朱寶 靳帥

摘要：CR400BF型復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組為我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的最新一代高速動(dòng)車(chē)組，其安全性也達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。本文主要對(duì)CR400BF型復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組安全環(huán)路的設(shè)計(jì)原理和控制方式進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組 安全環(huán)路 制動(dòng)

引言

高速動(dòng)車(chē)組由列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)控制整車(chē)運(yùn)行，出于安全性的考慮，高速動(dòng)車(chē)組同時(shí)設(shè)置有安全環(huán)路，安全環(huán)路使用傳統(tǒng)的電流接觸器技術(shù)，由貫穿全列的硬線和相應(yīng)繼電器組成，獨(dú)立于列車(chē)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)【1】，通過(guò)安全環(huán)路實(shí)現(xiàn)列車(chē)自動(dòng)停車(chē)。

1 安全環(huán)路的組成和原理

CR400BF動(dòng)車(chē)組安全環(huán)路由DC110V供電裝置、各個(gè)車(chē)廂環(huán)路控制裝置、反饋環(huán)路狀態(tài)的繼電器以及司機(jī)室內(nèi)各個(gè)環(huán)路切除旋鈕組成。復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組設(shè)置有緊急制動(dòng)EB環(huán)路、緊急制動(dòng)UB環(huán)路、制動(dòng)緩解環(huán)路、停放制動(dòng)監(jiān)控環(huán)路、火災(zāi)報(bào)警環(huán)路、乘客緊急制動(dòng)環(huán)路，共六個(gè)環(huán)路，各個(gè)環(huán)路相互獨(dú)立互不干涉，單獨(dú)進(jìn)行控制。

CR400BF動(dòng)車(chē)組安全環(huán)路建立后，各個(gè)環(huán)路系統(tǒng)對(duì)車(chē)組相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到設(shè)備異常時(shí)，對(duì)應(yīng)車(chē)廂環(huán)路控制線中繼電器斷開(kāi)，車(chē)組該安全環(huán)路斷開(kāi)，相應(yīng)環(huán)路狀態(tài)繼電器失電，狀態(tài)繼電器失電后觸發(fā)相應(yīng)的制動(dòng)指令;經(jīng)過(guò)應(yīng)急處置或切除該安全環(huán)路后，動(dòng)車(chē)組可以正常運(yùn)行。

2 安全環(huán)路建立

CR400BF動(dòng)車(chē)組安全環(huán)路為DC110V供電，當(dāng)動(dòng)車(chē)組司機(jī)室占用、蓄電池供電后，環(huán)路供電繼電器得電，各安全環(huán)路監(jiān)測(cè)滿足該環(huán)路建立條件時(shí)，安全環(huán)路建立，對(duì)動(dòng)車(chē)組相應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

CR400BF動(dòng)車(chē)組當(dāng)動(dòng)車(chē)組進(jìn)行換端操作或司機(jī)室退出占用時(shí)，安全環(huán)路斷開(kāi)，動(dòng)車(chē)組施加緊急制動(dòng)，重新占用后環(huán)路再次建立;此方式與CRH3型動(dòng)車(chē)組換端時(shí)環(huán)路建立方式不同，CRH3型動(dòng)車(chē)組設(shè)置有模擬占用繼電器，當(dāng)占用端司機(jī)室退出占用時(shí)，司機(jī)室模擬占用繼電器得電【2】，同時(shí)通過(guò)延時(shí)繼電器的延時(shí)功能，保證環(huán)路不斷開(kāi)，動(dòng)車(chē)組不會(huì)施加緊急制動(dòng)。

3 各環(huán)路功能介紹

3.1 EBL環(huán)路

EBL緊急制動(dòng)回路收集來(lái)自于司機(jī)室制動(dòng)手柄、停放制動(dòng)監(jiān)控回路、乘客緊急制動(dòng)請(qǐng)求、司機(jī)警惕裝置的緊急制動(dòng)請(qǐng)求，并把該請(qǐng)求送到所有牽引箱（激活再生制動(dòng)），制動(dòng)控制單元（激活制動(dòng)控制設(shè)施），實(shí)行空電復(fù)合制動(dòng)，其中制動(dòng)手柄和乘客緊急制動(dòng)請(qǐng)求觸發(fā)制動(dòng)可以緩解，其它觸發(fā)源均具有零速連鎖。觸發(fā)源如下圖所示：

3.2 UBL環(huán)路

UBL緊急制動(dòng)環(huán)路收集來(lái)自于緊急制動(dòng)按鈕、EB減速度不足、司機(jī)警惕裝置、列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)的緊急制動(dòng)請(qǐng)求，該制動(dòng)請(qǐng)求只發(fā)送至制動(dòng)控制單元，動(dòng)車(chē)組施加純空氣制動(dòng)，UB制動(dòng)所有觸發(fā)源均具有零速連鎖功能。

動(dòng)車(chē)組EB制動(dòng)在以下幾種條件下會(huì)自動(dòng)切換為UB制動(dòng)：①緊急牽引模式;②EB環(huán)路被切除;③EB減速度不足。具體原理如下圖所示：

