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摘 要：本文首先对CRH3型动车组制动系统的组成和类别进行了简要介绍，其制动系统主要由制动控制系统、制动命令、供风系统、基础制动装置组成，其类别从工作原理来看，主要包括电制动、空气制动和停放制动，其中空气制动又包括直通式的电空制动和分配阀控制的纯空气制动；然后在此基础上对CRH3型动车组制动系统常见故障进行分析，重点分析了制动有效率丢失故障，因为制动系统的很多其它故障表现均与其有关联；最后提出了关于制动系统故障分析的一般思路。
关键词：CRH3型动车组；制动系统；制动有效率丢失；制动试验
CRH3型动车组是我国最早实现运行速度达350km/h的动车组，它最早于2008年8月1日在京津城际上正式运营，随着它技术的不断改进成熟，这些年来又分别在武广和京沪等线路上顺利投入运营。它之所以能够在多条线路上安全稳定地运行，与它良好的车体、转向架、牵引供电等系统密切相关，但更加离不开它安全有效的制动系统。所以，为了保证列车的安全运行，我们必须熟悉制动系统的基本组成及工作原理，能够对其常见故障进行准确地判断分析，并能够根据实际情况进行正确的应急处理操作。
一、CRH3型动车组制动系统概述
1.制动系统的组成
CRH3型制动系统主要包括制动控制系统，制动命令，供风系统，基础制动装置。
制动控制系统主要指位于各车厢下方制动控制柜内的气动控制模块，电子控制模块，电气接线装置等，此外还包括一些隔离控制设备（如塞门供风等），这些隔离设备在故障排查及应急处理操作中非常有用，必须熟悉其在不同车厢的位置及作用。从具体功能上来看，空气制动控制和电子制动控制完全地集成构成了制动控制系统，而制动的作用则由制动控制单元（BCU）、牵引控制单元（TCU）和列车中央控制单元（CCU）调节，这几种控制单元之间的通信由MVB（多功能车辆总线）和WTB（列车总线）来支持，其中前者主要负责一个牵引单元内的通信，而两个牵引单元之间的通信则由后者来完成。
制动命令主要指的是司机进行制动操作的电子制动控制手柄、司机备用制动手柄及紧急制动阀，还包括用于制动管路和总风管压力显示的压力表。
供风系统可以为空气制动系统提供压缩空气，主要包括集成模块（包含空压机、干燥器、油过滤器）、冷凝水收集装置、辅助压缩机。
基础制动装置包含制动盘、制动夹钳和闸片。
为了能够快速准确地排查故障，必须对制动系统的组成部分非常熟悉，这样可以从整体入手，确定故障发生的可能位置及原因，然后再根据具体情况对故障进行分析处理。
2.制动系统的类别
根据工作原理的不同，CRH3型动车组共包含三种制动类型：电制动、空气制动和停放制动。
其中电制动即为再生制动，由 EC01/EC08 和 IC03/IC06 车的牵引系统提供，并由 CCU 进行连续控制，制动能将反馈至接触网上。空气制动包含由微机控制的直通式空气制动和由分配阀控制的自动式空气制动（主要用于备用制动和救援）。停放制动则由储能弹簧施加制动力。
这三种制动类型的作用原理是完全不同的，在具体实现上也是相互独立的，所以在进行故障处理时其方法也是不同的，这在后面会详细介绍。
通过上面三种制动方式，CRH3型动车组可以实现这些基本的功能：紧急制动、常用制动、停放制动、旅客紧急制动、备用制动等。针对这些不同功能，在实际运行中就有可能产生各种各样的故障，这些都要结合其所属制动的类型，根据故障记录情况来看，与空气制动相关的故障最多。
二、制动系统常见故障分析与处理
根据上面的分析与介绍，我们知道CRH3型车制动系统是比较复杂的，尤其是它的制动控制系统，全部采用模块化设计，仅仅在制动控制面板上提供一些操作开关和阀门进行相应的控制，而内部又与全列车的控制系统相连接，我们面对的是一个黑匣子，所以对于一些故障现象，如果不熟悉其背后的控制原理，根本无法准确判断故障原因，更无法进行正确的应急处理操作。这就要求我们必须在彻底弄懂CRH3型车制动系统工作原理的基础上，结合一些常见故障进行分析总结学习，只有这样，才能保证妥善处理其常见故障，确保行车安全正点。下面我们以CRH3制动系统的几个常见故障为例，来学习故障分析与处理的一般思路。
