昆明地鐵4號線列車庫用插座聯鎖方案設計

趙勇

（云南京建軌道交通投資建設有限公司，云南 昆明 650000）

一、前言

昆明地鐵4號線自陳家營站起至終點昆明火車南站，全長約43.396km，全線共設車站29座，主變電所3座（新建麻苴主變電所），在大漾田設車輛段，在白龍潭和廣衛設停車場。

4號線車輛采用6編組B1型車（4動2拖），編組形式為：-Tc*M*M-M*M*Tc-，（其中“Tc”為帶司機室的拖車，“M”為不帶司機室的動車，“-”為半自動車鉤，“*”為半永久車鉤），如圖1所示。

圖1 4號線車輛編組示意圖

車輛在正線運行時采用接觸軌DC 1500V下部受流的方式供電；在檢修庫內檢修作業時采用庫內靜調電源柜方式供電。為了方便列車檢修調試，在Tc車的兩側分別安裝有庫用插座箱（SPS）和輔助高壓箱。整列車共配置有四個車間電源插座。

為提高列車高壓電路的安全性和可靠性，同時保障作業人員的人身安全，需要對4個庫用插座進行聯鎖設計，設計要求如下：

（1）當任意一個電源插座連接后，其余3個車間電源插座失效。

（2）考慮列車以單元調試時，可以正常使用調試庫內的靜調柜。

二、方案設計

（一） 接口說明

列車高壓電源電路圖如圖2所示。車間電源插座聯鎖方案（兩個單元聯鎖）的控制電路如圖3所示，車間電源連接器接口說明如下：

WXP：1、WXP：2：地面靜調電源柜DC110V電源輸入，插上車間電源插頭后，可以通過地面靜調電源柜的DC110V電源進行供電。

WXP：3、WXP：4：車間電源插頭狀態信號干結點，當插上車間電源插頭后，可以給地面電源靜調柜提供一個“插頭已插好并允許庫用供電”的狀態信號，以便控制地面靜調電源柜DC 1500V電源的輸出。

WXP：6、WXP：7：車間電源插座蓋子狀態監視（在插座蓋子上對應的位置設有短接塊），當車間電源插座蓋子蓋好后，WXP：6、WXP：7之間被短接，反饋一個高電平狀態信號送給列車網絡進行顯示。

SPK1、SPK2：輔助高壓箱內、庫用插座箱的車間電源供電繼電器。

BQS：SK1、BQS：SK2：單刀雙擲開關“車間”位的輔助觸點，當BQS切換至“車間”位時，該輔助觸點閉合。

圖2 列車高壓電路圖

（二）方案設計

當列車任意一個單元的輔助高壓箱內的單刀雙擲開關（BQS）打至“車間”位時，其輔助觸點BQS：SK1、BQS：SK1閉合。此時當車間電源插頭插入任意該單元任意一個車間電源插座時，該車間電源插座所在設備箱的車間電源供電繼電器（SPK1或SPK2）得電，其常閉觸點斷開。此時其它三個車間電源插座如再插上一個車間電源插頭，該插座所在設備箱內的車間電源供電繼電器（SPK1或SPK2）將無法得電，該庫用插座無法實現供電功能。

當使用地面電源靜調柜時操作順序如下：

1.開始使用時的操作順序

（1）將任一單元Tc車的輔助高壓箱內BQS打至“車間”位；

（2）將車間電源插頭連接至該單元任一車間電源插座；

（3）操作地面電源靜調柜使其輸出DC110V電源；

（4）操作地面電源靜調柜使其輸出DC1500V電源。

2.停止使用時的操作順序

（1）操作地面電源靜調柜使其關斷DC1500V電源輸出；

（2）操作地面電源靜調柜使其關斷DC110V電源輸出；

（3）拔下車間電源插頭，并合上車間電源插座蓋子；

（4）將該單元Tc車的輔助高壓箱BQS打至“運行”位。

當不使用車間電源功能時，車間電源連接器的保護蓋會閉合，并通過WXP：7反饋蓋子狀態信號至列車顯示器上進行顯示。

當單個列車單元運行時，為保證其可以使用車間電源，在司機室內設有半車運行按鈕，當司機按下此按鈕（或開關）時，即可正常使用車間電源進行相關調試工作。

圖3 車間電源插座聯鎖控制電路

（三）車間電源插座連接器選型

根據功能需求，選用7芯車間電源連接器，其主要參數如下。

圖5為卡箍類半環形薄壁鑄件的澆注系統方案[6]。蠟模起模后，質地較軟。為防止蠟模變形在蠟件上增設了工藝筋。該件底部兩端的熱節通過底部開內澆口消除，但澆口橫截面太小引起了其他部位的縮松。其改進方案為：仍是底部開澆口，通過開側澆口增大有效橫截面積并將2件合1件進行組樹。

額定電壓：主觸頭：1500V；輔助觸頭（1-7）： 110V

額定電流：主觸頭：400A；輔助觸頭（1-7）：5A

接觸電阻：主觸頭：≤2mΩ；輔助觸頭：≤5mΩ

絕緣電阻：≥5000MΩ

耐 壓：主觸頭：50Hz AC 4500V

1分鐘未擊穿或閃絡現象

輔助觸頭：50Hz AC 2500V

1分鐘未擊穿或閃絡現象

機械壽命：≥750次

振 動：滿足GB/T21563 1類B級防護

連接器插合狀態：IP54

插座單獨密封：IP66

環境溫度：-40℃～+125℃

連接器芯數：1（主）+7（輔助）

三、結論

本文根據昆明地鐵4號線列車庫用電源插座使用需求，設計了一種庫用電源插座安全聯鎖方案，該方案提高了列車高壓電路的安全性和可靠性，同時保證了檢修人員的人身安全。