关于CR400AF型动车组全列牵引无流的研究

关于CR400AF型动车组全列牵引无流的研究

赵吉胜

身份证号码：340102197512300532

摘要：CR400AF型动车组在升弓送电正常情况下，司机操作司控器后牵引无流，列车无法启动。发生车门、制动、ATP、总风压力开关等故障导致牵引无流时，HMI屏通常会弹出相应故障代码进行提示，但是由于CR400AF型动车组控制系统的局限性和司机操作习惯等原因，存在无明确故障代码弹出的情况下全列牵引无流若故障不能及时处理，严重影响运输秩序。

现有《CRH400AF系列动车组途中故障应急处理指导手册》中无全列牵引无流应急处置方法，且目前故障发生后，随车机械师、应急指挥人员没有相关资料能够快速、有效的处理该故障。为指导动车组随车机械师、应急指挥人员进行途中全列牵引无流处理，以本文从CR400AF型动车组全列牵引无流典型案例、原理分析、途中故障应急排查流程以等方面进行了分析与研究。

1.牵引控制电路分析

图1  牵引控制电路图

102A线经【主控制开关2】经MCR主控继电器，经MNTR常开触点(司控器零位联锁继电器，牵引手柄“零”位时得电)，经总风压力低继电器常开触点（总风压力低于600Kpa时断开），经DIR车门安全环路继电器常开触点（全列车门关闭时闭合），经RCAR司控器牵引位继电器常开触点（牵引手柄在牵引位时得电吸合），经方向开关DFR、DRR常开触点，经BRLR制动缓解安全环路状态继电器常开触点（制动缓解安全环路形成后闭合），经EBLR（EB紧急制动环路形成），经UBLR（UB紧急制动环路形成后），经ATP无输出1级制动、紧急制动、牵引封锁时，PCR牵引使能继电器得电，给TCMS牵引指令。PCR继电器得电后，其常开触点吸合，牵引使能回路形成自锁，动车组牵引使能建立。

当ATP系统输出1级制动、紧急制动、牵引封锁时，PCR牵引使能继电器失电，牵引丢失。其常开触点断开，此时若想形成牵引回路，必须将牵引手柄归零位后，重新提牵引手柄，重新建立牵引使能回路。

2.牵引无流的主要原因

（1）当牵引使能回路某一项点状态异常，PCR无电，造成牵引无流。

①总风压力低于600kpa。

当总风压力低于600kpa时，MPSR继电器失电，其常开触点断开，导致PCR继电器失电。若此时检查发现总风压力正常时，可通过右旋主控端车厢直流柜中【总风压力低】旋钮至红点位进行短接，建立牵引使能回路。

②全列有某车门未关闭到位。

若全列有车门未关闭，DIR继电器失电，其常开触点断开，导致PCR继电器失电。原因可能司机操作按压时间短于2s、有塞拉门触发防挤压功能、门控器未执行关门指令、电机不工作、门机构卡滞等。

当检查发现全列车门关闭正常时，右旋主控端司机室转换配电盘2中的【车门环路旁路】至红点位，维持运行。

③速度模式启车时司控器未推至K1、K2位，导致目标速度不能递增，列车无法牵引走车。

④紧急牵引模式下司控器未处于牵引位。

当动车组处于紧急牵引模式下，司控器未处于牵引位，RCAR继电器失电，其常开触点断开，导致PCR继电器失电。

⑤无方向信号。

当司机将方向开关打至前位或后位时，DFR1或DRR1继电器得电，103线通过【紧急模式控制】断路器、DFR1或DRR1继电器常开触点给DFR或DRR继电器供电，DFR或DRR继电器常开触点闭合。当方向开关故障时，可右旋主控端车厢直流柜中【方向指令旁路】旋钮至前向或后向位，维持运行。

⑥制动缓解环路未建立。

当BCU检测到制动缸压力在30kPa以下时，建立制动缓解环路，动车组停车后，保持制动自动施加，制动缓解环路断开。

当BPBLR故障导致异常失电时，约7s后使能回路建立。当主控端BRLR故障导致异常失电时，约14s后使能回路失电。

⑦紧急EB环路、紧急UB环路未建立。

当紧急EB环路、紧急UB环路未建立，动车组触发紧急制动时，使能回路断开。

⑧ATP输出1级以上制动、ATP封锁牵引、ATP输出紧急制动。

当ATP输出1级以上制动、ATP封锁牵引、ATP输出紧急制动，牵引使能回路断开。

⑨司控器未零位加载。

当司控器位于零位时，MNR得电，MNR常开触点闭合，MNTR得电，当PCR失电时进行自保持，当PCR得电后，由PCR常开触点进行短接，保持使能回路自锁。

当某车门未关闭到位等导致PCR未得电，当故障消除后未操作司控器进行零位加载，导致牵引无流故障。

⑩PCR继电器异常。

PCR继电器异常导致使能回路不能建立。

(2)牵引变流器被切除。

牵引变流器被切除时，不能输出牵引。

(3)网络故障导致牵引不能输出。

当发生WTB通讯中断等网络系统严重故障时，无法输出牵引，导致牵引无流故障。

3.途中全列牵引无流故障应急处理流程

（1）发生故障时，司机及随车机械师可通过HMI屏查看当前故障记录、历史故障记录及相应解决办法，当故障消除后，该故障信息在当前故障信息页面不再显示。

若动车组发生网络故障时，随车机械师进入HMI屏【设备状态】界面，检查【通信状态】页面确认网络状态。若动车组主控或非主控端司机室的2个CCU、 2个网关故障、HMI无法显示或WTB通讯中断等网络系统严重故障时，采用紧急牵引模式行车。紧急牵引模式是一种通过硬线控制电路实施临时的、短时的以及牵引功率受限的行车模式。