1.制动有效率丢失
CRH3型动车组有一个非常重要且非常有用的功能，那就是制动试验，它是列车起动操作的前提条件，为列车控制系统的组成部分。此外，它还可以对全列车的电空（EP）制动力进行计算，并将结果显示在司机室的HMI上，其中主要的显示结果就是制动有效率，如果其不能达到100%，即为制动有效率丢失，就要根据不同制动有效率所对应的最高限速表运行，这会对列车的正常运营造成很大影响。因此，必须能够对这种常见故障进行分析处理。
制动有效率丢失故障现象主要分为以下三种情况：
（1）MVB通讯中断，单车或一个牵引单元的制动有效性显示为"？"；
（2）一个牵引单元所有车制动有效性丢失；
（3）单车制动有效性丢失；
导致这三种情况发生的原因是各自不同，具体来说，第一种情况发生的主要原因为BCU故障或MVB通讯中断；第二种情况发生的主要原因为此牵引单元内的主BCU故障，影响到牵引单元内其它BCU信息传输；第三种情况的触发条件就比较复杂了，必须根据具体情况进行分析。一般来说，制动有效率的试验主要通过直接制动、间接制动和紧急制动三项试验来进行。制动试验中影响制动有效率的条件如下：
（1）与摩擦制动有关的隔离塞门状态正常
，，，，都应处于开通状态。
（2）电磁阀状态正常（主要指电磁阀的状态）
（3）一些压力传感器的压力测量正确（如测量的直接制动预控制压力）
由上可知，影响制动有效率的条件很多，根据已发生故障原因的统计，影响制动有效率丢失的主要关联故障代码有172B、1729、1775、1787、1789等。对于每种故障表象，都要从其影响因素入手，对与其相关的电磁阀、压力开关和压力传感器分别进行检查确认。
对于此种故障的应急处理，主要是在车辆到站停车后，操作28-F11和28-F12开关对故障车的BCU进行复位，然后进行制动试验，如果制动有效率恢复100%，则车辆正常运营，如果不能，则按不同制动有效率所对应的最高限速表运行。
2.制动试验未能通过
由前面介绍可知，制动试验是列车启动操作的前提条件，如果制动试验不同顺利通过，就会造成列车无法起动，最终造成列车晚点，根据故障记录，此类故障并不少见。
根据已发生故障原因的统计分析，此类故障主要为人为原因，具体来说就是制动试验操作步骤有误，在进行制动试验前未将已施加的制动缓解，在进行制动试验前未能保证ASC设置和ATP为关闭状态等等。对于此类故障必须加强学习，并且要求在进行制动试验时严格遵守操作规范，已避免此类故障发生。
3、1775摩擦制动不缓解
在未对列车施加空气制动时，如果制动控制单元（BCU）通过压力传感器（B02B60.16）和压力开关（B02B60.23）检测到本车制动缸内仍然存在一定压力，即会认为摩擦制动不能缓解，从而报出1775故障。
压力传感器（B02.B60.16）的作用是动态检测制动缸的压力，并将气动信号转换为成比例的电信号，通过MB03_A5主控制板进行采集和状态判断。在未施加制动时，因压力传感器的零点漂移数值达到可判断制动施加条件时，即判断为制动不缓解。
压力开关（B02B60.23）的故障，也将导致制动控制系统错误地判断制动施加和缓解状态，从而在未施加制动时检测错误的信号而报告制动不缓解。
三、总结
其实，CRH3型动车组制动系统的故障还有很多，比如紧急制动不缓解，停放制动不缓解，制动软管断裂等，每种故障发生的原因和具体表现都是不同的，这些都需要根据其工作原理进行具体分析。基本思路是先判断故障所属系统及部位，是属于部件故障还是控制系统故障，或者是与BCU、TCU、CCU的通讯故障，确定好故障发生的大致部位之后，再按照相应的顺序依次检查其各个零部件及连接管路或线缆是否工作正常，最终确定故障原因并解决故障。
参考文献：
[1] 北唐.时速350公里和谐号CRH3型动车组[J].铁道知识，2008，（4）：2-3.
