CR400AF型動車組車門控制系統與安全性

常培晶 宋程 衣云利

摘要：主要分析了CR400AF型標準動車組門控系統的電氣控制邏輯，從安全性的角度論述塞拉門防擠壓、速度控制、緊急開門和隔離車門等功能。

關鍵詞：車門控制;塞拉門;障礙檢測

中圖分類號：U266.2;TP393 ? ?文獻標識碼：A

0 引言

CR400AF標準動車組采用的塞拉門較CR380A型動車組的側拉門安全性有所提升，控制更加復雜。CR380A型車側拉門為內藏式，采用電控氣缸驅動，CR400AF采用電機驅動，具有防擠壓故障檢測功能，輔助壓緊從往外壓改為往內壓，解決了雨天車門進水的問題。門控系統在開門前需要進行釋放操作，進一步減少操作的失誤率，增加安全性。門控系統是列車網絡系統的子系統，屬于MVB總線。

1 門控系統網絡拓撲結構

標準動車組門控系統是列車TCN+ETB網絡系統的子系統，對于門控系統列車級網絡結構，其每節車廂的主門控器是該車廂MVB網絡的一個結點，通過MVB總線與CCU通訊。門控系統也是ETB網絡的一個結點，用于記錄門控器運行數據。門控系統車輛級網絡結構如圖1所示，主門控器通過CAN總線與3個從門控器進行通訊（1、8、5號車1個從門控器）。

2 門控系統電氣控制邏輯

標準動車組車門為塞拉門結構，頭車、5車設計兩個車門，中間車四個車門。塞拉門為電控、電動單扇門，電控氣動壓緊密封。門控系統的主要操作有釋放、開門、關門、緊急解鎖開門和隔離關門，涉及列車牽引系統。

2.1 開門電氣邏輯

開門邏輯如圖2所示，以右側車門為例，開門前要先操作釋放按鈕，釋放繼電器得電，開門按鈕燈亮，操作開門按鈕才有效。釋放繼電器在投入主控、速度小于5公里、按下釋放按鈕后得電，得電后鎖定主控和釋放按鈕，此時除了集控開門按鈕可以打開車門外，本地開門按鈕也可以打開車門，釋放繼電器在關門繼電器得電后失電。車門打開過程中，開門按鈕燈滅，關門按鈕燈亮。開門到位沒有設置行程開關，根據輸入到電機的脈沖數判斷車門打開到位。

2.2 車門關閉電氣邏輯

完整的車門關閉過程如圖3所示，按下關門按鈕開始關門，關門到98%行程時，主鎖到位行程開關S1閉合，車門主鎖鎖柱扣入主鎖，進入主鎖一級狀態。繼續關門到位，關門到位行程開關S4閉合。緊接著執行壓緊動作，車門壓緊后，壓緊行程開關S5閉合，車門鎖住被主鎖扣住，車門鎖死，進入主鎖二級狀態。車門關閉電氣邏輯如圖4所示，仍以右側為例。車門開到位后，開門按鈕燈滅，關門按鈕燈亮。按下關右門按鈕，關右門繼電器得電，車門開始關閉。正常情況下，S1、S4先后閉合后，關門到位繼電器得電。車門開到位后，本地關門按鈕也可以操作關本地車門，但關右門繼電器不會得電，即不會使釋放繼電器失電。關門到位繼電器設置備用得電回路，在車門故障需要隔離時，門隔離開關打到隔離位（閉合），S4或S5閉合后可使關門到位繼電器得電。所有車門的關門到位繼電器得電后，繼電器常開串聯形成車門安全回路，在車門安全環路旋鈕打到正常位時車門全部關閉到位繼電器得電，當然在旋鈕打到隔離位時，該繼電器直接得電，不受常開串聯回路影響。

2.3 緊急開門和故障檢測

緊急開門功能僅在速度小于10km/h時有效。緊急開門分為車內和車外，如圖5所示。需要注意的是車門被隔離時無法緊急開門，如圖6所示，車門被隔離時，緊急繼電器一直得電，車內緊急按鈕開關按下無效，且機械隔離車門，車外緊急拉手拉動無效。

塞拉門設置故障檢測功能，如圖7所示為車門關閉時故障檢測過程，采用敏感邊緣檢測、電機電流檢測和車門時間位移檢測三種方式聯合檢測。車門在開門過程中受阻無法打開時，停留在阻力位3s后再次嘗試開門，3次后停留在阻力位等待處理，報障礙物檢測故障。

3 總結

CR400AF門控系統的防擠壓故障檢測、速度受控、緊急開門等功能可以保護乘客安全和車門機構安全，具有較好的安全性，分析其電氣控制邏輯可以為后續的250公里、160公里生產設計、檢修等提供一定的參考。

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