（2）若确认网络正常或不影响牵引时，随车机械师检查HMI屏确认动车组操作模式。若使用速度模式，启车时注意司控器需推至K1、K2位确保目标速度递增。若使用级位模式，须注意动车组启车须将级位推至4级以上。

（3）随车机械师进入HMI屏【维护信息】界面，检查【变流器】页面，确认全列K1、K2闭合状态。若闭合，直接执行第（5）步，若断开，执行第（4）步。

（4） 随车机械师检查HMI屏【运行页面】界面，确认动车组主控钥匙投入，方向开关有效，受电弓、VCB、网压、制动缸压力（此时应显示保持制动压力）、车门状态正常；检查主控端司机室双针压力表确认总风压力值（红针），若总风压力在700kpa以上，则进入第5步；若风压低于700kpa，则确保总风压力大于800kpa后在施加牵引。

（5）随车机械师检查HMI屏进入【维护界面】-【控制逻辑】-【牵引使能】界面，通知司机将司控器由0位打至牵引位，检查牵引使能回路是否建立（牵引使能变绿）。若HMI屏进入【维护界面】后无【控制逻辑】选项，执行第（7）步。

若牵引使能变绿，检查【设备控制】-【设备切除】界面确认牵引逆变器是否切除，若牵引逆变器切除进行恢复。

（6）若牵引使能未变绿，检查牵引使能回路中项点是否满足。

若牵引使能回路中项点均满足但牵引使能未变绿，检查主控端司机室配电盘2中的【紧急模式控制】断路器（CR400AF）或[主控制开关]断路器（CR400AF-A）处闭合状态，若断开，则闭合。

若牵引使能未变绿，检查牵引使能回路中有项点未满足，进行下一步针对性的检查。

（7）若主控钥匙未变绿，检查HMI屏进入牵引主界面确认主控钥匙处于司机室占用位，重新投入主控钥匙若无效，申请救援或换端运行至前方站申请救援。

（8）若总风压力正常未变绿，检查主控端司机室双针压力表确认总风压力值（红针），若总风压力在700kpa以上，右旋主控端车厢直流柜中【总风压力低】旋钮至红点位。若总风压力低于600kpa，检查HMI屏进入【设备控制】界面确认空气压缩机状态。若正常，按照管路漏风故障处理。

（9）若车门环路未变绿，检查HMI屏进入【设备状态】-【车门状态】界面，确认车门状态。

若发现车门故障（如关门过程中障碍检测触发超次数，司机室HMI不弹屏），按车门故障隔离处理。

若检查两侧车门是否变绿，若两侧车门变绿，右旋主控端司机室转换配电盘2中的【车门环路旁路】至红点位，维持运行。

（10）若前向或后向未变绿，检查主控端司机室HMI屏进入牵引主界面，确认方向开关状态，重新操作方向开关至前向或后向位，若变绿，维持运行。若未变绿，右旋主控端车厢直流柜中【方向指令旁路】旋钮至前向或后向位，维持运行。

注：CR400AF型动车组方向开关为按压旋转式，操作时需按压下开关再进行旋转。

（11）若制动缓解环路未变绿，确认停放制动施加正常，司控器手柄回0位，检查HMI屏进入【制动信息】页面，确认制动缸压力、ATP级位、保持制动状态。

若制动缸压力有残压，ATP级位显示ATP未施加制动，手动缓解保持制动确认【制动信息】页面制动缸压力无残压，未报制动压力开关断开导致牵引切除故障（523D），右旋主控端司机室转换配电盘2中的【制动缓解监控环路旁路】至红点位。

（12）若司控器手柄牵引位未变绿，确认总风压力正常，全列车门关闭到位，制动缓解正常，右旋主控车厢直流柜中的【牵引使能条件旁路】至红点位，维持运行。若无效，申请救援或换端运行至前方站申请救援。

（13）若EB环路闭合、UB环路闭合未变绿，检查主控端司机室HMI屏进入【设备状态】-【安全环路】界面确认全列EB、UB制动环路状态，确认故障车厢，按照紧急制动不缓解处置。

（14）若ATP一级制动未施加，ATP未封锁牵引、ATP紧急制动未施加，对主控车ATP的DMI屏拍照检查是否有相关制动故障信息，检查HMI屏进入【制动信息】页面ATP级位，协调司机联系电务人员确认ATP状态，确认ATP是否报出故障。若确认ATP异常施加制动，隔离主控车ATP。隔离ATP无效时，右旋主控端车厢直流柜中【ATP故障紧急隔离】旋钮至红点位，限速运行。

（15）随车机械师通知司机将司控器由0位打至牵引位进行牵引加载，确认牵引恢复，维持运行。

参考文献：

[1] 中国铁路总公司.CR400AF系列动车组途中故障应急处理指导手册[M].中国铁道出版社.2019年2月第1版.

[2] 南车四方机车车辆股份有限公司 中国.青岛CR400AF型动车组使用维护说明书V5.0版SFE3200-000-00000SM

作者简介：

赵吉胜（1975.12-）；性别：男；民族：汉；籍贯：安徽合肥；学历：本科（网络教育）现单位：中国铁路上海局集团公司合肥机务段职工教育科，职称：工程师，研究方向：复兴号高压牵引系统