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【摘 要】列车运行中牵引传动系统发生的故障作为高速列车运行中频发的故障，其直接影响了列车的正点和安全运行。本文对CRH380B型动车组在运行中发生的影响列车正点运行的故障信息进行分类统计，对故障原因的进行分析。
【关键词】高速列车；频发故障；故障分析
0.引言
列车运行中牵引传动系统发生的故障主要是牵引丢失、主断无法闭合，作为高速列车运行中频发的故障，其直接影响了列车的正点和安全运行。由于该事故经常造成意外停车，导致列车晚点，甚至严重晚点，影响了乘客的切身利益。所以有必要对其故障进行分析。
1.功能简介
受电弓将接触网的AC25KV单相工频交流电输送给牵引变压器，经变压器器降压后的单相交流电供给脉冲整流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电，将中间直流电路将直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压、电流、频率可控的三相交流电供给三相异步电动机，牵引电机轴端输出的转矩与转速通过齿轮传动传递给轮对，转换成轮缘牵引力和线速度。
高压电器设备完成从接触网到牵引变压器的接通与断开，主要包括受电弓、高压断路器、接地开关、避雷器、高压电缆等。
一个牵引单元的牵引主电路设备主要由1个受电弓、1个牵引变压器（EC07）、2个牵引变流器（EC08/IC06）、8个牵引电机和2个牵引控制单元（TCU）组成。每个牵引电机带有一套机械传动装置包括齿轮箱、联轴节。
1.1故障原因分析
列车运行过程中牵引传动系统的主要故障有牵引丢失故障（55.17%）和主断无法闭合故障（27.59%+9.2%）。
1.1.1主断无法闭合
导致主断路器不能正常闭合的原因有网压超出正常范围、过分相后闭合、牵引变压器故障（降弓，断开车顶隔离开关，升另一个牵引单元的受电弓，合主断，继续运行）、牵引变流器故障（切除故障牵引变流器，合主断，继续运行，主断仍不能闭合或HMI显示牵引变压器故障，则按上述故障原因处理）、网络通讯不良、主断自身故障、高压接触器故障等几种情况。主断锁闭，原因大多是软件保护（对连接锁闭的牵引设备所在的牵引单元进行复位，如果主断不能解锁，对牵引单元的主断进行复位，主断无法闭合期间，要检查主风管压力，当主风管压力低于7bar时，每次升弓时间不能超过10分钟，否则会出发软件保护而锁闭）。
1.1.2牵引丢失
牵引丢失的原因很多：（1）接地故障监控起作用（25EF）， 其原因是牵引变流器中间电压超出正常值范围时，检测保护起作用，有时主断会断开；（2）牵引电机风扇故障，其原因是：在TCU发出牵引电机冷却风扇启动指令和高低速指令后，如果在10s后仍未收到电机风扇高速或低速运转反馈信号，TCU封锁牵引并发出24D6故障报告；（3）MVB通讯故障（6144），其原因是：在CRH3C型动车组中，每个牵引单元中CCU作为MVB的主设备，控制着所有的MVB设备，当CCU与某个MVB的通讯中断持续超过60s时，就会在HMI报警与某个设备的通讯故障。此外，还有轴承过热或冷却循环过热、电机温度传感器误报警、IGBT控制模块监测起作用、冷却系统故障、软件故障等原因。
1.1.3受电弓故障
受电弓无法升起或者自动降弓其故障原因是软件保护或者是碳滑板有裂纹导致空气泄漏风管漏风。
1.1.4绝缘子“雾闪”现象
