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摘要:針對(duì)廣州市軌道交通四號(hào)線列車多次出現(xiàn)的因司控器狀態(tài)不良而引起的運(yùn)營(yíng)故障,對(duì)司控器故障原因進(jìn)行分析,提出司控器控制電路改進(jìn)方案。
關(guān)鍵詞:地鐵列車;司控器;故障;電路;改進(jìn)
引言
司機(jī)控制器(簡(jiǎn)稱司控器)是用來(lái)操縱地鐵車輛運(yùn)行的主令控制器,是通過(guò)控制電路的低壓電器間接控制主電路的設(shè)備。廣州市軌道交通四號(hào)線列車在運(yùn)行過(guò)程中,曾多次出現(xiàn)司控器控制手柄稍微偏離0位,而處于臨界狀態(tài),導(dǎo)致列車可以實(shí)現(xiàn)ATO牽引,但無(wú)法響應(yīng)ATO制動(dòng),造成列車停車制動(dòng)距離過(guò)大,存在較大的運(yùn)營(yíng)安全隱患。
1司控器結(jié)構(gòu)原理及其臨界狀態(tài)分析
廣州市軌道交通四號(hào)線列車采用S355F司控器,司控器的面板上有控制手柄、換向手柄兩種可操作機(jī)構(gòu),如圖1所示??刂剖直袪恳齾^(qū)、0位、制動(dòng)區(qū)、快速制動(dòng)位;換向手柄有“向前”“0”“向后”三個(gè)檔位。司控器的控制手柄0位、牽引最大位、制動(dòng)最大位、快速制動(dòng)位均有定位,這些檔位之間為無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)同軸的驅(qū)動(dòng)電位器來(lái)調(diào)節(jié)輸入到電子柜的電壓指令,從而達(dá)到調(diào)節(jié)牽引力和制動(dòng)力的目的。換向手柄每個(gè)檔位均有定位,可穩(wěn)定在相應(yīng)的檔位中。控制手柄、換向手柄和機(jī)械鎖之間相互機(jī)械聯(lián)鎖,即控制手柄在0位時(shí),換向手柄方可操作;換向手柄在非0位時(shí),控制手柄方可操作;換向手柄只有在0位時(shí),機(jī)械鎖方可鎖閉司控器。列車ATO模式駕駛時(shí),司控器控制手柄應(yīng)處于0位,如圖2所示。如果此時(shí)將控制手柄往前推一點(diǎn)點(diǎn),司控器處于牽引位與0位的臨界位置,但又未觸發(fā)牽引,司控器控制手柄將處于一個(gè)特殊的狀態(tài),即臨界狀態(tài),如圖3所示。司控器控制手柄出現(xiàn)臨界狀態(tài)的原因?yàn)樗究仄骺刂剖直粗糜谕耆怪蔽恢?,造成了司控器行程開關(guān)動(dòng)作的不一致。行程開關(guān)動(dòng)作不一致則是因?yàn)樾谐涕_關(guān)的伸縮臂、滾輪及安裝存在微小的尺寸誤差,而這一輕微誤差目前仍無(wú)法避免。
2故障原因分析
廣州市軌道交通四號(hào)線列車牽引制動(dòng)控制回路如圖4所示。正常情況下,司控器控制手柄位于0位時(shí),行程開關(guān)S21、S24均保持閉合狀態(tài),列車316線得電,惰行位繼電器NPR得電。ATO模式運(yùn)行時(shí),司控器行程開關(guān)S21、S24閉合,列車316線和339線均得電,車輛顯示屏和信號(hào)顯示屏均顯示ATO駕駛模式。
3改進(jìn)方案
針對(duì)上述分析,采用自動(dòng)列車運(yùn)行模式(ATOMR)繼電器的一對(duì)常開觸點(diǎn)對(duì)司控器S21行程開關(guān)進(jìn)行并聯(lián)改進(jìn)(見圖4)。司控器S21行程開關(guān)導(dǎo)通時(shí),列車通過(guò)316線檢測(cè)ATO駕駛模式,同時(shí)接收ATO制動(dòng)指令。ATO模式下ATOMR繼電器得電,其常開觸點(diǎn)閉合,如果司控器控制手柄處于臨界狀態(tài),S21行程開關(guān)異常斷開,可通過(guò)ATOMR繼電器的觸點(diǎn)自動(dòng)短接S21行程開關(guān),保證316線得電,確保409線正常得電,列車可以接收并執(zhí)行ATO制動(dòng)指令。利用ATOMR繼電器的常開觸點(diǎn)進(jìn)行并聯(lián)改造,可以保證ATO模式下列車的正常功能;相比直接采用硬線進(jìn)行并聯(lián)的方案,更加可靠;且改造不需要增加新的繼電器,改造成本較低。列車ATO牽引和ATO制動(dòng)正常。當(dāng)司控器控制手柄處于臨界狀態(tài)時(shí),司控器行程開關(guān)的動(dòng)作會(huì)出現(xiàn)不同步,具體表現(xiàn)為:一方面,S21行程開關(guān)跳開,列車316線失電,制動(dòng)指令線409線無(wú)法得電,列車無(wú)法響應(yīng)ATO制動(dòng),且車輛顯示屏顯示人工駕駛模式;另一方面,S24行程開關(guān)保持閉合,列車339線得電,NPR繼電器得電給OBCU(車載控制單元)ATO允許信號(hào),OBCU輸出信號(hào)激活A(yù)TO模式,信號(hào)屏顯示ATO駕駛模式。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)司控器電路的改進(jìn),有效地解決了司控器控制手柄處于臨界狀態(tài)時(shí)列車無(wú)法響應(yīng)ATO制動(dòng)的安全隱患,對(duì)保證列車安全運(yùn)行具有重要的意義。目前廣州市軌道交通四號(hào)線列車已經(jīng)完成了相應(yīng)的改造,列車運(yùn)行中未再出現(xiàn)臨界狀態(tài)故障。同時(shí)在四號(hào)線延長(zhǎng)線新車電路設(shè)計(jì)中對(duì)控制電路進(jìn)行了相應(yīng)優(yōu)化,消除了該故障隱患。
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作者:凌煒 李少帥 單位:廣州地鐵集團(tuán)有限公司