高速型动车组紧急制动环路的研究

高速型动车组紧急制动环路的研究

尚大为 曹状 付学滨 姜海坤

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062

摘要：高速型动车组的紧急制动环路系统，是一个完整的环路，中间串有制动系统的检测、继电器的硬线接线、网络检测，可以实现对高速动车组车辆状态的监控，其中一个条件不满足时，都可以触发紧急环路断开，是列车运行的安全保障。

关键字：高速动车组；安全环路；逻辑控制

Research on emergency braking loop of high-speed emu

Abstract:Type high speed bullet train emergency braking loop system, is a complete loop, intermediate string has a braking system testing, relay hardwire wiring, network, can realize monitoring of high-speed emu vehicle state, one of the conditions are not met, can trigger emergency loop disconnect, is the train operation safety.

Key words:High speed emu; Safety loop; Logic control

0引言：

高速动车组的控制包含高压控制、牵引控制、网络控制、制动控制等，组成了整列高速动车组的控制系统，紧急制动环路（EBL）属于制动控制的一部分，该回路可实现独立于列车控制系统的特定监测功能。安全回路的结构，是应用传统的接触器回路技术设计的。

1工作原理

在列车启动电池电源时，DC110V 电源向一根列车控制线和回路控制线馈电，同时经过监测触点（列车环路中断）通过整个列车被馈送到最后一节车辆。该回路控制线的信息被馈送到端车上第二根列车控制线（回路状态线）。该回路状态线再次将信息传递到整个列车并通过线路状态分析元件（回路参与元件）进行实际回路状态问询（通过辅助接触器）。因为在回路中断时回路状态线没有电，从而在相连的回路参与元件上出现相应的故障信息。

通过启用故障开关，可以实现故障情况下的回路短接。故障开关能够实现整个列车回路中断器的短接。为了获得可靠的诊断信息，控制方面可跟踪安全回路的状态。因此控制方面可以识别与正确状态的偏差并在诊断栏内进行报告。

2环路中断器

列车自动保护系统 ATP（部分通过辅助接触器），停放制动监测环路，转向架监测环路，轴温报警环路，ASD 系统，制动手柄（紧急制动位时，环路断开）和司机室内的紧急停车按钮，都通过紧急制动请求辅助接触器（43-K33 与43-K34）来中断紧急制动环路。这些部件均安置在端车，因此，可在端车内找到处理紧急制动请求的线路部件。

2.1处理环路中断器

2.1.1与紧急制动环路的结合

紧急制动环路以安全环路的常用结构为基础。各环路中断器均为串联形式，它们通过辅助接触器（紧急制动请求43-K33，43-K34）来中断紧急制动环路。

“紧急制动请求 1”（43-K33）和“紧急制动请求2”（43-K34） 辅助接触器的触点是通过常开触点将环路控制线与环路状态线和环路地线分开，并通过常闭触点将环路状态线及环路地线短接。这种结合形式保证了一旦有紧急制动请求，即便在环路状态线上错误地使用外部电压时，也能断开环路继电器。通过常闭和常开触点的强迫动作，避免了常闭触点在正常模式下发生短路。

2.1.2产生紧急制动请求

在被激活的司机室内，通过列车自动保护系统（ATP），停放制动监测环路,转向架监测环路，ASD，轴温报警环路，紧急停车按扭以及制动手柄产生紧急制动请求。

“紧急制动请求 1”和“紧急制动请求2”的触点数据由IFU 读取，用于诊断目的。列车自动保护系统（ATP），停放制动监测环路，转向架监测环路，轴温报警环路以及ASD 的动作，在无人操纵的司机室内通过电路旁路而不起作用，只有紧急制动停车按钮和制动手柄起作用。司机室换端时，不激活占用端司机室的旁路，并且当非占用司机室重新被占用时（例如把方向开关移出0 位）旁路被激活。

2.1.3.列车安全环中断后的结果

ASD 系统、转向架监视环路，制动手柄，轴温报警环路或者紧急制动按钮的中断在列车停止后就不会引起紧急制动。当这些中断被司机有意识的复位后，列车就不再进行制动。

2.1.4环路中断器的故障开关

停放制动监测环路、转向架监测环路、ASD、轴温报警环路以及列车自动保护系统各有一个故障开关。这些开关使得EBL 的中断无效，并通过中央单元生成一条记录信息。类似于忽略无人控制的司机室一样，当关闭列车自动保护系统时，通过故障开关可从硬件上隔离报警通道，从而避免火灾时对紧急制动请求作出错误的反馈。

若因故障不得不采用故障开关使被操作的端车内的列车自动保护功能失效，则必须根据运营商的要求限制最高速度。被操作的端车内的、失效的列车自动保护没有任何限制。

2.1.5紧急制动请求过程中控制层的任务

2.1.5.1牵引单元的反应

当中央单元在司机室占用端所在的列车单元中探测到其它列车单元发出紧急制动请求，它同样可以在行驶过程中通过网络系统来激活紧急制动阀。

另外，在运行中可以通过 RS485 将紧急制动请求传递给BCU。若在被操作的端车（列车制动管理）中的BCU 用这种方式识别到紧急制动请求时，则会产生一种具有最大制动力的制动，通过RS485 传递到BCU。若BCU 在其硬件输入“紧急制动请求”中识别到紧急制动请求时，也会发生同样的情况。

2.1.5.2被牵引单元的反应

从列车控制角度看，被牵引单元的紧急制动只能通过使用制动手柄或紧急停车按钮启动。在此情况下，无需来自中央单元的额外反应，因为这种动作直接打开了紧急制动环路，同时也使主风管进行了排风。

3结语

高速动车组的紧急制动环路，属于制动控制的一部分，该回路可实现独立于列车控制系统的特定监测功能。安全回路串有列车自动保护系统 ATP（部分通过辅助接触器）、停放制动监测环路、转向架监测环路、轴温报警环路、ASD 系统、制动手柄（紧急制动位时，环路断开）和司机室内的紧急停车按钮，都可以触发环路断开，但旁路可以将环路实现，保证环路正常建立，说明环路的重要性，是列车运行的重要保障。

参考文献：

[1]高速动车组系统功能规范安全环路.金文斌 .2010.10.31 【内部资料】

[2]列车网络控制系统原理与应用［M］．陶艳．北京: 中国电力出版社，2010．

[3]列车行车安全装置［M］．周江涛，俎以宏．北京: 中国铁道出版社，2008．