馮前前

摘要：闡述了CRH5G型動車組傳動系統(tǒng)監(jiān)控裝置控制原理和安裝結(jié)構(gòu)特點，分析了齒輪箱振動溫度傳感器誤報警故障原因，并提出了解決措施。

關(guān)鍵詞：動車組、齒輪箱、監(jiān)控裝置、故障分析

CRH5G型動車組運行過程中，利用傳動系統(tǒng)監(jiān)控裝置（TDDS）監(jiān)控齒輪箱的運行狀態(tài)，以確保行車安全。在運用過程中，發(fā)生過因齒輪箱振動溫度傳感器誤報警故障導(dǎo)致途中停車的問題，對運輸秩序造成很大影響。

一、系統(tǒng)原理

1.1 系統(tǒng)概述

CRH5G型動車組傳動系統(tǒng)監(jiān)控裝置（TDDS）的主要功能是對齒輪箱的溫度及振動進(jìn)行診斷預(yù)警，當(dāng)振動或溫度超過預(yù)警值時，司機室顯示屏顯示報警或預(yù)警、裝置異常、設(shè)備故障等信息，提示司機按照相應(yīng)操作指南采取控制措施。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

動車組傳動系統(tǒng)監(jiān)控裝置（TDDS）主要由兩個振動溫度傳感器、兩個振動傳感器和一個傳動系統(tǒng)監(jiān)控裝置主機構(gòu)成。齒輪箱傳感器信號由振動溫度二合一傳感器傳輸至傳動系統(tǒng)監(jiān)控裝置主機（TDD），每個齒輪箱安裝一個振動溫度傳感器（TA）;相應(yīng)動車車上電氣柜安裝一個TDD。

1.3 工作原理

安裝在齒輪箱的振動溫度傳感器監(jiān)測齒輪箱振動溫度信號;由監(jiān)控裝置（TDDS）進(jìn)行“異?！被颉罢！钡呐袛啵瑢⒐收显\斷信息通過MVB總線傳送到列車控制與管理系統(tǒng)（TCMS）進(jìn)一步處理，TCMS控制司機顯示屏報警。

二、故障分析

2.1 故障現(xiàn)象

2018年CRH5G型動車組在蘭新客專線運行時，發(fā)生齒輪箱溫度報警故障，列車自動觸發(fā)緊急制動停車，經(jīng)現(xiàn)場檢查處置后維持運行。

2.2 原因分析

2.2.1 硬件檢查

現(xiàn)場對齒輪箱振動溫度傳感器、振動溫度主機、振動溫度傳感器插頭X01、齒輪箱振動溫度主機處理板1插頭CN4進(jìn)行檢查及測試，未發(fā)現(xiàn)異常;齒輪箱溫度貼片顯示齒輪箱溫度未超過71℃，均正常。

2.2.2 齒輪箱溫度報警電路原理

振動溫度傳感器將齒輪箱溫度信息轉(zhuǎn)化為電信號;電信號通過傳感器與監(jiān)控裝置主機之間的線束傳至主機處理板;處理板對電信號就行處理、轉(zhuǎn)換并判斷是否超溫。

2.2.3 齒輪箱溫度報警邏輯

當(dāng)齒輪箱溫度達(dá)到110℃，1位、2位齒輪箱溫度差值大于20℃時，系統(tǒng)會報出齒輪箱溫度報警級（2級）;

當(dāng)齒輪箱溫度達(dá)到110℃，一分鐘同一位置溫升超過5℃，系統(tǒng)會報出齒輪箱溫度報警級（2級）;

當(dāng)齒輪箱溫度達(dá)到90℃，一分鐘同一位置溫升超過5℃，且1位、2位齒輪箱溫度差值大于20℃時，系統(tǒng)會報出齒輪箱溫度報警級（2級）。

2.2.4 控制原理分析

目前CRH5G型動車組的傳動系統(tǒng)監(jiān)控裝置（TDDS）都采用的是PT100三線制的傳感器，并采用電壓供電的方式進(jìn)行工作，通過電壓源給傳感器供電，利用司機室控制器（AD）采集電路檢測電橋的電勢差來獲取溫度值。此種電路缺點為匹配電阻要十分精確，否則測量誤差會較大，且傳感器供電電源容易受干擾導(dǎo)致采樣信號誤差增大。

