關(guān)于列車(chē)廣播系統(tǒng)電阻電路測(cè)量方法的改進(jìn)分析

郝曉武 魏孔鷹

關(guān)鍵詞 阻值測(cè)量;故障排除;效率

中圖分類(lèi)號(hào) TM934.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）04-0090-03

0 引言

“十三五”規(guī)劃（2016—2020年）期間，中國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程預(yù)計(jì)新增4 494 km，年均新增近900 km，總里程達(dá)8 112 km，隨著國(guó)家大力推行“一帶一路”“高鐵外交”政策，“十四五”規(guī)劃（2021—2025年）期間，中國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程有望新增5 000 km，年均新增1 000 km左右，總里程達(dá)1.3萬(wàn)km，數(shù)據(jù)表明，我國(guó)軌道交通又進(jìn)入了新一輪發(fā)展階段。城市軌道交通的發(fā)展已呈多樣化發(fā)展趨勢(shì)，尤其是城際軌道交通線和市郊線的建設(shè)越來(lái)越多，大運(yùn)量、中運(yùn)量、市郊線多種形式并存，軌道交通和軌道交通產(chǎn)品也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，生產(chǎn)制造中有許多問(wèn)題需要快速處理。該文通過(guò)對(duì)列車(chē)廣播典型電阻測(cè)量故障進(jìn)行分析，在原有測(cè)試基礎(chǔ)上進(jìn)行方法優(yōu)化，歸納快速分析處理異常的方法，有效提升了列車(chē)測(cè)試環(huán)節(jié)的效率。

1 現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

列車(chē)單車(chē)耐壓導(dǎo)通試驗(yàn)前的阻值測(cè)量工作需要驗(yàn)證處理多個(gè)系統(tǒng)電路，特別是由多個(gè)揚(yáng)聲器組成的車(chē)內(nèi)輸出放大器揚(yáng)聲器回路的阻值測(cè)量，由于受溫度、配線接線質(zhì)量、配件質(zhì)量等因素的影響，試驗(yàn)中易出現(xiàn)異常問(wèn)題。原有測(cè)量方法需要對(duì)回路中的電阻逐個(gè)測(cè)量，測(cè)量過(guò)程須重復(fù)拆裝接線耗費(fèi)大量時(shí)間，且需要大量重復(fù)性的工作進(jìn)行故障查找阻值測(cè)量及大量數(shù)據(jù)記錄比對(duì)，不僅效率低下，而且對(duì)于配件與線路接口處可能存在的異常無(wú)法準(zhǔn)確判斷，碰到異常情況沒(méi)有參照數(shù)據(jù)，不能快速有效地處置問(wèn)題，影響列車(chē)生產(chǎn)進(jìn)度以及施工效率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)下麄€(gè)工期，增加列車(chē)制造成本。

2 原理分析

廣播系統(tǒng)揚(yáng)聲器回路原理圖如圖1所示。通過(guò)分析該廣播系統(tǒng)揚(yáng)聲器回路原理圖，可發(fā)現(xiàn)該原理圖中廣播回路均為不同阻值元件構(gòu)成電阻電路通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)的方式，在分析各種電路故障點(diǎn)時(shí)，可以采取將回路逐個(gè)隔離分析的方法，形成參考值對(duì)照表以查閱對(duì)比[1]。

將逐個(gè)電阻測(cè)量的重復(fù)工作進(jìn)行優(yōu)化，首先對(duì)整個(gè)回路進(jìn)行測(cè)量，并將常見(jiàn)阻值進(jìn)行歸納記錄，形成阻值對(duì)照表;其次對(duì)于易出現(xiàn)異常情況的電阻回路進(jìn)行電路分析計(jì)算，采用隔離測(cè)試的方法對(duì)比參照表，快速判斷出故障問(wèn)題點(diǎn)。

根據(jù)電路知識(shí)，溫度一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度L成正比，與導(dǎo)體的橫截面積S成反比。用公式表示R=ρL/S，ρ為正比例常數(shù)，稱為電阻率，同種材料的電阻率是相同的。

下面對(duì)動(dòng)車(chē)組廣播回路進(jìn)行分析，形成阻值對(duì)照表，解決現(xiàn)車(chē)測(cè)量時(shí)可能遇到的各類(lèi)異常問(wèn)題。

3 方法優(yōu)化

3.1 列車(chē)廣播回路阻值計(jì)算

3.1.1 M1車(chē)廣播回路分析

客室廣播回路由多個(gè)相同電阻并聯(lián)而成，通過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)每個(gè)揚(yáng)聲器整體阻值約為260 Ω。其電路如圖2所示，阻值對(duì)照表見(jiàn)表1。

T3車(chē)廣播回路與其他車(chē)相比除了存在客室揚(yáng)聲器之外，還設(shè)置了吧臺(tái)、機(jī)械師室、乘務(wù)員室可變電阻揚(yáng)聲器，計(jì)算時(shí)用可變電阻的最大阻值418 Ω。其電路如圖3所示，阻值對(duì)照表見(jiàn)表2。