这是列车运行中遇大雾天气时经常发生的现象。“雾闪”是在特殊季节、特殊运行条件下，发生的车顶高压击穿放电现象。根据调查，在冬季，电力机车经过大范围的大雾地段运行后，车顶绝缘子、受电弓等设备的迎风面一般会产生5～20mm厚的霜状冰。同时，由于车站、到发线、机待线等处的接触网可能长时间无人清扫， 机车受电弓也会产生一层冰霜。
1.2故障的影响
通常，网压超出正常范围、网络通讯不良导致主断无法闭合，通过对动车组的大、小复位操作可以恢复，若通过复位，故障仍然存在，可以切除单车牵引，正常闭合主断，动车组以减少50%的牵引功率运行。
主断无法闭合，意味着动车组没有了电源，将造成行车中非正常停车及空调等供电辅助设备无法使用等一系列后果，尤其是在繁忙的正线运营时，会导致线路阻塞从而造成列车大面积晚点。因此，一旦主断无法闭合，迅速判断故障原因，及时进行处理就显得尤为重要。
受电弓迎风面附带的霜状冰会使受电弓与接触网的接触压力降低（能使接触压力减小40N左右）。绝缘子雾闪， 轻则接触网断电，重则烧网。严重影响列车行车安全。
2.制动系统故障模式、原因及影响分析
列车行车过程中制动系统发生最多的故障是速度传感器信号故障（32.5%）、制动无法缓解（22.5%）、报车轴不旋转故障（5.0%）、制动丢失（30.0%）。列车能否有效的制动以及保证制动时列车上的乘客有一定的舒适性很重要。
2.1制动系统功能简介
动车组具有再生制动、空气制动、停放制动。制动系统在列车最佳实用性和安全性上具有高度冗余性。一旦列车由于制动故障而停止运行，相应设备会提供列车移动到下一停止点的能力。
2.1.1常用制动
常用制动用于动车组的常规制动停车操控，常用制动包括电制动和空气制动，电制动为常用制动的主要制动方式，空气制动在常用制动中是作为电制动补充的辅助制动。为最大程度减小机械磨耗，常用制动时优先采用电制动，在电制动力不足或者电制动出现故障时，此时空气制动才投入使用补足所需的总制动力。
2.1.2紧急制动
在紧急制动时，通过列车管的完全排风，使得所有转向架上的制动作用力实现最大化。紧急制动将一直保持直到列车完全停车。
2.1.3停放制动
在拖车转向架的每根轴上，装有一套带停放制动功能的制动夹钳单元，在列车停车时，停放制动能够自动施加，停放制动应具有自动缓解功能。停放制动实施后，可手动缓解。
2.2故障原因分析
（1）制动不缓解，包括常用制动不缓解、紧急制动不缓解、停放制动不缓解，以及制动丢失，其原因主要是BCU（制动控制单元）故障，有可能是通讯故障，也可能是软件故障或BCU内部硬件损坏。停放制动不缓解也可能是制动缸的问题。
（2）传感器故障，这是京津城际高铁运营以来发生频率最高的故障之一。动车组运行速度很高，一旦发生故障需要及时告知司机和随车机械师，所以为了保证列车的安全运行，在动车上安装了很多传感器，它能及时报告检测部件的故障。传感器故障有两种情况：一种是转向架监测回路传感器确实检测到了热轴和轴抱死，从而报故障；另外一种就是传感器误报，在动车组运行中发生了很多传感器误报现象。说明国产传感器不稳定，没有达到动车组的运用要求。
2.3故障影响
列车运行中发生制动丢失，要切除故障车辆制动单元，从而导致制动率下降，列车降速晚点；列车在车站发生制动不缓解，要及时检查复位，或者启用热备，也会造成晚点甚至清客现象，给京津城际的运行造成不良影响。
传感器检测异常，司机要降速运行并加强跟踪观察；如已经触发制动重新启动要以40km/h的速度运行，严重影响列车的正点运行。
而且动车组的制动、牵引、控制系统等各主要系统之间通过网络、硬线等组合为一个整体，系统之间有着直接或间接的作用和影响。各个系统的故障均有可能引起列车级的联锁动作与控制。
【参考文献】
[1]曹建崷.电气化铁道牵引供电系统.北京：中国铁道出版社，1993.
