动车组救援故障梳理及应对措施
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摘 要：受线路条件或动车组车辆自身故障的限制，动车组在正线无法自运转时，需要停车进行救援来保证其运行。动车组停车救援过程会影响动车正线的运行秩序，因此在设计时需要提前采取相应的规避措施，最大可能地避免动车停车救援。本文通过分析自主化平台动车组的典型故障因素，总结对应的应对规避措施，为动车组的设计改进提供参考。
关键词：动车组救援 高压系统原理 单点故障 应急自走行
中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）03（a）-0103-02
1 高压系统原理
动车组高压系统由受电弓、真空断路器+接地保护开关、避雷器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、高压接头、高压电缆等组成，高压设备连接采用高压设备箱整体密封结构，除受电弓和网侧避雷器外的其它高压设备均安装在车下高压设备箱内，车顶高压电缆采用内绝缘直接电缆跨接，高压系统设备布置详见图1。
真空断路器置于受电弓后级，受电弓故障时可通过真空断路器隔离。真空断路器可控制两个高压单元，工作时仅需一个真空断路器动作，受电弓侧故障可通过断路器隔离，主干路故障可通过真空断路器保护，某一个高压单元故障可通过隔离开关切除。
2 高压系统设备故障分析
2.1 受电弓
动车组（8辆编组）设置2套相同的受电弓，互为备用。单个受电弓故障后启用备用受电弓供电，能够维持车辆到前方站。仅当整列升弓控制回路失效时才会导致全列受电弓不能升起，失效模式：EGS异常闭合无法断开、VCB异常闭合无法断开、受电弓异物击打受损（全列）、【受电弓】扳键故障。
2.2 主断路器
动车组（8辆编组）设置2套相同的VCB，互为备用，单个VCB故障后启用备用VCB供电，能够维持车辆到前方站。仅当整列VCB控制回路失效时才会导致全列受电弓不能升起，失效模式包括：【VCB】扳键故障、VCB控制指令线断开、全列受电弓异物击打受损。
2.3 高压隔离开关
每个基本高压单元设置1个高压隔离开关，当其中一个基本高压单元故障后，通过打开相应故障单元的高压隔离开关，将故障高压单元隔离。
由于高压隔离开关8辆编组设置两个，高压单元发生故障需要切除高压隔离开关，当其中一个高压隔离开关因故障无法打开时，可操作另外一个高压单元的高压隔离开关，同样可以实现隔离故障单元的功能。
2.4 保护接地开关
EGS用于车辆检修时的车辆放电，若车辆运行过程中EGS异常闭合将会导致车辆高压系统直接接地，车辆报网侧过电流故障，导致地面变电所跳闸。
根据动车组升弓控制电路的连锁逻辑，动车组任一EGS闭合会导致全列受电弓无法升起，但是该闭合状态的连锁继电器可通过高压隔离开关的辅助触点来进行隔离，若其中一个EGS异常闭合无法断开，可操作故障单元的高压隔离开关切除，换升正常的高压单元，使用一半动力仍可维持运行至前方站。
2.5 车顶高压电缆
动车组车顶高压电缆全列贯通，中间设置高压隔离开关，当发生高压隔离开关之间的特高压电缆单点接地时，可采用断开两个高压隔离开关的方式隔离故障断高压母线，车辆损失一个基本高压单元动力，使用另一个高压单元维持运行。
2.6 避雷器
一个基本高压单元的VCB前、后均安装1台避雷器。若车辆运行中发生避雷器被击穿放电，将会导致车辆报网侧过流，导致地面变电所跳闸。由于基本高压单元为冗余设计，当一个基本高压单元避雷器被击穿故障后，可通过切除故障单元高压隔离开关的方式隔离故障基本高压单元，使用另一单元维持运行。
2.7 网压互感器
一个基本高压单元的VCB前端安装1台网压互感器，可以在升弓的后显示网压，网压互感器的二次侧有两个绕组，分别给本高压单元和另外一个高压单元的牵引变流器做网压同步信息，车辆正常运行中只使用一个网压互感器。
若车辆运行中发生网压互感器被击穿放电，将会导致车辆报网侧过流，导致地面变电所跳闸。由于基本高压单元为冗余设计，当一个基本高压单元网压互感器被击穿故障后，可通过切除故障单元高压隔离开关的方式隔离故障基本高压单元，使用另一单元维持运行。
2.8 网流互感器
每个基本高压单元设置一个列车总网流互感器、牵引变压器的原边绕组前后各设置一个支路电流互感器，进行整车的网侧过电流保护、牵引变压器过流和接地保护，当网流互感器故障后，牵引变流器和过流继电器将无法通过互感器进行主电路和牵引变压器的保护，可通过切除故障高压单元的方式，使用正常高压单元维持运行，保证高压供电安全。
3 结语
综上所述，动车组运行时，高压系统设备单点、高压系统设备发生单点或系统性故障时，易引发动车组停车，甚至出现被救援的情况。为了节约救援时间，减小对动车组运行秩序的影响，需要对动车组的高压系统进行全面的分析。一般系统设备都有备用的设备，一方故障时，隔离故障单元，启用备用设备，动车组可以维持运行到下一站。目前受电弓已经采用了冗余设计，当任一受电弓无法升弓时，可以采用备用受电弓维持到下一站。但如果发生全列受电弓故障，车辆将无法受流，牵引系统供电中断。具备蓄电池牵引的车辆可实现应急自走行至附近站点，否则车辆需要等待救援。
参考文献
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