CRH2系列动车组300T型ATP设备继电器故障分析及整改措施

2016-06-21上海铁路局南京电务段

上海铁道增刊 2016年3期

易晟上海铁路局南京电务段

易晟上海铁路局南京电务段

列举两起300T型ATP设备故障案例，通过故障案例对300T型ATP系统的电路原理及运行数据进行分析，剖析300T型ATP设备继电器逻辑设计中存在的问题，向设备厂家提出优化整改建议，同时对电务人员处理同类型故障时有一定借鉴作用，提高继电器故障处理的准确性。

CRH2系列动车组；300T型ATP设备；VDX单元；继电器

随着中国高速铁路、客运专线和城际铁路建设的迅猛发展，动车组运用交路越发密集，动车组的安全、正点是确保铁路正常有序运输的关键。电务人员通过日常维护与故障处置发现ATP设备逻辑设计方面存在的缺陷，并及时向设备生产厂家提出整改优化建议，通过整改优化便于现场进行设备维护及故障修复，对确保铁路运输的正常秩序显得尤为重要。

1 继电器工作原理

300 T型ATP设备目前在用的继电器类型包括AG/AMGS继电器、SBG继电器和CU继电器三种。

CRH2系列动车组中RB（冗余制动）、BFB（紧急制动反馈）、EB1（紧急制动1）、EB2（紧急制动2）、FSB（全常用制动反馈）、TCO（切除牵引）均为AG继电器，BP（旁路）为SBG继电器，CabAct（驾驶室激活）、Sleep（休眠）、For（前向）、Rev（后向）、SB1（1级常用制动）、SB4（4级常用制动）、SB7（7级常用制动）等均为CU继电器。

ATP设备通过VDX（安全数字输入输出）单元、DX/DI（数字输入输出）单元，分别驱动继电器向车辆接口输出信号指令，并对车辆输出的指令进行回采。一旦信号输出失败或采集失败，ATP设备会任何处于非安全状态，记录相关异常数据，供维护人员进行分析处置。

2 继电器故障案例分析

2.1 案例1

2016年4 月19日，CRH2C-085动车组高级修竣工担当0016次交路回送动车所，在即墨站启动时司机进行车辆上电测试，发现ATP无法完成制动测试试验，车辆MON屏显示“快速”信息，制动缸压力显示400，表示车辆一直施加紧急制动，导致ATP设备无法正常执行制动测试。经司机进行了ATP重启、车辆断电大复位重启、隔离ATP等操作方式后，车辆始终显示“快速”信息，施加紧急制动，且AELOG数据中无任何报警语句，具体AELOG数据截图，如图1所示。

图1 CRH2C-085动车组ATP设备AELOG数据

根据故障现象使用万用表测试ATP机柜内端子排，发现ATP设备运用或隔离状态时TB1E-57接点均无电压输出，确认EB1继电器（紧急制动继电器1）A2、B2触点不通，车辆制动继电器回路无法沟通（车辆制动继电器落下），导致车辆一直施加紧急制动。

图2 EB1继电器电路图

EB1继电器为得电输出制动（继电器吸起，A2、B2接点不通，断开车辆制动继电器回路，车辆制动继电器落下输出制动），正常状态下EB1继电器处于落下状态不输出制动（A2、B2接点接通，接通车辆制动继电器回路，车辆制动继电器吸起不输出制动）。ATP设备运用或隔离状态时，A2、B2接点均应处于导通状态，端子排TB1E-57接点输出电压，车辆制动继电器吸起不输出制动。EB1继电器电路图，如图2所示。

由于ATP设备运行数据中无任何报警语句，且ATP设备处于隔离状态时，车辆依旧输出紧急制动，造成故障处理人员误认为故障非ATP设备引起，进一步延误故障处理时间。最终更换EB1继电器后车辆紧急制动得到缓解，ATP设备制动测试通过，后续上线运行情况良好。

2.2 案例2

2014年9 月27日，CRH380A-6035动车组担当G129次交路在北京南站始发时，车辆显示屏出现“常用制动不缓解”语句，DMI屏幕上无任何报警信息，司机多次重启换系，故障现象未消除。AELOG数据中无任何报警语句，具体AELOG数据截图，如图3所示。

图3 CRH380A-6035动车组ATP设备AELOG数据

JRU数据显示当车辆方向手柄处于后退位置时，ATP能够正确采集到手柄位置为“Backward”（后向），当车辆方向手柄处于前向位置时，ATP采集的位置状态为“Neutral”（中位），导致ATP设备逻辑判断为动车组处于停车状态，输出防溜逸制动。根据JRU数据分析可判断为ATP设备ForR（前向）继电器故障，不能正常采集车辆方向手柄位置。故障期间JRU数据截图，如图4所示。

图4 CRH380A-6035动车组ATP设备JRU数据

由于AELOG数据中无任何报警语句，且故障信息只出现在车辆屏幕上，造成故障处理人员同样误以为故障是车辆问题引起，延误故障处置时间。最终更换ForR（前向）继电器后动车组恢复正常工作。

3 电路方面的设计逻辑缺陷

通过上述两起典型故障案例，可以看出CRH2系列动车组300T型ATP设备继电器电路存在以下两个问题：

（1）逻辑设计问题

按照ATP正常逻辑设计，ATP设备故障输出制动指令，隔离ATP设备后，车辆方面应不受ATP设备控制，不再输出制动指令。但因CRH2系列动车组300T型ATP设备结构设计不合理，不能隔离ATP设备EB1继电器的第二组落下接点，当ATP设备处于隔离状态时，一旦EB1继电器A2、B2接点状态异常，车辆方面依旧会输出紧急制动。

车辆方向手柄有3个位置（前进、中位、后退），而ATP设备采用了前向和后向继电器，无中位继电器，并只对前向和后向继电器状态进行采集，通过方向继电器状态判断车辆方向手柄位置（前向、后向继电器均未吸起时则判定方向手柄处于中位）。如果车辆方向手柄前向或后向继电器故障时，ATP则错误判断车辆方向手柄处于中位状态，导致ATP设备始终输出防溜逸制动。

（2）信息采集问题

300 T型ATP设备只对AG/AMGS继电器的安全接点状态进行信号回采，不采集落下接点，一旦AG/AMGS继电器落下接点出现故障，运行数据中不会记录任何有效的故障语句。

CU继电器无回采信号，信号采集的是CU继电器接点后信息，当CU继电器发生故障时，ATP设备不作出故障判断，且运行数据中均不记录任何故障信息。