[2]谭秀炳，刘向阳.交流电气化铁道牵引供电系统.成都：西安交通大学出版社，2002.
【关键词】高速列车；频发故障；故障分析
0.引言
列车运行中牵引传动系统发生的故障主要是牵引丢失、主断无法闭合，作为高速列车运行中频发的故障，其直接影响了列车的正点和安全运行。由于该事故经常造成意外停车，导致列车晚点，甚至严重晚点，影响了乘客的切身利益。所以有必要对其故障进行分析。
1.功能简介
受电弓将接触网的AC25KV单相工频交流电输送给牵引变压器，经变压器器降压后的单相交流电供给脉冲整流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电，将中间直流电路将直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压、电流、频率可控的三相交流电供给三相异步电动机，牵引电机轴端输出的转矩与转速通过齿轮传动传递给轮对，转换成轮缘牵引力和线速度。
高压电器设备完成从接触网到牵引变压器的接通与断开，主要包括受电弓、高压断路器、接地开关、避雷器、高压电缆等。
一个牵引单元的牵引主电路设备主要由1个受电弓、1个牵引变压器（EC07）、2个牵引变流器（EC08/IC06）、8个牵引电机和2个牵引控制单元（TCU）组成。每个牵引电机带有一套机械传动装置包括齿轮箱、联轴节。
1.1故障原因分析
列车运行过程中牵引传动系统的主要故障有牵引丢失故障（55.17%）和主断无法闭合故障（27.59%+9.2%）。
1.1.1主断无法闭合
导致主断路器不能正常闭合的原因有网压超出正常范围、过分相后闭合、牵引变压器故障（降弓，断开车顶隔离开关，升另一个牵引单元的受电弓，合主断，继续运行）、牵引变流器故障（切除故障牵引变流器，合主断，继续运行，主断仍不能闭合或HMI显示牵引变压器故障，则按上述故障原因处理）、网络通讯不良、主断自身故障、高压接触器故障等几种情况。主断锁闭，原因大多是软件保护（对连接锁闭的牵引设备所在的牵引单元进行复位，如果主断不能解锁，对牵引单元的主断进行复位，主断无法闭合期间，要检查主风管压力，当主风管压力低于7bar时，每次升弓时间不能超过10分钟，否则会出发软件保护而锁闭）。
1.1.2牵引丢失
牵引丢失的原因很多：（1）接地故障监控起作用（25EF）， 其原因是牵引变流器中间电压超出正常值范围时，检测保护起作用，有时主断会断开；（2）牵引电机风扇故障，其原因是：在TCU发出牵引电机冷却风扇启动指令和高低速指令后，如果在10s后仍未收到电机风扇高速或低速运转反馈信号，TCU封锁牵引并发出24D6故障报告；（3）MVB通讯故障（6144），其原因是：在CRH3C型动车组中，每个牵引单元中CCU作为MVB的主设备，控制着所有的MVB设备，当CCU与某个MVB的通讯中断持续超过60s时，就会在HMI报警与某个设备的通讯故障。此外，还有轴承过热或冷却循环过热、电机温度传感器误报警、IGBT控制模块监测起作用、冷却系统故障、软件故障等原因。
1.1.3受电弓故障
受电弓无法升起或者自动降弓其故障原因是软件保护或者是碳滑板有裂纹导致空气泄漏风管漏风。
1.1.4绝缘子“雾闪”现象
这是列车运行中遇大雾天气时经常发生的现象。“雾闪”是在特殊季节、特殊运行条件下，发生的车顶高压击穿放电现象。根据调查，在冬季，电力机车经过大范围的大雾地段运行后，车顶绝缘子、受电弓等设备的迎风面一般会产生5～20mm厚的霜状冰。同时，由于车站、到发线、机待线等处的接触网可能长时间无人清扫， 机车受电弓也会产生一层冰霜。
