淺談公鐵兩用牽引車牽引電客車作業車輪打火花問題分析及整改方法

朱勤杰

摘 要：文章針對數控不落輪鏇床鏇修作業時，公鐵兩用牽引車牽引電客車過程中車輪出現打火花問題，進行簡要故障原因分析，并提出相應的整改方法，整改方法取得了良好效果。

關鍵詞：數控不落輪鏇床;公鐵兩用牽引車;牽引作業;打火花

1 現狀與問題

地鐵車輛在日常的運行中，會對輪對產生輪緣磨耗、踏面剝離甚至擦傷，當偏磨達到一定程度，會導致車輛運行的不穩定，產生顛簸感及噪音，影響乘客乘坐舒適度，更為甚者會對車體構件產生較大的應力作用，加快構件的松脫及疲勞損傷。故需定期采用數控不落輪鏇床（以下簡稱“鏇床”）對地鐵車輛進行鏇修作業。福州地鐵的鏇修模式：首先由工程車將電客車1車端車鉤推至鏇輪線基坑前車鉤對位線處，然后工程車解鉤并離開鏇輪線，接著由公鐵兩用牽引車（以下簡稱“公鐵兩用車”）牽引電客車將待鏇修輪對至合適的位置，由鏇床進行鏇修作業，鏇修完成后，由公鐵兩用車牽引電客車6車端車鉤至交車對位線處，最后待公鐵兩用車與電客車解鉤后，由工程車牽引電客車離開鏇輪線。

福州地鐵采用的是U2000-400M型不落輪鏇車床和RTT-2000型公鐵兩用車，按照設備供應商要求：需在鏇床基坑前后一列地鐵列車長加公鐵兩用車長的鏇輪線位置各設置絕緣節，且前后兩處絕緣節之間不掛網，庫內無三軌及回流軌。但由于車輛段場地限制，鏇床基坑往庫門方向股道有效絕緣長度無法滿足預留一列地鐵列車長加公鐵兩用車長的股道長度，導致公鐵兩用車牽引電客車作業的過程中出現以下三個問題：

（1）公鐵兩用車與電客車連掛之后，公鐵兩用車開始往入庫方向（西）牽引電客車的瞬間，公鐵兩用車后導向輪出現打火花現象。

（2）電客車轉向架輪對完成鏇修之后，在公鐵兩用車將電客車1車推至鏇床前停車對位線的過程中，當公鐵兩用車前導向輪通過鏇床東側絕緣節位置時，公鐵兩用車后導向輪出現打火花現象。

（3）公鐵兩用車牽引、推進電客車通過鏇輪庫庫外絕緣節（東側平交道口處）位置，電客車車輪出現打火花現象。

車輪出現異常放電（打火花）為鏇床設備系統被施加異常電壓所致，該電壓的長期施加對鏇床弱電控制系統（主軸控制模塊、伺服驅動器等電氣控制系統的敏感元件）造成損傷，縮短電氣元件的使用壽命，影響鏇床的正常使用。

2 原因分析

回流電纜現場位置圖

（1）公鐵兩用車蓄電池正極接地造成車輪出現打火花現象。

（2）軌道L23道回流軌與鏇床絕緣節后端軌以及鏇床設備上端接地鋼軌之間存在電位差造成車輪出現打火花現象。

3 現場測試

3.1 第一次測試

相關部門技術人員在L23道進行實地勘察，并進行第一次測試。本次測試在不拆除軌道L23道回流軌連接電纜線的前提下進行，具體如下：

（1）公鐵兩用車牽引電客車通過鏇床東側絕緣節位置時，公鐵兩用車后導向輪出現打火花現象。

（2）公鐵兩用車在不與電客車連掛的情況下，單獨在軌道L23道相同區段行駛時，未出現打火花現象。

（3）單獨測量公鐵兩用車與軌道之間無電勢差。

3.2 第二次測試

本次測試在拆除軌道L23道回流軌連接“S”回流電纜的前提下進行：公鐵兩用車牽引電客車通過鏇床東側絕緣節位置時，車輪未出現打火花現象。

3.3 測試報告

3.3.1 瞬時電壓測試報告表

3.4 測試結論

由以上測試結果分析得出：

（1）鏇床處于起機狀態時，電客車在鏇輪庫東側平交道口處絕緣節位置和鏇輪線西側終端之間移動時，測試電壓始終為零，車輪從未出現異常放電現象。故排除放電電源來自公鐵兩用車、電客車和鏇床的可能性。

