CRH2A統(tǒng)型動車組刮雨器裝置故障分析及控制措施研究

CRH2A統(tǒng)型動車組刮雨器裝置故障分析及控制措施研究2南寧軌道交通集團有限責任公司，廣西南寧530022StudyonfailureanalysisandcontrolmeasuresofwiperdeviceofCRH2AunifiedEMU摘

要

動車組刮雨器裝置是重要行車設備之一，主要功能作用為掃除動車組風窗玻璃上的雨雪塵土，保障司機瞭望視線不受影響。文中介紹了CRH2A統(tǒng)型動車組刮雨器不動作故障原因，分析和解決了由二級管模塊故障引起刮雨器不動作問題導致影響行車安全隱患。ThewiperdeviceoftheEMUisoneoftheimportantdrivingequipment,themainfunctionistoremovetherain,snowanddustonthewindshieldoftheEMU,soastoensurethatthesightlineofthedriverisnotaffected.ThispaperintroducesthereasonsforthenoactionfailureofthewiperoftheCRH2AunifiedEMU,andanalyzesandsolvesthedrivingsafetyhazardscausedbythewipernotworkingproblemcausedbydiodemodulefailure.關鍵詞

動車組；刮雨器故障；原因；措施EMU;Thefailureofthewiper;Reason;Measures1問題提出動車組刮雨器裝置是重要行車設備之一，主要功能作用為掃除動車組風窗玻璃上的雨雪塵土，保障司機瞭望視線不受影響。如刮雨器發(fā)生故障，影響司機瞭望視線，特別在雨雪天氣行車下，司機降速運行甚至停車風險，干擾鐵路運輸秩序，存在嚴重的行車安全隱患。筆者結合動車組在日常運維中發(fā)生刮雨不動作故障進行深入研究，并分析和解決了由二級管模塊故障引起刮雨器不動作問題導致影響行車安全隱患。2刮雨器裝置組成及工作原理介紹2.1刮雨器裝置組成CRH2A統(tǒng)型動車組在兩頭車司機室（控制車）前瞭望玻璃上各設置一套刮雨器裝置（見圖1），刮雨器裝置組成主要包括刮刷裝置、噴淋系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。其中刮刷裝置包含電動機裝置、刮臂組件及刮片等（見圖2）。司機通過操作臺上的刮雨器控制旋鈕開關，實現(xiàn)刮雨器動作和停止功能。圖1頭車刮雨器實車圖圖2側掛壁及刮臂組成2.2動作原理動車組上主控，車組蓄電池激活后，DC100V電壓通過103B線經(jīng)24V空氣斷路器，輸入刮雨器電源裝置。途經(jīng)【刮雨器控制電源】斷路器→二級管模塊→刮雨器開關→間歇繼電器，控制刮雨器電機啟停，實現(xiàn)刮雨器機械機構動作（見圖3）。刮雨器動作分為間歇工作、慢速工作、快速工作、以及噴水工作特性。慢速工作與快速工作由刮雨器開關控制98L、98H與98A線導通實現(xiàn)刮雨器電機動作；間歇工作由刮雨器開關控制98A4、98A2導通，通過間歇繼電器的動作控制刮雨器電機實現(xiàn)。圖3刮雨器工作原理圖3動車組刮雨器典型故障動車組運用交路線條不固定，環(huán)境復雜，引起動車組刮雨器故障因素是多方面的，有來自運行途中飛鳥撞擊造成刮雨器設備損壞等外因及刮雨器本身設備因素故障。下文通過統(tǒng)計并選取在實際運維中刮雨器發(fā)生的典型故障為例（見表1），進行分析。旨在為現(xiàn)場運維處置刮雨器故障提供參考和借鑒，解決了故障對行車影響。3.1刮雨器典型故障2021年6月13日，DJ5435次，CRH2A-2404動車組，擔當南寧東至昆明南交路，途中司機反映01車刮雨器不動作，操作動車組區(qū)間停車（雨天天氣）。隨車機械師確認刮雨器不動作，檢查刮雨器電機、航插、連桿機構等外觀無異常，復位【24V電源】和【刮雨器控制電源】斷路器后，故障消除，通知司機區(qū)間開車。動車組擔當當日交路終到結束后，技術人員上車檢查刮雨器裝置各部狀態(tài)無異常，進一步檢測，發(fā)現(xiàn)刮雨器控制系統(tǒng)二極管模塊電阻值存在異常，是導致故障發(fā)生的原因。3.2刮雨器故障排查分析3.2.1運用排查判斷檢查故障刮雨器裝置各部狀態(tài)，通過將刮雨器電機電源插子臨時隔離后，閉合【刮雨器控制電源】斷路器，若斷路器閉合正常，判斷故障部位為刮雨器電機故障；若斷路器無法閉合，結合二極管模塊外觀檢查（見圖4），判斷故障部位為二極管模塊故障。如為1-2端故障，采取應急隔離98E線處置（見圖5），可消除故障；如為二級管模塊2-3端故障，通過復位【24V電源】和【刮雨器控制電源】斷路器后，可消除故障。圖4二極管模塊狀態(tài)確認

