况，通过相关电压检测器和钳流表等器具进行检测，如动车组触发紧急制动EB，根据紧急制动EB安全回路形成条件测量158A是否加压等。综合检查测量各回路应加压正常。检测流程为：EBLCN闭合确认输出端DC110V加压正常→151B线（MEBR进线端）→151C线（MEBR出端，未加压时检查制动手柄位有无异常）→151D线（JTR进线端）→151E线→他车151E线、151H线均加压正常。

3.4 强化技术规章支撑

结合动车组安全回路原理和故障案例分析，一是制定故障处置流程图，将故障处置流程图示化，简单明了为现场运维技术人员提供参考借鉴。二是编制故障应急处置手册，将典型故障案例汇编成技术手册，图文配合，明确处置流程，为随车机械师和应急指挥人员提供应急处置技术支持。三是充分借鉴现场故障处置经验，动态修订规章和处置流程。

3.5 加强设备运用检修管理

一是加强对相关断路器、车载信息显示器和各类操作开关检查及管理，避免出现因设备动作不良造成回路失压引起制动。二是强化定期检修，严格按照有关标准对车载信息显示屏检查及各类仪表进行检查，确保各设备显示正常和开关作用良好。

3.6 强化应急处置能力提升培训

一是强化对随车机械师、应急指挥人员理论培训。从对原理的理解到进一步强化为组合性逻辑关系的掌握，确保出现故障时快速反应。二是提高操作能力培训。强化精准掌握设备布置位置和操练度，提升应急处置效率。

4 结论

动车组安全回路未建立，触发动车组制动并无法缓解，车组无法正常牵引，影响铁路运输秩序。通过上述对安全回路系统构成及原理分析，结合现实存在问题分析并采取的防控对策，可快速有效处置安全回路故障等问题。系统分析电路原理，不断积累故障处置的现场经验和应对举措，以便更好的快速应急处置动车组出现的各类故障，确保动车组运行安全。