CRH380BL型动车组制动原理及常见故障处理
2019-07-17
摘要：中国⽬前已经拥有全世界最⼤规模以及最⾼运营速度的⾼速铁路⽹，CRH380BL型动车组在各条⾼铁线上⼴泛使⽤，因制动系统发⽣故障，造成后续交路动车组晚点，影响运营秩序的情况时有发⽣。通过分析常见制动故障，⽅便我们今后快速处置CRH380BL型动车组制动故障，尽快恢复运⾏秩序。
关键词：CRH380BL；动车组；制动；分析
动车组和高铁的区别中国经过10多年的⾼速铁路建设和对既有铁路的⾼速化改造，⽬前已经拥有全世界最⼤规模以及最⾼运营速度的⾼速铁路⽹，如今“四纵”⼲线基本成型。我国⾼速铁路运营⾥程约占世界⾼铁运营⾥程的45%，稳居世界⾼铁⾥程榜⾸。使⽤的动车组主要以⾃主研发的新⼀代CRH380型动车组为主，其中CRH380BL型动车组在各条⾼铁线上⼴泛使⽤，因制动系统发⽣故障，造成后续交路动车组晚点，影响运营秩序的情况时有发⽣。因此，掌握了常见制动故障，⽅便我们今后快速处置
CRH380BL型动车组制动故障，尽快恢复运⾏秩序。
1.制动系统的原理
CRH380BL型动车组采⽤的是微机控制的直通式电空制动系统，由贯穿全列车的电⼦制动控制单元通过列车⽹络和硬线等响应列车控制指令，实现列车常⽤制动和紧急制动等诸多功能。列车中每4辆车（2动2拖）组成⼀个制动控制单元，每个单元内通过车辆总线（MVB）贯穿单元各车，各单元间通过列车总线（WTB）连接，完成列车级信息的传递。
CRH380BL型动车组制动系统采⽤了直通电空制动和备⽤⾃动空⽓制动组合的控制系统。常⽤制动通过直通电空制动施加；紧急制动通过直通电空制动和⾃动空⽓制动同时施加；当救援时，使⽤⾃动空⽓制动。
压⼒模拟装置触发直通制动，⾃动制动分配阀触发间接制动，这两个部件通过⼀个⼩通径产⽣制动缸预控压⼒。紧急制动时，直通电空制动和⾃动空⽓制动同时产⽣制动缸预控压⼒，下游的双向⽌回阀能确保将较⾼的制动缸预控压⼒转换为实际制动⼒。
周杰伦的资料在制动缸压⼒控制回路中的压⼒中继阀通过⼀个⼤的通径控制制动缸压⼒，其压⼒值是通过⼩通径的制动缸预控压⼒控制。为了防⽌摩擦制动过热和超过允许的最⼤轮轨粘着系数，根据不同的速度，紧急制动⼒分步控制。即在⾼速运⾏（v>约
200km/h）时，制动⼒⽐在低速时（v
2.制动系统的组成
CRH380BL型动车组制动系统由电制动系统（再⽣制动为主）、空⽓制动系统（盘型制动，包括风源）、防滑系统和基础制动装置等组成。
2.1.电制动系统
CRH380BL型动车组使⽤的电制动以再⽣制动为主。电制动系统的组成与牵引系统⼀致，由受电⼸、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。电制动仅在常⽤制动和列车定速运⾏时使⽤。
2.2.空⽓制动系统
2.2.1.直通电空制动系统
CRH380BL型动车组使⽤的直通式电空制动系统采⽤电⼦控制，动车组直通式制动系统可按制动模式曲线（根据⼿柄位置或信号系统设定）控制列车减速或停车。安装在每个车上的微机控制的制动电⼦控制装置负责执⾏本车的制动控制功能，包括接收和解码制动命令信号（从司机台上的制动⼿柄发⽣），以及其它⽤于列车制动控制的重要信息。如果直通制动系统出现故障，系统应故障导向安全，必要时实施紧急制动停车，如直通制动系统不能正常⼯作，通过⼿动转换后，启动备⽤空⽓制动系统。
2.2.2.⾃动空⽓制动系统
CRH380BL型动车组动车组上的⾃动式空⽓制动系统为备⽤制动系统，其制动指令由列车管传递。备⽤空⽓制动系统可由采⽤⾃动式空⽓制动系统的中国既有线机车操纵控制（包括制动与缓解），满⾜动车组在救援和回送时要求。⾃动式空⽓制动系统处于热备⽤状态。
2.3.防滑系统
防滑系统由电控装置、车轴速度传感器以及防滑阀组成。⽓动防滑装置采⽤⾼性能防滑装置，以确保达到最⾼的轮轨粘着⼒，并在电⼦控制装置、供风、车轮速度传感器等层⾯上配有采⽤冗余配置的微处理器。防滑系统的功能为防滑和车轮滑⾏控制。
2.4.基础制动装置
