于泳
中车大连机车有限公司
摘要：轨道交通车辆在交付用户前要进行一系列试验，其中极为重要的便是信号试验。本文介绍了MRT3（马尼拉轻轨三号线）增购车辆在进行信号试验过程中突发常用制动失效故障时，分析及查找故障原因的过程。通过故障现象，结合测量数据，分析判断问题方向，将故障化繁为简，缩小范围最终将其解决。
关键字：MRT3；轻轨车辆；试验；故障分析
1车辆基本概况
MRT3（马尼拉轻轨三号线）增购车辆是由中车大连公司生产提供，车辆采用+A*B*C++A*B*C++C*B*A++C*B*A+四列编组的形式，每列车两端采用全自动车钩，车辆间由铰接转向架和贯通道连接，其中“A”表示带司机室的动车，“B”表示无司机室拖车，“C”表示带调车控制台的动车，“+”表示全自动车钩，“*”表示贯通道[1]。车辆主要系统包含：牵引及辅助系统(VVVF和APS)、制动系统、信号系统(ATP)、乘客报警及广播系统、转向架走形系统、车门和空调等其他辅助设备系统[2]。
2库内信号试验过程及车辆故障描述
车辆交付使用前要经过一系列试验，其中极为重要的便是信号试验，包括：库内信号试验以及轨道正线信号试验。库内信号试验由两部分组成，分别是：单列车静态试验和四辆编组列车动态试验。其中静态试验需要主机厂和信号厂商共同确认信号设备安装以及校验接线是否正确，信号系统得电后能否正常工作。四辆编组动态试验需要以头车的信号控制设备为主机，在信号试验线上分别完成该车的所有试验内容。试验车辆编组依次为3107、3108、3115、3123，如图1所示。在分别以3107和3123为控制端的试验顺利完成，此时要将两端头尾车与中间车进行互换后再次进行试验，车辆编组依次为3108、3107、3123、3115。在3108车为主控制端进行实验过程中突发常用制动失效，只能通过紧急制动施加制动停车。多次以3108车为控制端重启车辆验证常用制动时有时无，而以3115为控制端常用制动正常。故障的不确定性迫使信号试验终止。
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图1 编组示意图
3 故障原因分析与解决
针对此时四编组列车常用制动失效的故障进行分析，可能有以下原因：制动系统故障、司控器故障、电气线路故障。本文将着重对可能造成该故障的原因进行分析。
3.1 制动系统故障
车辆的制动系统由制动控制单元（BCU）、液压控制单元（EHU）、辅助缓解单元（BRU）以及基础制动单元组成。故障发生后，首先便检查各车辆制动控制单元（BCU）的故障显示码，代码显示无故障，而后下车检查液压制动单元（EHU）的液压油位，油位也正常，排除了全车制动系统故障造成的列车常用制动失效的可能。
3.2 司控器故障
各种迹象表明此故障可能是由某车单一系统影响整列编组。因此将故障分析的重点锁定在3108车。假设是因为控制端司控器制动极位故障造成制动失效，更换一个状态正常的司控器后，常用制动失效的故障将消除。将已确认状态正常的司控器安装在3108车。更换后常用制动失效故障依然存在且时而发生。因此判断该故障不是由司控器故障造成的。也无法确定故障由3108车引起。
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图2 司控器控制电路
3.3 电气线路故障
排除司控器故障后，线路故障的可能性变大，而故障时有时无的特点，比较符合电气线路点位虚接的现象。从图2电路原理分析可知，当司控器手柄置于P1-P7时，牵引指令线158、159处为高电平，用万用表能量到110V正电，而将手柄置于B1-B7时，制动指令线160、161、162处为低电平，无法量到正电。以3108车为控制端将司控器手柄推至B1-B7，而此时在四编组列车160、161、162处量到110V正电。现象与正常状态相反，因此可以判断列车常用制动失效与制动指令线带110V正电有关。问题的查找方向锁定为电气线路故障，有错电从某车窜入制动指令线。而列车此时为四编组重连，无法短时间判断错电窜入位置，因此将列车解编分为3108、3107和3123、3115两组，通过车辆现象与测量电路情况能有效缩短故障查找时间和减少排查难度。第一组分别测试3108、3107为控制端司控器手柄推至B1-B7，常用制动工作正常，且电路测量正常。而在第二组以3123为控制端时列车常用制动失效，制动指令线160、161、162处有110V正电，在以3115为控制端时列车常用制动正常。因此将错电位置锁定在3123、3115处。为了进一步确定错电窜入位置，将线162在两车车钩连接器处挑开后，错电只会出现在一侧车辆中，无法通过车钩连接器窜入另一车。万用表测量3123车162线处无电，3115车162处有电。测量结果进一步验证了故障判断方向，问题锁定在3115车。在3115车依次挑开B、C车之间162线，A、B车之间162线，经过万用表量电，将错电位置进一步锁定在A车操纵台端子排处。经过对制动控制原理图的进一步分析和电路测量，发现紧急制动指令168线和169线之间的二极管端子排CDT10被击穿，以3123车为控制端时在非控制端3115车ATP隔离按钮（自锁按钮）被按下的情况下，错电从168线、169线通过司控器内部连接导入常用制动指令线，使常用制动指令线带110V正电，造成常用制动失效的故障。而当非控制端3115车ATP隔离按钮未按下时，以3123车为控制端常用制动施加正常，这也是造成故障现象时有时无的原因。二极管端子排被击穿，非操作端自锁按钮未及时复位，一个小故障加上人为错误操作习惯，给故障查找初期制造了很多麻烦，通过更换新二极管端子排，将3108、3107、3123、3115四编组车辆恢复后，以3108车为操控端分别在非操控端3115车ATP隔离按钮按下和未按下情况下多次试验，四编组车辆常用制动失效故障确认修复，信号试验继续进行并顺利完成。
4 结语
通过此次故障分析及问题解决的整个过程可以发现，故障表面现象可能复杂，但引起的本质原因也许很微小，一个二极管端子排的击穿和人为不良操作习惯的共同作用引发了此次列车信号试验常用制动失效。故障分析过程要结合现象和测量数据大胆假设并小心验证，将问题化繁为简，逐步缩小范围最终锁定问题，找到引发故障的根源。
参考文献
[1]刘军，郭柏龄.出口马尼拉MRT铰接式车辆车体结构设计[J].军民两用技术与产品,2011,(12):43-44.
[2]杨柯,于松伟，冯爱军等.轻轨车辆技术特征及其发展[J].都市快轨交通,2011,24(6):6-9.