[2] CRH3型动车组途中应急故障处理手册.北京：中国铁道出版社，2010：39-73.
作者简介：冯睿博（1986年1月-），毕业于中南大学交通设备信息工程系，学士。
关键词：CRH3型动车组；制动系统；制动有效率丢失；制动试验
CRH3型动车组是我国最早实现运行速度达350km/h的动车组，它最早于2008年8月1日在京津城际上正式运营，随着它技术的不断改进成熟，这些年来又分别在武广和京沪等线路上顺利投入运营。它之所以能够在多条线路上安全稳定地运行，与它良好的车体、转向架、牵引供电等系统密切相关，但更加离不开它安全有效的制动系统。所以，为了保证列车的安全运行，我们必须熟悉制动系统的基本组成及工作原理，能够对其常见故障进行准确地判断分析，并能够根据实际情况进行正确的应急处理操作。
一、CRH3型动车组制动系统概述
1.制动系统的组成
CRH3型制动系统主要包括制动控制系统，制动命令，供风系统，基础制动装置。
制动控制系统主要指位于各车厢下方制动控制柜内的气动控制模块，电子控制模块，电气接线装置等，此外还包括一些隔离控制设备（如塞门供风等），这些隔离设备在故障排查及应急处理操作中非常有用，必须熟悉其在不同车厢的位置及作用。从具体功能上来看，空气制动控制和电子制动控制完全地集成构成了制动控制系统，而制动的作用则由制动控制单元（BCU）、牵引控制单元（TCU）和列车中央控制单元（CCU）调节，这几种控制单元之间的通信由MVB（多功能车辆总线）和WTB（列车总线）来支持，其中前者主要负责一个牵引单元内的通信，而两个牵引单元之间的通信则由后者来完成。
制动命令主要指的是司机进行制动操作的电子制动控制手柄、司机备用制动手柄及紧急制动阀，还包括用于制动管路和总风管压力显示的压力表。
供风系统可以为空气制动系统提供压缩空气，主要包括集成模块（包含空压机、干燥器、油过滤器）、冷凝水收集装置、辅助压缩机。
基础制动装置包含制动盘、制动夹钳和闸片。
为了能够快速准确地排查故障，必须对制动系统的组成部分非常熟悉，这样可以从整体入手，确定故障发生的可能位置及原因，然后再根据具体情况对故障进行分析处理。
2.制动系统的类别
根据工作原理的不同，CRH3型动车组共包含三种制动类型：电制动、空气制动和停放制动。
其中电制动即为再生制动，由 EC01/EC08 和 IC03/IC06 车的牵引系统提供，并由 CCU 进行连续控制，制动能将反馈至接触网上。空气制动包含由微机控制的直通式空气制动和由分配阀控制的自动式空气制动（主要用于备用制动和救援）。停放制动则由储能弹簧施加制动力。
这三种制动类型的作用原理是完全不同的，在具体实现上也是相互独立的，所以在进行故障处理时其方法也是不同的，这在后面会详细介绍。
通过上面三种制动方式，CRH3型动车组可以实现这些基本的功能：紧急制动、常用制动、停放制动、旅客紧急制动、备用制动等。针对这些不同功能，在实际运行中就有可能产生各种各样的故障，这些都要结合其所属制动的类型，根据故障记录情况来看，与空气制动相关的故障最多。
二、制动系统常见故障分析与处理
根据上面的分析与介绍，我们知道CRH3型车制动系统是比较复杂的，尤其是它的制动控制系统，全部采用模块化设计，仅仅在制动控制面板上提供一些操作开关和阀门进行相应的控制，而内部又与全列车的控制系统相连接，我们面对的是一个黑匣子，所以对于一些故障现象，如果不熟悉其背后的控制原理，根本无法准确判断故障原因，更无法进行正确的应急处理操作。这就要求我们必须在彻底弄懂CRH3型车制动系统工作原理的基础上，结合一些常见故障进行分析总结学习，只有这样，才能保证妥善处理其常见故障，确保行车安全正点。下面我们以CRH3制动系统的几个常见故障为例，来学习故障分析与处理的一般思路。
1.制动有效率丢失