考虑到⾼⽐例的电制动对总制动⼒的影响，动车组在整列车上应⽤了内冷式盘形制动。在动⼒轴上采⽤钢制轮装制动盘，在⾮动⼒轴上采⽤钢制轴装制动盘，并配有减压通风系统。每根拖车轴安装3个轴装制动盘，每根动轴安装2个轮装制动盘。轮装制动盘和轴装制动盘使⽤的都是特殊的烧结制动闸⽚，在制动初速度为380km/h时也能够保证接触和承受负荷均匀。停放制动缸为弹簧作⽤式，并配有防⽌混合作⽤装置。
3.制动系统的功能
3.1.常⽤制动
司机室中的制动⼿柄将向列车总线发送制动命令，该制动命令将被不同车辆的各制动控制装置读取和编译，并将制动命令发送给牵引单元，进⾏电制动以及电空制动空⽓系统进⾏摩擦制动。在常⽤制动模式下，电⼒制动优先。
3.2.紧急制动
在紧急制动时，牵引和电制动被切断，空⽓制动施加最⼤的制动⼒。
3.3.停放制动
动车组配备有⼀个从总制动风缸供风的弹簧作⽤的停放制动，配有⼿动缓解装置，可以满⾜在20‰坡道上安全停放。
3.4.备⽤制动
如果电控装置发⽣故障或处于救援模式，动车组可启动备⽤制动继续运⾏。之后，制动将通过制动管（600kPa）中的压⼒进⾏控制，该压⼒将通过安装在驾驶室中由时间控制的制动控制器进⾏调节，这⼀控制器由⼿动开关激活。
3.5.旅客紧急制动
当拉下乘客紧急制动⼿柄时，乘客紧急制动环断开，触发最⼤的常⽤制动⼒。为避免列车停在不适宜的轨道段（隧道、桥），司机可以通过制动控制⼿柄延迟制动。
4.制动故障处理
4.1.紧急制动不缓解
如果发⽣紧急制动不缓解应通过安全环路是否建⽴判断是何种类型的紧急制动。安全环路建⽴只是紧急制动缓解的必要条件，安全环路断开列车必然起紧急制动。列车管风压达到6.0bar，各车的紧急制动电磁阀、两头车的警惕电磁阀和乘客报警电磁阀N07均得电，紧急制动才能缓解。
4.1.1.故障原因
4.1.1.1.安全环路断开触发紧急制动
4.1.1.2.紧急制动控制单元、部件故障
4.1.2.故障处理
4.1.2.1.将ATP隔离，若列车管压⼒恢复正常，则在没有ATP控车的情况下运⾏。
4.1.2.2.将转向架检测回路关闭，若列车管压⼒恢复正常，检查轴温及转向架状态⽆异常后，在没有转向架监控回路的情况下运⾏。
4.1.2.3.将紧急制动回路关闭，若列车管压⼒恢复正常，则在没有紧急制动回路功能的情况下继续运⾏；否则，将紧急制动阀关闭，若列车管压⼒恢复正常，则在没有紧急制动回路功能和停⽤紧急制动阀的情况下继续运⾏。
4.2.常⽤制动不缓解
列车处于最⼤常⽤制动和紧急制动时的压⼒差别不⼤。区别在于列车管压⼒和安全回路。在制动⼿柄处于REL位的前提下，如果列车管风压为6.0bar，安全回路建⽴，则该故障现象就是最⼤常⽤制动不缓解。
4.2.1.故障原因
4.2.1.1.制动WTB⽹络线不通。
4.2.1.2. 1车或0车主BCU故障（包括BCU卡板故障）。
4.2.1.3.ATP施加最⼤常⽤制动并且不缓解。
4.2.1.4.保持制动施加。
4.2.2.故障处理
4.2.2.1.出现常⽤制动不缓解时，⾸先应该检查保持制动是否施加，将制动⼿柄推⾄REL位就可以缓解保持制动。
4.2.2.2.检查ASC（恒速）速度设定是否关闭，若关闭则查看ATP的是否正常。
4.2.2.3.对BCU进⾏复位处理
4.3.停放制动故障⽆法缓解
4.3.1.故障原因网页保存密码
4.3.1.1.停放制动控制单元、部件故障
4.3.1.2.⽹络故障
论语十则4.3.2.故障处理
根据HMI屏故障提⽰，随车机械师到停放制动不能缓解的故障车，重置停放制动空⽓开关，然后对BCU进⾏复位处理，若故障不能消除，则下车将裙板内车辆控制⾯板上制动开关关闭，切除本车空⽓制动，并关闭该车H29截断塞门，然后通过停放制动紧急缓解⼿柄，⼿动缓解停放制动。
5.结束语
CRH380BL型动车组制动控制系统结构相对复杂，涉及部件较多，发⽣故障对⾼铁运营影响较⼤，掌握其基本原理和故障的基本处理后，对提⾼故障判断处理效率，恢复⾼铁运营秩序有⼀定帮助。
参考⽂献：
[1]中国北车长春轨道客车股份有限公司.CRH380BL型动车组⽤户⽂件.2011
[2]中华⼈民共和国铁道部.CRH380BL型动车组途中应急故障处理⼿册.北京：中国铁道出版社，2011.
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