圖5二極管模塊隔離處置3.2.2庫內(nèi)排查判斷檢查01車刮雨器刮臂、刮片外觀狀態(tài)良好，各緊固件狀態(tài)正常；檢查司機室前艙內(nèi)刮雨器連桿機構各緊固件狀態(tài)正常，無刮蹭、干涉現(xiàn)象；電機驅動裝置外觀狀態(tài)良好；間歇繼電器連接器、刮雨器電動機連接器插針無電蝕變色、擴孔、縮孔現(xiàn)象（見圖6，a、b）。（a）

（b）圖6刮雨器各部檢查檢查01車【刮雨器控制電源】、【24V電源】斷路器合斷正常；檢查24V電源裝置外觀無異常；有電測量【24V電源】進出線電壓為89.4V、89.4V，【刮雨器控制電源】斷路器進出線電壓為24.1V、24.1V，均正常（見圖7，a、b）。（a）

（b）圖7刮雨器電壓檢測3.2.3排查結果檢查刮雨器二極管模塊外觀狀態(tài)正常，測量二極管模塊各端角電阻值，發(fā)現(xiàn)管腳1-2正向阻值為0Ω，1-2反向不導通，阻值正常；管腳2-3正向阻值為5.8Ω，2-3反向阻值為6.0Ω,阻值異常（正常為管腳1-2之間、管腳2-3之間正向導通，反向不導通。見圖8，a、b）；檢查24V電源裝置接線端子接線正常，無電蝕變色現(xiàn)象。（a）

（b）圖8二級管模塊阻值檢測3.2.4原因分析動車組刮雨器裝置二級管模塊集成兩個二極管體，接入電路方式有正反向區(qū)分，起到分壓保護等功能。接入端口分1、2、3端，通過三個接線端，實現(xiàn)二極管在電路中起正反導通作用。1-2端電阻反向被擊穿時，24V電源輸出端短路，導致【刮雨器控制電源】斷路器斷開，從而保護24V電源；二級管模塊2-3端故障時，二極管反向截止功能失效，電機工作時產(chǎn)生的過電壓反向傳導至24V電源，觸發(fā)24V電源保護，刮雨器不動作。3.2.5故障結論CRH2A統(tǒng)型動車組刮雨器裝置控制系統(tǒng)二級管模塊接入端角阻值發(fā)生故障（異常）后會導致刮雨器控制系統(tǒng)控制回路中刮雨器24V電源控制箱內(nèi)部保護或輸出端斷路，造成電動機無法加載電壓，進而引發(fā)刮雨器不動作。4建議措施（1）從故障統(tǒng)計分析結果來看，結合動車組日常運維開展專項修，對二級管模塊各端角電阻值檢測，能夠提前發(fā)現(xiàn)阻值異?；蚱茣r及時采取更換措施。（2）結合動車組部件修程修制驗證，將二級管模塊納入壽命管理，防控部件性能下降存在的隱患。（3）為方便現(xiàn)場運維維保，需優(yōu)化刮雨器裝置二極管模塊位置設置。當前該模塊設置在前艙左側支架上，模塊與支架間距過小，檢查用工藝器件不易操作（見圖4），且目視檢查視線角度受阻，難以確認模塊上端角接線號標記，不利于運維檢測及故障應急處置。（4）為規(guī)范應急處置，結合