CRH3型动车组有一个非常重要且非常有用的功能，那就是制动试验，它是列车起动操作的前提条件，为列车控制系统的组成部分。此外，它还可以对全列车的电空（EP）制动力进行计算，并将结果显示在司机室的HMI上，其中主要的显示结果就是制动有效率，如果其不能达到100%，即为制动有效率丢失，就要根据不同制动有效率所对应的最高限速表运行，这会对列车的正常运营造成很大影响。因此，必须能够对这种常见故障进行分析处理。
制动有效率丢失故障现象主要分为以下三种情况：
（1）MVB通讯中断，单车或一个牵引单元的制动有效性显示为"？"；
（2）一个牵引单元所有车制动有效性丢失；
（3）单车制动有效性丢失；
导致这三种情况发生的原因是各自不同，具体来说，第一种情况发生的主要原因为BCU故障或MVB通讯中断；第二种情况发生的主要原因为此牵引单元内的主BCU故障，影响到牵引单元内其它BCU信息传输；第三种情况的触发条件就比较复杂了，必须根据具体情况进行分析。一般来说，制动有效率的试验主要通过直接制动、间接制动和紧急制动三项试验来进行。制动试验中影响制动有效率的条件如下：
（1）与摩擦制动有关的隔离塞门状态正常
（2）电磁阀状态正常（主要指电磁阀
由上可知，影响制动有效率的条件很多，根据已发生故障原因的统计，影响制动有效率丢失的主要关联故障代码有172B、1729、1775、1787、1789等。对于每种故障表象，都要从其影响因素入手，对与其相关的电磁阀、压力开关和压力传感器分别进行检查确认。
对于此种故障的应急处理，主要是在车辆到站停车后，操作28-F11和28-F12开关对故障车的BCU进行复位，然后进行制动试验，如果制动有效率恢复100%，则车辆正常运营，如果不能，则按不同制动有效率所对应的最高限速表运行。
2.制动试验未能通过
由前面介绍可知，制动试验是列车启动操作的前提条件，如果制动试验不同顺利通过，就会造成列车无法起动，最终造成列车晚点，根据故障记录，此类故障并不少见。
根据已发生故障原因的统计分析，此类故障主要为人为原因，具体来说就是制动试验操作步骤有误，在进行制动试验前未将已施加的制动缓解，在进行制动试验前未能保证ASC设置和ATP为关闭状态等等。对于此类故障必须加强学习，并且要求在进行制动试验时严格遵守操作规范，已避免此类故障发生。
3、1775摩擦制动不缓解
在未对列车施加空气制动时，如果制动控制单元（BCU）通过压力传感器（B02B60.16）和压力开关（B02B60.23）检测到本车制动缸内仍然存在一定压力，即会认为摩擦制动不能缓解，从而报出1775故障。
压力传感器（B02.B60.16）的作用是动态检测制动缸的压力，并将气动信号转换为成比例的电信号，通过MB03_A5主控制板进行采集和状态判断。在未施加制动时，因压力传感器的零点漂移数值达到可判断制动施加条件时，即判断为制动不缓解。
压力开关（B02B60.23）的故障，也将导致制动控制系统错误地判断制动施加和缓解状态，从而在未施加制动时检测错误的信号而报告制动不缓解。
三、总结
其实，CRH3型动车组制动系统的故障还有很多，比如紧急制动不缓解，停放制动不缓解，制动软管断裂等，每种故障发生的原因和具体表现都是不同的，这些都需要根据其工作原理进行具体分析。基本思路是先判断故障所属系统及部位，是属于部件故障还是控制系统故障，或者是与BCU、TCU、CCU的通讯故障，确定好故障发生的大致部位之后，再按照相应的顺序依次检查其各个零部件及连接管路或线缆是否工作正常，最终确定故障原因并解决故障。
参考文献：
[1] 北唐.时速350公里和谐号CRH3型动车组[J].铁道知识，2008，（4）：2-3.
[2] CRH3型动车组途中应急故障处理手册.北京：中国铁道出版社，2010：39-73.
作者简介：冯睿博（1986年1月-），毕业于中南大学交通设备信息工程系，学士。