1.2故障的影响
通常，网压超出正常范围、网络通讯不良导致主断无法闭合，通过对动车组的大、小复位操作可以恢复，若通过复位，故障仍然存在，可以切除单车牵引，正常闭合主断，动车组以减少50%的牵引功率运行。
主断无法闭合，意味着动车组没有了电源，将造成行车中非正常停车及空调等供电辅助设备无法使用等一系列后果，尤其是在繁忙的正线运营时，会导致线路阻塞从而造成列车大面积晚点。因此，一旦主断无法闭合，迅速判断故障原因，及时进行处理就显得尤为重要。
受电弓迎风面附带的霜状冰会使受电弓与接触网的接触压力降低（能使接触压力减小40N左右）。绝缘子雾闪， 轻则接触网断电，重则烧网。严重影响列车行车安全。
2.制动系统故障模式、原因及影响分析
列车行车过程中制动系统发生最多的故障是速度传感器信号故障（32.5%）、制动无法缓解（22.5%）、报车轴不旋转故障（5.0%）、制动丢失（30.0%）。列车能否有效的制动以及保证制动时列车上的乘客有一定的舒适性很重要。
2.1制动系统功能简介
动车组具有再生制动、空气制动、停放制动。制动系统在列车最佳实用性和安全性上具有高度冗余性。一旦列车由于制动故障而停止运行，相应设备会提供列车移动到下一停止点的能力。
2.1.1常用制动
常用制动用于动车组的常规制动停车操控，常用制动包括电制动和空气制动，电制动为常用制动的主要制动方式，空气制动在常用制动中是作为电制动补充的辅助制动。为最大程度减小机械磨耗，常用制动时优先采用电制动，在电制动力不足或者电制动出现故障时，此时空气制动才投入使用补足所需的总制动力。
2.1.2紧急制动
在紧急制动时，通过列车管的完全排风，使得所有转向架上的制动作用力实现最大化。紧急制动将一直保持直到列车完全停车。
2.1.3停放制动
在拖车转向架的每根轴上，装有一套带停放制动功能的制动夹钳单元，在列车停车时，停放制动能够自动施加，停放制动应具有自动缓解功能。停放制动实施后，可手动缓解。
2.2故障原因分析
（1）制动不缓解，包括常用制动不缓解、紧急制动不缓解、停放制动不缓解，以及制动丢失，其原因主要是BCU（制动控制单元）故障，有可能是通讯故障，也可能是软件故障或BCU内部硬件损坏。停放制动不缓解也可能是制动缸的问题。
（2）传感器故障，这是京津城际高铁运营以来发生频率最高的故障之一。动车组运行速度很高，一旦发生故障需要及时告知司机和随车机械师，所以为了保证列车的安全运行，在动车上安装了很多传感器，它能及时报告检测部件的故障。传感器故障有两种情况：一种是转向架监测回路传感器确实检测到了热轴和轴抱死，从而报故障；另外一种就是传感器误报，在动车组运行中发生了很多传感器误报现象。说明国产传感器不稳定，没有达到动车组的运用要求。
2.3故障影响
列车运行中发生制动丢失，要切除故障车辆制动单元，从而导致制动率下降，列车降速晚点；列车在车站发生制动不缓解，要及时检查复位，或者启用热备，也会造成晚点甚至清客现象，给京津城际的运行造成不良影响。
传感器检测异常，司机要降速运行并加强跟踪观察；如已经触发制动重新启动要以40km/h的速度运行，严重影响列车的正点运行。
而且动车组的制动、牵引、控制系统等各主要系统之间通过网络、硬线等组合为一个整体，系统之间有着直接或间接的作用和影响。各个系统的故障均有可能引起列车级的联锁动作与控制。
【参考文献】
[1]曹建崷.电气化铁道牵引供电系统.北京：中国铁道出版社，1993.
[2]谭秀炳，刘向阳.交流电气化铁道牵引供电系统.成都：西安交通大学出版社，2002.