（2）當電客車6車1軸越過鏇輪庫東側平交道口處絕緣節位置，軌道上即可測得電壓。

綜上所述：公鐵兩用車牽引電客車越過鏇輪庫東側平交道口處絕緣節后，軌道L23道回流軌與鏇床絕緣節后端軌以及鏇床設備上端接地鋼軌之間存在電位差，造成車輪出現打火花放電現象。

4 整改方案

4.1 方案內容

相關部門技術人員召開討論會，根據現場測試情況，形成兩套整改方案：

4.1.1 方案一：拆除“S”回流電纜

（1）拆除軌道L23道牽引回流軌上的“S”回流電纜，實現待鏇修作業的電客車停放區軌道與外部牽引回流軌道的物理隔離。

（2）將軌道L23道原有接觸網終端指示牌移至信號機S23東側，在終端指示牌至鏇輪庫間的接觸網錨柱上掛“接觸網有電，注意安全”指示牌。

（3）通過車輛段管理措施禁止電客車升弓進入L23道。

4.1.2 方案二：鋼軌加裝接地線

（1）保持目前軌道L23道牽引回流電纜以及接觸網終端指示牌不變。

（2）將不落輪鏇庫東側平交道口處絕緣節至鏇床東側絕緣節之間的非電化區段鋼軌接地。

4.2 方案可行性分析

4.2.1 方案一可行性

軌道L23道S23信號機旁“S”回流電纜作用是電客車受電弓與接觸網受電取流后，提供牽引直流電回流至牽引降壓混合變電所負極柜的一段通路。由于目前鏇輪作業時，電客車由工程車牽引至軌道L23道岔后，由公鐵兩用車牽引至鏇床作業，在此過程中電客車受電弓不需要升弓取流，不存在牽引回流，因此信號機S23處絕緣節至鏇輪庫外絕緣節（東側平交道口處）之間軌道可參考非電氣化股道設計整改，“S”回流電纜可拆除。電纜拆除后即可滿足鏇床廠家“在基坑前后一列地鐵列車長加公鐵兩用車長度的鏇輪線位置上各設置絕緣節”的要求。

由于信號機S23處絕緣節至鏇輪庫外絕緣節（東側平交道口處）之間軌道上方已設置接觸網，為了避免電客車誤入未設置牽引回流的軌道，將鏇輪庫前軌道L23道原有接觸網終端指示牌移至信號機S23東側，提醒電客車司機禁止升弓進入該軌道，車輛段加強管理措施及司機培訓工作。同時為L23道上端帶電接觸網提供安全警示，在接觸網錨柱上掛“接觸網有電，注意安全”指示牌，保障后續觸網施工安全。

4.2.2 方案二可行性分析

將鏇床絕緣節與鏇庫東側平交道口處絕緣節之間的鋼軌接地。當公鐵兩用車牽引電客車通過鏇床上端絕緣節時，由于絕緣節前后端鋼軌均接地，屬于等電位，因此可避免鏇輪時，電客車通過鏇床絕緣節時前后兩根軌道間產生電位差，造成打火放電現象。

4.3 方案經濟性分析

經與相應專業部門溝通，采用方案一進行整改僅需增加警示牌費用（500元以內），采用方案二整改需在軌旁新增接地點，需要專業工程單位安裝接地裝置來確保接地可靠性，預算約25000元左右。

5 總結

鏇床鏇修作業時，公鐵兩用車牽引電客車作業車輪出現打火花問題主要由公鐵兩用車牽引電客車越過鏇輪庫東側平交道口處絕緣節后，軌道L23道回流軌與鏇床絕緣節后端軌以及鏇床設備上端接地鋼軌之間存在電位差造成的。經過現場測試分析，并綜合考慮整改方案的可行性及經濟性，決定采用方案一對本次公鐵兩用車打火問題進行整改。整改后至今，公鐵兩用車牽引電客車過程中車輪未曾出現打火花問題，整改效果良好。

參考文獻：

[1]董向陽.地鐵建設中的技術接口管理[J].城市軌道交通研究，2003（03）.

[2]周慶瑞.新版GB 50157—2013《地鐵設計規范》獲國家批準[J].都市快軌交通，2013（05）.

[3]賴于堅.地鐵車輛段三大檢修工藝設備的技術接口[J].都市快軌交通，2007（05）.

[4]姚應峰.地鐵車輛段數控不落輪鏇床設計接口分析[J].鐵道標準設計，2013（06）.