CRH380BL型动车组制动原理及常见故障处理

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

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。

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

4.3.1.1.停放制动控制单元、部件故障

4.3.1.2.网络故障

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.