淺談寧波軌道交通2號線一期電客車滑行問題

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摘 要：寧波軌道交通2號線是寧波城市西南-東北方向的骨干線，一期工程線路經過海曙、江北、鎮海三個行政區，由櫟社機場至清水浦。線路全長28.350km，共設22座車站，平均站間距1.331km。2015年9月26日試運營以來，正線電客車在制動期間多次發生滑行，觸發列車產生防滑保護，在特定情況下會造成對標不準及緊急制動的實際發生，進一步會造成輪對踏面擦傷情況發生。本文通過從車輛專業方面入手結合與信號、工務接口關系分析電客車滑行的原因及采取相應措施來優化輪軌關系，改善輪軌黏著關系，減少滑行的發生頻率，使滑行的發生得到有效控制。

關鍵詞：正線 滑行 黏著 保護

一、滑行產生機制

在電客車制動過程中，因輪軌黏著關系發生改變，導致輪對間速度發生改變低于參考速度一定值，或者車輪加速度發生改變超過其保護門檻值時，列車判斷為滑行。

二、寧波軌道交通2號線車輛防滑保護的組成及工作原理

寧波軌道交通2號線電客車制動滑行控制由牽引系統提供的電制動防滑保護系統和制動系統提供的氣制動防滑保護系統。在列車發生制動時，優先在電客車的動車上采用電制動，可以有效保護閘瓦與輪對在高速運行中的接觸，減小磨耗，節約成本。

電制動防滑保護是株洲中車時代電氣股份有限公司生產的基于單車控制的防滑保護系統，采用粘著利用控制，主要有空轉/滑行控制和粘著利用控制。它的主要作用是在線路狀態變化不定情況下，通過對電機速度、電機轉矩的采集、分析和處理，結合由MVB電機轉矩指令給定和DCU生成的電機牽引/制動包絡線，綜合得出電機轉矩指令，向電機控制系統發出合適的電機轉矩給定，使得列車能夠以接近線路最大的粘著系數運行，從而獲得最大的粘著利用率。在電制動滑行調節時間超過3s后，DCU會判斷滑行調節失敗，發出切除電制動力指令，制動系統的網關閥通過列車總線接受電制動的反饋數據，此時氣制動力開始增加逐步由氣制動接管滑行調節。

氣制動防滑保護是克諾爾公司生產的EP2002閥是基于軸為單位的WSP控制，防滑效果更佳。當檢測到實際軸速與參考速度差超過5%，即判斷為該軸發生滑行，參考速度以各自CAN網絡單元內最高軸速為標準。EP2002閥檢測到車輪打滑時，它將控制制動缸壓力以修正打滑。軸速由每根軸上的速度傳感器測得，此速度信號在CAN總線單元的閥之間共享，從而根據WSP算法檢測和控制滑行。

三、典型案例分析

1、寧波軌道交通2號線正線滑行情況統計：

2、案例分析

（1）、2017年2月23日02019車在清水浦上行進站發生打滑，造成列車信號定位丟失，觸發ATP緊急制動。

從下圖事件記錄可以看出02019車在三官堂上行進站過程中Mp1、M1、Mp2、M2車陸續檢測到電制動滑行，因DCU滑行保護優先于BCU，首先進行電制動滑行調節，后續報出氣制動滑行。截取Mp1滑行時相關數據，13：13：02 Mp1車發生電制動防滑，13：13：05 DCU檢測到滑行時間超過3s，發出電制動切除指令；VCMe向制動系統發出電制動切除指令，氣制動開始介入，電制動至氣制動的轉換過程正常有序，符合列車設計要求。

13：19：03，VCMe發送給ATC空轉滑行反饋，查看信號技術要求，ATC檢測到列車的滑行時間超過2秒，判斷為防滑超時，立即觸發ATP緊急制動，因當前駕駛模式不可用，產生定位丟失。

三官堂上行區間軌道條件較復雜，部分區段安裝有聲屏障，部分沒有，造成陰雨天時會出現軌面干濕不均的情況，影響輪軌黏著系數；并且還有彈性道床、彎道等情況。2017年2月23日有小雨，軌面出現干濕不均的情況，造成列車發生滑行，因滑行超時，觸發ATP緊急制動，并產生定位丟失。

四、滑行原因分析

1、寧波軌道交通2號線正線線路彎道較多，造成輪對失圓嚴重導致列車振動加劇，輪軌間粘著性能變差，從而產生滑行保護。

2、高架段區間軌道條件較復雜，部分區段安裝有聲屏障，部分沒有，造成陰雨天時會出現軌面干濕不均的情況，影響輪軌黏著系數，從而產生滑行保護。

3、列車鏇輪后輪徑值未得到及時校正。

4、故障與車輛所處軌道區段有較大關系，在高發故障的軌道區段，共有的特性為：彈性道床、彎道、速度曲線較為陡峭等。

五、針對滑行問題采取措施

1、針對輪對失圓問題及輪徑值未得到及時校正，車輛方面主要采取五方面進行預防：

1）結合預防性維修采用非接觸式輪對數據測量儀進行測量，發現問題及時進行安排上鏇床確認、處理；

2）正線跟車人員在彎道較多區段進行重點跟車確認，發現異響及時上報，專業工程師上線復查，發現問題及時安排上鏇床確認、處理；

3）車輛部根據技術規格重新修改相關參數，及時下發輪對數據預防性鏇輪，發現超標數據及時進行鏇輪；

4）通過開啟列車輪緣潤滑的數量來降低輪軌的磨耗和尖銳的噪音；

5）對于鏇輪后的列車及時更新HMI輪徑值，與信號做好溝通工作。

2、因寧波為北亞熱帶濕潤季風氣候，全年雨期較長，高架段軌道條件較復雜，部分區段未安裝有聲屏障，易受天氣原因影響，針對此情況采取列車經過高架段ATC限速55Km/h通過。

3、針對正線軌道問題，車輛方面與工務及時對接。工務對正線滑行高發區段加強現場監控，定期進行磨軌作業，對降低輪軌黏著的主要污染物水、油污、灰塵進行清理。

六、結束語

通過分析寧波軌道2號線電客車滑行，可以看出主要集中在高架段，天氣原因是滑行發生的主要因素。目前通過對列車滑行采取的一系列措施，降低正線列車滑行頻率，進一步降低了輪對擦傷的風險，使滑行的發生得到有效控制，為正線行車安全、有序運營打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]南車株洲電力機車研究所有限公司 寧波市軌道交通2號線一期DCU控制功能說明-A版-TE6978130000D290 2013年.

[2]南車株洲電力機車有限公司 寧波軌道交通2號線制動系統微機控制電氣功能說明 2014年.

[3]寧波市軌道交通2號線一期工程 技術規格書—第17章車輛與信號系統接口要求 2014年.