2.2.5 安裝結(jié)構(gòu)分析

齒輪箱振動溫度傳感器車上主機到車下轉(zhuǎn)向架區(qū)域連接器的既有走線路徑為電氣柜-地板線槽-過線孔-車下線槽（內(nèi)有高壓線，約AC1770V）。

2.2.6 PT100傳感器群脈沖信號干擾試驗

通過在試驗室環(huán)境下測試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：±2kV、頻率5KHz的脈沖信號對PT100電壓傳感器在未接屏蔽線的情況下會產(chǎn)生一定的干擾。

2.3 現(xiàn)車驗證

對比CRH5A型動車組，現(xiàn)已結(jié)合高級修更改了走線路徑，啟用了備用線管進(jìn)行走線，且調(diào)查發(fā)現(xiàn)CRH5A型動車組發(fā)生此類故障的車組均為線纜屏蔽未接好或線纜損壞導(dǎo)致，CRH5G型動車組已完善屏蔽接線方式，故考慮對CRH5G型動車組走線路徑進(jìn)行優(yōu)化，更換車組車上主機至車下轉(zhuǎn)向架連接器區(qū)域線纜的布線路徑，重新布線。

對現(xiàn)車換線前后的齒輪箱溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對比數(shù)據(jù)圖如下：

通過現(xiàn)車數(shù)據(jù)跟蹤分析：更換布線路徑后，齒輪箱溫度誤報警故障消除，據(jù)此分析此段線纜存在干擾。說明更換走線路徑的方式可以有效解決齒輪箱振動溫度傳感器誤報警故障。

2.4 故障結(jié)論

CRH5G型動車組齒輪箱振動溫度傳感器與車上主機既有走線路徑因干擾導(dǎo)致誤報警，更改走線路徑可以有效消除干擾。

三、解決措施

3.1 走線路徑優(yōu)化

3.1.1 MC01/MC08車一位端布線優(yōu)化方案

MC01、MC08車一位端QRK柜到一位端車下船型導(dǎo)流罩區(qū)域有備用管時，走線從備用管走車下線槽上車，線束可直接布到QRK柜后側(cè);無備用管時，使用QRK柜后方一位端到二位端的備用管，將線束從車上備用管穿到齒輪箱和萬向軸連接處上方，在轉(zhuǎn)向架上方線槽分線箱處打開分線箱切割備用管。

3.1.2 MC01/MC08車二位端和M02/M07/MH04車兩端布線優(yōu)化方案

車下部分：齒輪箱振動溫度傳感器線束經(jīng)塞拉門下部上線孔處上車。

車上部分：一位端區(qū)域，從塞拉門區(qū)域上線孔進(jìn)入車內(nèi)的線走到電氣柜頂部，直接進(jìn)電氣柜內(nèi)與主機相連。二位端區(qū)域，從塞拉門區(qū)域上線孔進(jìn)入車內(nèi)的線走到車頂，經(jīng)過車頂扎線板布到電氣柜區(qū)域，與主機相連。

3.2 做好線束屏蔽措施

新布置線束采用外部套屏蔽網(wǎng)管進(jìn)行屏蔽處理，屏蔽網(wǎng)管采用雙端接地方式，車內(nèi)在電氣柜后部接地點處進(jìn)行接地，車下在船型導(dǎo)流罩區(qū)域連接器接地點處進(jìn)行接地。

四、結(jié)束語

對完成此項整治工作的CRH5G型動車組后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)此類故障已經(jīng)消除。說明優(yōu)化走線路徑方式及做好線束屏蔽的措施，可以有效解決齒輪箱振動溫度傳感器誤報警故障，大大減少故障的發(fā)生，確保運輸秩序暢通。

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