动车组广播系统漏电故障分析

论文作者：杜鹏举    作者单位：中铁路安工程咨询有限公司   

摘要

本文针对动车组广播系统漏电故障进行深入分析，找出原因并提出改进措施，以提高动车组重联可靠性。

关键字：广播系统 漏电故障 故障分析

1.研究背景

随着铁路运输需求的增长，动车组技术不断发展，特别是广播应用，提高了铁路运输的效率和能力，但同时也带来了新的维护挑战。广播技术的原理相对复杂，涉及到多辆车之间的电气连接和信号同步等问题，这增加了发生故障的可能性。在动车组的实际运行中，可能会出现各种故障，如广播系统漏电报警故障。这类故障的分析对于确保列车的安全运行至关重要。因此，对此类故障进行深入分析，找出原因并提出改进措施，是提高动车组可靠性的关键步骤。

2.故障原因理论分析

动车组广播系统漏电故障可能涉及多个方面的原因，以下是一些可能的故障产生原因：

（1）绝缘监测问题：动车组的绝缘监测系统通常由DC100V漏电报警器和餐吧车母线对地电压传感器组成。如果这些传感器检测到异常，如DC110V正线对地电压异常，可能会触发漏电故障报警。

（2）电气连接问题：在动车组编组过程中，如果电气连接存在问题，比如接触不良或接线错误，也可能导致漏电故障。这可能包括电钩装置、网络路由器等传输音频信号和网络信号的部分[1]。

（3）设备故障：餐吧车或其他车辆上的相关电气设备如果出现故障，也可能导致漏电问题。例如，设备的绝缘性能下降或者线路老化、损坏都可能是导致漏电的原因。

（4）外部环境因素：湿气、污染或其他环境因素可能影响动车组的绝缘性能，从而导致漏电故障。

（5）设计缺陷：如果动车组的设计存在缺陷，比如电气系统的布局不合理，也可能在实际运行中导致漏电问题。

（6）操作失误：操作人员在使用和维护过程中的失误，如错误操作或忽略了某些重要的检查步骤，也可能是导致漏电故障的原因。

综上所述，针对动车组广播系统漏电故障的分析，需要综合考虑以上因素，并进行详细的检查和测试，以便准确诊断并解决问题。同时，对于动车组的日常维护和检修工作也需要加强，确保所有电气系统和设备都处于良好的工作状态，以减少此类故障的发生。

3.故障机理分析

3.1现象描述

动力集中动车组上线运营后，发现特定情况下，当播音车进行人工广播或空调触发压力保护时，会报播音车DC110V漏电故障。

3.2故障排查

查询电气综合控制柜漏电报警时刻数据，发现漏电故障时刻，压力波动作信号也同步产生。

调查全列车组故障时刻状态，发现311动力车正在处理空调故障，且通过视频监控信息查看，每次拖车报故障时刻，动力车都在操作空调控制旋钮进行测试。

经调查，动力车故障现象为空调压力波阀信号线（动力车线号1005，拖车线号771）与动力车24V控制电源串电，导致空调控制旋钮能够导致司机台仪表灯异常点亮和熄灭。

检查播音车线缆，发现拖车播音线BY1、BY2对地电阻值为5欧姆左右，实际应该为无穷大。

3.3故障原理分析

通过分析车辆电路，压力波信号线为拖车DC110V供电，串电至动力车24V电路时，在控制电源柜DC24V模块处负极接地，导致压力波信号线出现短暂接地现象。

拖车播音线BY1和BY2是由播音车功放单元和广播控制盒提供，由播音车PIS电源线提供电源，当BY1和BY2接地且受到干扰时，可能会导致播音车PIS系统电源线报漏电。

拖车播音线BY1和BY2是由播音车功放单元和广播控制盒提供，由播音车PIS电源线提供电源，当BY1和BY2接地时，可能会导致播音车PIS系统电源线报漏电。

3.4漏电时故障工况分析：

故障时刻，动力车压力波信号线由于串电至DC24V电路，并通过控制电源柜出现了接地现象。

拖车播音线BY1和BY2由于出现了接地故障，播音线从接地处受到了干扰，当功放单元/广播控制盒工作时，BY1和BY2受到的干扰接入功放单元/广播控制盒电源线，导致播音车报漏电故障，且故障时间与动力车压力波信号串电的时间完全一致，如图1所示。

图 1 漏电故障原理分析

3.5故障工况模拟

在播音车手动将压力波信号线（771）接地，并操作进行人工广播，模拟故障时刻工况。播音车电气柜触摸屏报DC110V漏电报警，漏电流值78mA，与之前故障时刻基本一致。

挑选另一列播音线正常的车辆进行故障模拟，当压力波信号线接地时，不会报播音车漏电。

3.6故障排查

经查询拖车播音线，从播音车（8车）车上线槽分线箱处解开至二位端的播音线，检查播音车两端播音线接地情况，发现二位端播音线接地，一位端播音线恢复正常。

将动力车连挂的二等座车车顶分线箱处的播音线解开，发现拖车三位角至动力车处的播音线BY1.03、BY2.03出现接地情况。单独解开此根线缆，恢复其余播音线接线，全列车播音线状态恢复正常。

由于动力车处的播音线出现接地故障，当动力车处理另一个压力波信号串入DC24V电路的故障时，导致播音线和播音车的PIS系统电源线受到干扰，播音车报DC110V漏电故障。

3.7处理措施

解开与动力车连挂的控制连接器，测量连接器处播音线的插针，发现动力车侧车端连接器的播音线出现接地，拖车侧恢复正常，最终确定动力车处播音线出现接地现象，处理完毕后，恢复正常。

4.结论

动车组广播系统漏电故障的解决方法需要综合考虑多个方面，以下是一些可能的解决措施：

（1）检查绝缘监测系统：确保列车级绝缘监测系统，包括DC100V漏电报警器和餐吧车母线对地电压传感器等部件正常工作，如果检测到绝缘性能下降，应立即进行维修。

（2）分析漏电检测原理[2]：了解动车组DC110V漏电检测的原理，对于试验阶段出现的漏电故障进行详细分析和查找，提出有效的解决方案。可通过机理分析、模拟测试、试验验证对电路控制系统进行设计验证和故障预测，提高设计质量。

（3）考虑安全性：在制定救援方案时，应遵循“先通后复”的原则，选择时间最短且安全可靠的救援措施，同时考虑车辆性能和故障现场的环境因素。

5.参考文献

[1]赵丽莉,王梦碍,倪明.安全稳定控制装置硬件系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2016．

[2]王志刚.CR200J动车组重联DC110V漏电故障分析及改进方案[J].电气开关,2021.