3.3制動(dòng)緩解環(huán)路

制動(dòng)緩解回路監(jiān)控空氣制動(dòng)的緩解狀態(tài)，以確保在沒(méi)有正確實(shí)施制動(dòng)時(shí)制動(dòng)盤(pán)不會(huì)過(guò)分磨損和過(guò)熱。制動(dòng)緩解回路把信息傳遞到CCU 中。如果CCU 檢測(cè)到一個(gè)斷開(kāi)的制動(dòng)緩解回路，將會(huì)實(shí)施一個(gè)制動(dòng)失效功能。

制動(dòng)緩解回路的狀況網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控，如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)制動(dòng)緩解回路斷開(kāi)，則列車(chē)將封鎖牽引，同時(shí)所有車(chē)輛的制動(dòng)氣缸壓力開(kāi)關(guān)的接觸點(diǎn)中斷制動(dòng)緩解回路?？諝庵苿?dòng)的緩解現(xiàn)狀通過(guò)智能制動(dòng)板上的壓力開(kāi)關(guān)報(bào)告給制動(dòng)控制。當(dāng)空氣制動(dòng)沒(méi)有緩解時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)斷開(kāi)制動(dòng)緩解回路監(jiān)控制動(dòng)緩解回路的狀況。一旦應(yīng)用列車(chē)空氣制動(dòng)就要打開(kāi)制動(dòng)緩解回路所有的狀態(tài)開(kāi)關(guān)。如果列車(chē)的所有空氣制動(dòng)緩解了，就要重設(shè)制動(dòng)緩解回路的狀況開(kāi)關(guān)。制動(dòng)緩解環(huán)路原理圖如下：

3.4停放制動(dòng)監(jiān)控環(huán)路

停放制動(dòng)監(jiān)控回路監(jiān)控彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)（停放制動(dòng)）的狀態(tài)，以確保在沒(méi)有正確實(shí)施停放制動(dòng)時(shí)制動(dòng)盤(pán)不會(huì)過(guò)分磨損和過(guò)熱。停放制動(dòng)監(jiān)控回路把信息傳遞到列車(chē)控制系統(tǒng)，當(dāng)速度大于0km/h 時(shí)，一旦列車(chē)應(yīng)用停放制動(dòng)，停放制動(dòng)監(jiān)視回路的所有狀態(tài)接觸器應(yīng)該打開(kāi)。如果列車(chē)所有的停放制動(dòng)緩解了，必須重新設(shè)定停放制動(dòng)監(jiān)視回路狀況繼電器。

3.5火災(zāi)報(bào)警環(huán)路

火災(zāi)報(bào)警回路監(jiān)控火災(zāi)報(bào)警中心?；馂?zāi)報(bào)警回路把狀態(tài)信號(hào)送到司機(jī)，列車(chē)乘務(wù)人員和CCU 中。

火警回路是一條與列車(chē)控制無(wú)關(guān)警報(bào)線，它用信號(hào)報(bào)告車(chē)組里的火情，如果通過(guò)回路報(bào)告火警，司機(jī)可通過(guò)回路狀況接觸器看到信號(hào)，旅客及列車(chē)工作人員可以通過(guò)每節(jié)車(chē)廂的鳴笛聲判斷是否有火警，司機(jī)可以通過(guò)HMI的聲光報(bào)警收到火警信號(hào)，并采取相應(yīng)措施。

火警回路監(jiān)控火警報(bào)回路的狀況，一旦列車(chē)火警報(bào)發(fā)生，火警報(bào)回路的所有狀態(tài)開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)。

3.6乘客緊急制動(dòng)環(huán)路

當(dāng)旅客有緊急制動(dòng)要求時(shí)，乘客緊急制動(dòng)回路將通過(guò)制動(dòng)控制單元實(shí)施最大常用制動(dòng)。在危險(xiǎn)區(qū)域（例如，在隧道或橋梁上）司機(jī)可以使旅客的緊急制動(dòng)請(qǐng)求暫時(shí)失效并且遲后實(shí)施【3】。PEBL（旅客緊急制動(dòng)回路）把狀態(tài)信號(hào)送到所有端車(chē)的制動(dòng)控制系統(tǒng)和CCU 中。

列車(chē)乘客緊急制動(dòng)信號(hào)一旦啟動(dòng)，所有的PEBL 狀態(tài)開(kāi)關(guān)都必須打開(kāi)。如果沒(méi)有乘客緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)被操作，需要重新恢復(fù)PEBL 狀態(tài)開(kāi)關(guān)。

乘客緊急制動(dòng)回路可以通過(guò)司機(jī)室環(huán)路故障開(kāi)關(guān)將該環(huán)路進(jìn)行隔離，動(dòng)車(chē)組的乘客緊急制動(dòng)回路不再進(jìn)行監(jiān)控。

4 結(jié)語(yǔ)

CR400BF動(dòng)車(chē)組安全環(huán)路系統(tǒng)作為列車(chē)硬線控制的一部分，與列車(chē)外門(mén)控制系統(tǒng)、受電弓控制系統(tǒng)、高壓牽引控制系統(tǒng)和制動(dòng)控制系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)軟件硬件相互結(jié)合，保障動(dòng)車(chē)組的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

1. 郝明遠(yuǎn)，高速動(dòng)車(chē)組安全環(huán)路設(shè)計(jì)研究，鐵道機(jī)車(chē)與動(dòng)車(chē)，2014（04）

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3.王聰聰，CRH380BK動(dòng)車(chē)組安全環(huán)路系統(tǒng)優(yōu)化，現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2014（3），92-93