深圳地鐵一號線增購列車發(fā)生溜車的原因分析

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摘要：基于深圳地鐵一號線增購列車牽引制動控制原理以及牽引系統(tǒng)和制動系統(tǒng)對主風管壓力監(jiān)控的不一致，分析了增購列車發(fā)生溜車的原因。

關(guān)鍵詞：牽引制動控制原理；主風管壓力監(jiān)控；溜車。

0 、引言

2013年4月15日8：14分，深圳地鐵一號線增購列車124車在坪洲站，兩次以列車自動駕駛模式（ATO模式）啟動時產(chǎn)生溜車現(xiàn)象，改用手動駕駛模式（SM模式）動車，列車運行正常，后續(xù)運行中溜車現(xiàn)象沒有再次發(fā)生。

1、列車控制原理

1.1列車牽引制動控制原理

在深圳地鐵一號線增購列車牽引制動控制中，主風管壓力是列車能否正常牽引的重要條件之一。在列車牽引命令發(fā)出后，列車需接收由主風管壓力達到運行安全設(shè)定值（深圳地鐵1號線列車均為大于600kPa）等安全要素組成的牽引允許信號后，才允許制動系統(tǒng)緩解列車的制動（保壓制動）。同時列車實時監(jiān)控主風管壓力的狀態(tài)，在主風管壓力未達到運行安全設(shè)定值前，對牽引系統(tǒng)發(fā)出封鎖牽引的指令，禁止牽引系統(tǒng)輸出牽引力。

1.2 列車保壓制動的緩解條件

1.2.1 在列車自動駕駛模式（ATO模式）下，當接收到牽引允許指令則保壓制動緩解；

1.2.2 在列車手動模式駕駛，牽引允許指令有效、列車牽引力大于列車控制單元計算的牽引力大小、且牽引指令持續(xù)發(fā)出500ms。

1.2.3在列車手動模式駕駛，列車處于非靜止狀態(tài)、牽引制動參考值大于10%，且牽引指令持續(xù)發(fā)出500ms。

1.3 列車牽引制動系統(tǒng)對主風管壓力監(jiān)控原理

1.3.1 牽引允許信號中主風管壓力值的監(jiān)控

牽引允許信號中主風管壓力監(jiān)控的元器件為安裝在主風管上的壓力開關(guān)，屬于開關(guān)量輸入，根據(jù)壓力開關(guān)設(shè)計原理，存在3%的允許壓力誤差。

1.3.2 封鎖牽引指令中主風管壓力值的監(jiān)控

封鎖牽引指令中主風管壓力監(jiān)控的元器件為壓力傳感器，為模擬量輸入，誤差極小。

1.4 列車空壓機啟停以及供風原理

1.4.1 列車空壓機啟停控制

列車控制單元（VCU）控制空壓機電機的啟停。當主風管壓力低于750kPa時主空壓機開始工作，當主風管壓力升到900kPa時主空壓機停止工作。當列車壓縮空氣消耗過大，主風管壓力下降到680kPa以下時，第二臺空壓機啟動，兩臺空壓機同時工作。

1.4.2 列車供風原理

列車主風管無條件的給制動系統(tǒng)供風，當主風管壓力大于650kPa時，才給空氣懸掛系統(tǒng)供風（此功能由溢流閥實現(xiàn)），當主風管壓力大于750kPa時，才給車下設(shè)備箱體供風（此功能由溢流閥實現(xiàn)）。

2 一號線增購列車124車發(fā)生溜車時的數(shù)據(jù)分析

根據(jù)列車控制單元（VCU）的事件記錄儀記錄顯示，列車在坪洲站停穩(wěn)，上客（估計上客人數(shù)為1000至2000人左右）后，主風管壓力從765kPa降至596kPa。隨后，列車以列車自動駕駛模式（ATO模式）給出牽引命令，此時列車保壓制動緩解，但無牽引力輸出（牽引封鎖），由于坪洲站為上坡站臺，列車在即沒有制動力，又沒有牽引力的狀態(tài)下，由于坡度產(chǎn)生溜車的現(xiàn)象。

為進一步研究溜車的原因，模擬兩個主風管壓力監(jiān)控點的狀態(tài)，再現(xiàn)溜車時的現(xiàn)象，列車回廠后進行了一系列的試驗。試驗結(jié)果表明：在主風管壓力處于596kPa時，主風管監(jiān)控壓力開關(guān)并未動作，使牽引允許信號為0，而列車控制單元已監(jiān)控到主風管壓力傳感器小于600kPa，并向牽引系統(tǒng)發(fā)出封鎖牽引的命令。即當主風管壓力的兩個監(jiān)控元器件在特殊的壓力點下，將出現(xiàn)動作不一致的情況。

3、一號線增購列車124車發(fā)生溜車時的原因分析

根據(jù)列車空壓機啟停以及供風原理，主風管的壓力在正常情況下不會出現(xiàn)低于650kPa的情況。而124車發(fā)生溜車現(xiàn)象時，主風管壓力為596kPa，即當客流過大，導(dǎo)致空氣懸掛系統(tǒng)耗風量過大時，主風管給空氣懸掛系統(tǒng)供風的溢流閥沒有達到預(yù)定的關(guān)閉值（經(jīng)下車測試，溢流閥的關(guān)閉值均小于600kPa），起到保護主風管壓力的作用。

4、結(jié)論

就此事宜，一號線增購列車以及二號線同型列車的制動系統(tǒng)廠家克諾爾將懸掛系統(tǒng)的溢流閥（II63448/201）更換為型號為II63947/0750的溢流閥。即當主風管壓力大于750kPa時，主風管才向空氣懸掛系統(tǒng)供風，而當主風管壓力小于700kPa時完全截止向空氣懸掛系統(tǒng)供風。