CRH2A统型动车组刮雨器装置故障分析及控制措施研究

CRH2A统型动车组刮雨器装置故障分析及控制措施研究2南宁轨道交通集团有限责任公司，广西南宁530022StudyonfailureanalysisandcontrolmeasuresofwiperdeviceofCRH2AunifiedEMU摘

要

动车组刮雨器装置是重要行车设备之一，主要功能作用为扫除动车组风窗玻璃上的雨雪尘土，保障司机瞭望视线不受影响。文中介绍了CRH2A统型动车组刮雨器不动作故障原因，分析和解决了由二级管模块故障引起刮雨器不动作问题导致影响行车安全隐患。ThewiperdeviceoftheEMUisoneoftheimportantdrivingequipment,themainfunctionistoremovetherain,snowanddustonthewindshieldoftheEMU,soastoensurethatthesightlineofthedriverisnotaffected.ThispaperintroducesthereasonsforthenoactionfailureofthewiperoftheCRH2AunifiedEMU,andanalyzesandsolvesthedrivingsafetyhazardscausedbythewipernotworkingproblemcausedbydiodemodulefailure.关键词

动车组；刮雨器故障；原因；措施EMU;Thefailureofthewiper;Reason;Measures1问题提出动车组刮雨器装置是重要行车设备之一，主要功能作用为扫除动车组风窗玻璃上的雨雪尘土，保障司机瞭望视线不受影响。如刮雨器发生故障，影响司机瞭望视线，特别在雨雪天气行车下，司机降速运行甚至停车风险，干扰铁路运输秩序，存在严重的行车安全隐患。笔者结合动车组在日常运维中发生刮雨不动作故障进行深入研究，并分析和解决了由二级管模块故障引起刮雨器不动作问题导致影响行车安全隐患。2刮雨器装置组成及工作原理介绍2.1刮雨器装置组成CRH2A统型动车组在两头车司机室（控制车）前瞭望玻璃上各设置一套刮雨器装置（见图1），刮雨器装置组成主要包括刮刷装置、喷淋系统及控制系统。其中刮刷装置包含电动机装置、刮臂组件及刮片等（见图2）。司机通过操作台上的刮雨器控制旋钮开关，实现刮雨器动作和停止功能。图1头车刮雨器实车图图2侧挂壁及刮臂组成2.2动作原理动车组上主控，车组蓄电池激活后，DC100V电压通过103B线经24V空气断路器，输入刮雨器电源装置。途经【刮雨器控制电源】断路器→二级管模块→刮雨器开关→间歇继电器，控制刮雨器电机启停，实现刮雨器机械机构动作（见图3）。刮雨器动作分为间歇工作、慢速工作、快速工作、以及喷水工作特性。慢速工作与快速工作由刮雨器开关控制98L、98H与98A线导通实现刮雨器电机动作；间歇工作由刮雨器开关控制98A4、98A2导通，通过间歇继电器的动作控制刮雨器电机实现。图3刮雨器工作原理图3动车组刮雨器典型故障动车组运用交路线条不固定，环境复杂，引起动车组刮雨器故障因素是多方面的，有来自运行途中飞鸟撞击造成刮雨器设备损坏等外因及刮雨器本身设备因素故障。下文通过统计并选取在实际运维中刮雨器发生的典型故障为例（见表1），进行分析。旨在为现场运维处置刮雨器故障提供参考和借鉴，解决了故障对行车影响。3.1刮雨器典型故障2021年6月13日，DJ5435次，CRH2A-2404动车组，担当南宁东至昆明南交路，途中司机反映01车刮雨器不动作，操作动车组区间停车（雨天天气）。随车机械师确认刮雨器不动作，检查刮雨器电机、航插、连杆机构等外观无异常，复位【24V电源】和【刮雨器控制电源】断路器后，故障消除，通知司机区间开车。动车组担当当日交路终到结束后，技术人员上车检查刮雨器装置各部状态无异常，进一步检测，发现刮雨器控制系统二极管模块电阻值存在异常，是导致故障发生的原因。3.2刮雨器故障排查分析3.2.1运用排查判断检查故障刮雨器装置各部状态，通过将刮雨器电机电源插子临时隔离后，闭合【刮雨器控制电源】断路器，若断路器闭合正常，判断故障部位为刮雨器电机故障；若断路器无法闭合，结合二极管模块外观检查（见图4），判断故障部位为二极管模块故障。如为1-2端故障，采取应急隔离98E线处置（见图5），可消除故障；如为二级管模块2-3端故障，通过复位【24V电源】和【刮雨器控制电源】断路器后，可消除故障。图4二极管模块状态确认

图5二极管模块隔离处置3.2.2库内排查判断检查01车刮雨器刮臂、刮片外观状态良好，各紧固件状态正常；检查司机室前舱内刮雨器连杆机构各紧固件状态正常，无刮蹭、干涉现象；电机驱动装置外观状态良好；间歇继电器连接器、刮雨器电动机连接器插针无电蚀变色、扩孔、缩孔现象（见图6，a、b）。（a）

（b）图6刮雨器各部检查检查01车【刮雨器控制电源】、【24V电源】断路器合断正常；检查24V电源装置外观无异常；有电测量【24V电源】进出线电压为89.4V、89.4V，【刮雨器控制电源】断路器进出线电压为24.1V、24.1V，均正常（见图7，a、b）。（a）

（b）图7刮雨器电压检测3.2.3排查结果检查刮雨器二极管模块外观状态正常，测量二极管模块各端角电阻值，发现管脚1-2正向阻值为0Ω，1-2反向不导通，阻值正常；管脚2-3正向阻值为5.8Ω，2-3反向阻值为6.0Ω,阻值异常（正常为管脚1-2之间、管脚2-3之间正向导通，反向不导通。见图8，a、b）；检查24V电源装置接线端子接线正常，无电蚀变色现象。（a）

（b）图8二级管模块阻值检测3.2.4原因分析动车组刮雨器装置二级管模块集成两个二极管体，接入电路方式有正反向区分，起到分压保护等功能。接入端口分1、2、3端，通过三个接线端，实现二极管在电路中起正反导通作用。1-2端电阻反向被击穿时，24V电源输出端短路，导致【刮雨器控制电源】断路器断开，从而保护24V电源；二级管模块2-3端故障时，二极管反向截止功能失效，电机工作时产生的过电压反向传导至24V电源，触发24V电源保护，刮雨器不动作。3.2.5故障结论CRH2A统型动车组刮雨器装置控制系统二级管模块接入端角阻值发生故障（异常）后会导致刮雨器控制系统控制回路中刮雨器24V电源控制箱内部保护或输出端断路，造成电动机无法加载电压，进而引发刮雨器不动作。4建议措施（1）从故障统计分析结果来看，结合动车组日常运维开展专项修，对二级管模块各端角电阻值检测，能够提前发现阻值异常或漂移时及时采取更换措施。（2）结合动车组部件修程修制验证，将二级管模块纳入寿命管理，防控部件性能下降存在的隐患。（3）为方便现场运维维保，需优化刮雨器装置二极管模块位置设置。当前该模块设置在前舱左侧支架上，模块与支架间距过小，检查用工艺器件不易操作（见图4），且目视检查视线角度受阻，难以确认模块上端角接线号标记，不利于运维检测及故障应急处置。（4）为规范应急处置，结合