城轨车辆列车制动指令的分析与故障排查

城轨车辆列车制动指令的分析与故障排查

梁任江,连雪萍

（中车株洲电力机车有限公司  湖南株洲 412000）

摘 要：本文主要介绍城轨车辆列车制动指令的工作原理，结合某项目浅析列车制动指令不能正常施加、缓解的常见故障的排查与实践应用。

关键词：制动指令、紧急牵引

引言

城市轨道交通是城市重要的基础设施之一，近年来随着地铁的快速发展，运行速度也越来越快，从最初60km/h提高到120km/h甚至更高，车辆高速运行中必须依赖制动系统调节列车运行速度，保证乘客的乘车舒适性和安全性，如果列车制动指令出现故障，没有及时发现并采取相应措施，就会酿成大灾难。因此在检修运用过程中，及时处理列车制动指令方面的故障显得尤为重要。

一、城轨车辆列车制动指令的概述

1、牵引电制动：由牵引系统提供，将动能反馈给电网，常用制动的主要制动模式。电-空制动：电制动故障时制动替代制动系统，将动能转换为摩擦热能。

常用制动：具有防滑保护且冲动限制有效，在网络正常情况下，BCU根据网络传送的由ATO或司控器发出的制动命令施加相应的常用制动，优先采用电制动；紧急牵引模式下的常用制动，BCU根据收到硬线指令施加纯空气制动。

快速制动：当司机主控制器位于快速制动位时，列车施加快速制动。快速制动设计以紧急制动减速率制动，但不断开安全回路；快速制动由电制动和电空制动混合提供。快速制动具有防滑保护，并受冲动限制。快速制动为可恢复的制动。

紧急制动：仅施加气制动，紧急制动命令不可恢复，一旦施加，需列车停车才能缓解；紧急制动具有防滑保护功能，但不受纵向冲动限制。

2、停车制动（含保持制动）：在低速范围内停车制动被激活。BCU接收VCU发送的停车制动指令，控制空气制动施加。保持制动能防止列车溜车。

3、停放制动：一种被动制动方式，气排空后弹簧能自动施加；正常时停放制动未缓解将禁止列车牵引。

二、制动指令的原理图分析应用与实践

1、基于制动的几个模式，分析紧急制动指令、常用制动指令、快速制动指令是怎样给到阀中并让阀执行其正确的指令动作。

紧急制动指令：列车控制供电→占有继电器22-K125的3/11→方向手柄向前/向后→紧急牵引22-S08的43/44或22-K88的3/13→27-S110的13/14或LCU模块输出的总风压力可用X7的Z6→22-K89的13/3或22-S08的61/62→零速情况下LCU输出的X5的D22→22-K108的6/8→91-k101的3/11或91-K03的4/12→22-K125/K126继电器吸合后，通过22-K125的1/2、3/4、5/6给到网关阀PL2的E点。

快速制动指令：紧急制动缓解22-K125吸合后通过22-K125的1/2、3/4、5/6→LCU输出占有信号X5的Z6→制动手柄→网关阀PL3的C点。

常用制动指令：列车控制供电→占有继电器22-K125的3/11→方向手柄向前/向后→制动手柄→91-K105的→4/14网关阀PL3的P点。

2、车辆实际运用过程中，可能由于故障可能会存在几个指令同时存在的情况，那么阀在做判断时就会有个优先级，紧急制动＞快速制动＞常用制动，同时我们知道紧急制动指令、常用制动指令、快速制动指令都是低电平有效，当三个指令同时都为低电平时，车辆将会施加紧急制动；紧急制动指令高电平时，快速制动指令和常用制动指令为低电平时，车辆将会施加快速制动；紧急制动指令高电平时，快速制动指令高电平时，常用制动指令低电平时，车辆施加常用制动；保持制动是在紧急制动缓解后，网络正常时车辆需要通过牵引自检后，保持制动才会缓解；在紧急牵引模式下紧急制动缓解后需要阀收到牵引指令后，车辆保持制动才会缓解。调试过程中常遇到一些制动不缓解的故障或者遇到一些制动不施加的故障，那么在排查的过程中，首先需要根据故障现象结合指令及优先级来判断故障的大致方向，例如在某城轨项目动态调试中发现在紧急牵引模式下，分别在两端司机室占有时，车辆紧急缓解后，牵引制动手柄在零位时，整列车无保持制动，牵引手柄在制动位时，常用制动未施加，恢复为正常模式下时，保持制动和常用制动功能恢复正常。

根据故障的现象结合列车指令的工作原理，在网络正常情况下，BCU根据网络传送的制动命令施加相应的制动，紧急牵引模式下的制动是BCU根据收到硬线指令低电平施加纯空气制动。因此故障基本上可以锁定是硬线上出了故障。断开整列车网关阀上PL3，紧急牵引模式下对PL3插头上紧急牵引指令R点、牵引指令D点、制动指令P点、快速制动指令C点进行重新量电检查均为正常。恢复所有网关阀的PL3插头，重新理顺思路后，采取逐个断开TC车和M车网关阀的PL3插头，以此来排除是否为某个网关阀内部故障导致指令的异常。当断开TC1车网关阀PL3插头时，发现在紧急牵引模式下整列车除TC1车外，其余车的保持制动和常用制动功能恢复正常，断电后对网关阀PL3每个点位之间进行校线，检查是否存在互通现象，检查完后未发现异常。根据图

2分析，发现负线PL3的J/H点对地不通，进一步检查发现为TC1车XT115.02的90、91点之间少短接片。

为了弄清楚负线悬空导致紧急牵引模式下无保持制动的原因，我们恢复TC1车网关阀PL3插头，拔下M车网关阀的PL3插头发现，在紧急牵引模式下当紧急缓解后，牵引制动手柄在零位时，测量牵引指令D点、制动指令P点、快速制动指令C点时均有一个25V左右电压。

图1

3、故障总结：当碰到此类问题时候，不能只考虑制动指令的正极，还需要考虑指令的负线是否悬空，在这个项目中网关阀PL3上的负线是通过插头进行外部接地，但有些项目可能会有设备内部对负线进行接地，由于负线的悬空，阀中的这些25V左右的电压，影响网关阀做出错误的优先级。还有在调试过程发现有些指令应当是0V电压，测量时若发现有二十伏电压，需要引起重视，应及时检查是否为线路回路中某个设备出现了负线悬空现象。

三、结束语

城轨车辆列车制动指令的原理线路复杂，在平时工作中需要在仔细判定故障现象，从而准确判断故障类型并且迅速的找出故障点。故障是千变万化的这就需要我们在排查故障过程中熟练掌握原理图及各设备之间的联系，以免方向不对功亏一篑。本文阐述了车辆列车制动指令的常见故障排查技巧，希望对城轨车辆调试人员及售后人员有所帮助。