机车接地导致紧急制动不缓解故障分析

机车接地导致紧急制动不缓解故障分析

王英超1   ,徐,婷2    ,薛立新3

中车大连机车车辆有限公司      辽宁大连     116022

一、故障现象

机车发生紧急制动停车，微机显示屏报：A节“卸载-控制断路器未闭合”、B节“卸载-控制断路器未闭合”、A节“紧急制动”、B节“紧急制动”,司控器信号错乱。添乘人员检查发现A、B节的“控制断路器”脱扣断开，重新闭合B节“控制断路器”后，报出“机车方向冲突”故障信息，且紧急制动无法缓解，多次尝试闭合A节“控制断路器”均失败。添乘人员尝试拔掉B节司控器方向手柄，依次断开并合上B节微机断路器、本车控制断路器、控制断路器，A节“控制断路器”可以重新闭合，紧急制动能够缓解，机车恢复正常。

二、故障排查及原因分析

1. 紧急制动触发条件

正常情况下，机车紧急制动触发条件如下表所示：

2. 紧急制动电路原理

下图1为LKJ本补装置和重联紧急制动信号触发机车紧急制动电路原理。

图1. 紧急制动电路原理

3. 故障原因排查

通过下载分析机务段电务监控数据，排除了LKJ本补装置主动触发紧急制动。

通过司机反馈，排除了车长阀与自动制动阀触发紧急制动。

通过分析空气制动系统运行数据，排除了制动机主动触发紧急制动。

排除上述几点，怀疑机车控制回路串电致使机车异常触发紧急制动。因此对A、B两车所有相关电气线路进行普查，经检查发现：

（1）A车控制回路负端对地绝缘异常。进一步排查发现，A车轮缘润滑装置内的熔断器烧损，连接器插头烧损，指示灯面板有烧灼痕迹，如下图2所示，致使A车控制回路负端对地绝缘为0，接地点位于A车“燃油泵/轮缘润滑断路器”后。通过万用表测量负端对地电阻为53Ω（故障时刻阻值应低于该值，现无法复原）。

图2. A车烧损的轮缘润滑装置

（2）B车控制回路正端对地绝缘异常。进一步排查发现，B车已取消的265柴油机引射阀电源线未从端子排上拆除，另一端未做绝缘防护处理，致使B车控制回路正端对地绝缘为0，接地点位于B车“本车控制断路器”后。

图3. B车控制回路负端对地电压为98V（红表笔对地）

（3）B车司机控制器自带线缆有不同程度破损现象，如下图4所示。破损线号分别为：CT8(CTLR-D)、CT9(CTLR-E)、CT2(CTLR-J)、CT32(CTLR-g) 、CT22(CTLR-d)、CT10(CTLR-F)、CT6(CTLR-B)和CT28(CTLR-s)。对接端子有松动接地现象，线号为CT34(CTLR-r)。

图4. 司控器电线绝缘破损

（4）对整车电气线路图进行梳理发现，D180柴油机风马达启动回路误将“本车控制断路器”与“控制断路器”后的负电并在一起，使A、B两车控制负电无法通过“控制断路器”断开。

（5）A车轮缘润滑控制盒下方有水渍，经查找发现机车散热器上方排气阀管路有漏水现象，可能为导致绝缘润滑烧损，使绝缘降低的主要原因。

4. 故障原因分析

下图5为 A车“燃油泵/轮缘润滑断路器”和B车“本车控制断路器”后同时接地的电气原理图。

图5. A、B两车控制回路同时接地时的电气原理图

A车控制回路的负端与B车控制回路的正端通过地（A、B两车车体）连接在一起，A车的负端与车体之间有一定阻值。

（1）A、B节“控制断路器”脱扣断开原因

如上图8红线标记所示，B车蓄电池正极→B车“本车控制断路器”正极→地（A、B两车车体）→A车“燃油泵/轮缘润滑断路器”负极→A车“控制断路器”/“本车控制断路器”负极→B车“控制断路器”/“本车控制断路器”负极→B车蓄电池负极。形成短路，由于A车的负端与车体之间有一定电阻，同时 “控制断路器”分断电流（3A）小于“燃油泵/轮缘润滑断路器”和“本车控制断路器”分断电流（40A），导致A、B节“控制断路器”脱扣断开。

（2）机车异常施加紧急制动原因

正常情况下，LKJ本补装置会通过将16脚和15脚导通触发机车施加紧急制动。

如上图5绿线标记所示，故障发生时，B车蓄电池正极→B车“本车控制断路器”正极→地（A、B两车车体）→A车“燃油泵/轮缘润滑断路器”负极→A车“监控断路器”负极→A车LKJ本补装置17脚→15脚→B车紧急制动电磁阀→B车“控制断路器”/“本车控制断路器”负极→B车蓄电池负极，使紧急制动电磁阀得电触发机车紧急。由于“本车控制断路器”与“控制断路器”后的负电并在一起，因此即使当两车“控制断路器”断开，只要“B车本车控制断路器”未断开，紧急制动电磁阀仍然会得电，无法缓解紧急制动。

（3）司控器信号检测异常故障

由于B车司机控制器自带线缆有破损和接地问题，同时A、B车控制电源接地，致使司控器信号检测异常。

5. 故障复现

通过线缆人为将A车控制回路负端、B车控制回路正端同时接地。A、B节“控制断路器”脱扣同时断开，机车制动机施加紧急制动。断开A车“燃油泵/轮缘润滑断路器”后，制动机可以缓解，机车恢复正常，与机车故障时刻现象一致。

三、整改措施

1.彻底排查A、B车线缆绝缘，对薄弱点进行绝缘加强，杜绝发生类似故障。

2.增加控制回路绝缘监测报警功能。当控制回路绝缘异常时，微机显示屏可及时进行报警提示。

3.对B车磨损司控器线缆进行更换。

4.对A车烧损的轮缘润滑装置进行更换。

5.将A、B两车串电回路进行整改。

6.紧固散热器上方管路。