若測(cè)量時(shí)若發(fā)現(xiàn)電阻異常，原始方法必須重新拆除車(chē)輛兩側(cè)所有揚(yáng)聲器外罩進(jìn)行排查，存在大量返修。因此需要在最少試驗(yàn)次數(shù)內(nèi)準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)，根據(jù)電路原理及揚(yáng)聲器排布規(guī)律，可采用1/2隔離排除法，快速縮小故障點(diǎn)測(cè)試范圍。

3.2.1 阻值無(wú)窮大（斷路）情況

（1）圖4為廣播回路揚(yáng)聲器布置圖，可以看出一位側(cè)為SP1、SP3、SP5、SP7、SP9揚(yáng)聲器，二位側(cè)為SP2、SP4、SP6、SP8、SP10揚(yáng)聲器，連接方式為并聯(lián)跨接。首先快速判斷是否兩側(cè)回路的第一個(gè)揚(yáng)聲器SP1、SP2配線未壓接，導(dǎo)致測(cè)量開(kāi)路。

（2）若a步驟正常，可初步判定為主線回路輸出放大器CN連接器故障。

3.2.2 阻值為0情況

（1）假設(shè)任一揚(yáng)聲器內(nèi)部短路，其他揚(yáng)聲器阻值正常，所有配線接線正確，從輸出放大器測(cè)得阻值為0。由于揚(yáng)聲器為并聯(lián)跨接，初步判斷為揚(yáng)聲器電源線之間短路或揚(yáng)聲器內(nèi)部線圈短路。

（2）若a步驟正常，則采用1/2隔離排除法，將兩路揚(yáng)聲器從1揚(yáng)聲器處的電源線分解，分解后一位側(cè)SP3、SP5、SP7、SP9揚(yáng)聲器為一路，SP1揚(yáng)聲器單獨(dú)隔離，二位側(cè)SP2、SP4、SP6、SP8、SP10揚(yáng)聲器為一路，單獨(dú)測(cè)量三路阻值?？梢詫y(cè)試值與計(jì)算值對(duì)比：一位側(cè)計(jì)算阻值為260/4=65 Ω，二位側(cè)阻值計(jì)算為260/5=52 Ω，若其中任一路出現(xiàn)阻值為0，可判斷出該路揚(yáng)聲器故障。

（3）然后再取故障回路的（以二位側(cè)故障為例）中間位置SP7揚(yáng)聲器處將揚(yáng)聲器所有配線分解，SP3、SP5為一路，SP7、SP9可單獨(dú)隔離，單獨(dú)測(cè)量三個(gè)阻值，阻值為0判斷出故障點(diǎn)，該方法可快速判斷故障點(diǎn)。

3.2.3 阻值偏大情況

（1）從圖4上可以看出任意一個(gè)揚(yáng)聲器內(nèi)部開(kāi)路，都會(huì)導(dǎo)致此揚(yáng)聲器無(wú)阻值?？褪覔P(yáng)聲器安裝在墻板內(nèi)，不方便檢查，所以首先要排除兩個(gè)通過(guò)臺(tái)揚(yáng)聲器。假設(shè)SP8揚(yáng)聲器內(nèi)部配線開(kāi)路，其他揚(yáng)聲器阻值正常，所有配線接線正確。從輸出放大器測(cè)得阻值260/9=28.9 Ω，分解SP1和SP10揚(yáng)聲器配線，將兩個(gè)揚(yáng)聲器從兩路隔離，測(cè)量?jī)蓚€(gè)回路阻值，可以得出SP3、SP5、SP7、SP9回路阻值為260/4=65 Ω正常，SP2、SP4、SP6、SP8回路阻值偏大為260/3=86.7 Ω。

（2）取中間位置SP6揚(yáng)聲器處將所有配線分解。分解后SP6、SP8為一路，SP2、SP4可單獨(dú)隔離，單獨(dú)測(cè)量三個(gè)阻值，可以得出SP6、SP8阻值偏大為260 Ω，其他揚(yáng)聲器正常。

（3）在SP6或者SP8揚(yáng)聲器處將所有配線分解。以分解SP8配線為例，分解后SP6、SP8可單獨(dú)隔離，單獨(dú)測(cè)量?jī)蓚€(gè)阻值，SP8無(wú)阻值，SP6正常。使用該方法通過(guò)三個(gè)步驟能準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)。

4 改進(jìn)效果

通過(guò)實(shí)際列車(chē)制造過(guò)程中的運(yùn)用，驗(yàn)證了該文測(cè)試方法，可有效減少電阻逐個(gè)測(cè)量查找故障的時(shí)間，減少大量重復(fù)性的操作，對(duì)于配件與線路接口處可能存在的異常問(wèn)題可以在采用1/2隔離方法時(shí)將回路涵蓋，避免因回路接口處連接不良的問(wèn)題造成的阻值測(cè)量遺漏。分段隔離以及經(jīng)驗(yàn)阻值對(duì)比結(jié)合的方法可以廣泛應(yīng)用于動(dòng)車(chē)組、城軌車(chē)輛等各車(chē)型類(lèi)似電阻回路故障的排除，提高列車(chē)制造及維修效率，具有良好的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

[1]陶蓓， 朱靜， 劉玉濤. 高精度電阻測(cè)量方法及其應(yīng)用[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)， 2011（10）： 35-36.

2117501705366