廣州市軌道交通四號線列車故障分析

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摘要：針對廣州市軌道交通四號線列車多次出現的因司控器狀態不良而引起的運營故障，對司控器故障原因進行分析，提出司控器控制電路改進方案。

關鍵詞：地鐵列車;司控器;故障;電路;改進

引言

司機控制器（簡稱司控器）是用來操縱地鐵車輛運行的主令控制器，是通過控制電路的低壓電器間接控制主電路的設備。廣州市軌道交通四號線列車在運行過程中，曾多次出現司控器控制手柄稍微偏離0位，而處于臨界狀態，導致列車可以實現ATO牽引，但無法響應ATO制動，造成列車停車制動距離過大，存在較大的運營安全隱患。

1司控器結構原理及其臨界狀態分析

廣州市軌道交通四號線列車采用S355F司控器，司控器的面板上有控制手柄、換向手柄兩種可操作機構，如圖1所示。控制手柄有牽引區、0位、制動區、快速制動位；換向手柄有“向前”“0”“向后”三個檔位。司控器的控制手柄0位、牽引最大位、制動最大位、快速制動位均有定位，這些檔位之間為無級調節，通過轉動同軸的驅動電位器來調節輸入到電子柜的電壓指令，從而達到調節牽引力和制動力的目的。換向手柄每個檔位均有定位，可穩定在相應的檔位中。控制手柄、換向手柄和機械鎖之間相互機械聯鎖，即控制手柄在0位時，換向手柄方可操作；換向手柄在非0位時，控制手柄方可操作；換向手柄只有在0位時，機械鎖方可鎖閉司控器。列車ATO模式駕駛時，司控器控制手柄應處于0位，如圖2所示。如果此時將控制手柄往前推一點點，司控器處于牽引位與0位的臨界位置，但又未觸發牽引，司控器控制手柄將處于一個特殊的狀態，即臨界狀態，如圖3所示。司控器控制手柄出現臨界狀態的原因為司控器控制手柄未置于完全垂直位置，造成了司控器行程開關動作的不一致。行程開關動作不一致則是因為行程開關的伸縮臂、滾輪及安裝存在微小的尺寸誤差，而這一輕微誤差目前仍無法避免。

2故障原因分析

廣州市軌道交通四號線列車牽引制動控制回路如圖4所示。正常情況下，司控器控制手柄位于0位時，行程開關S21、S24均保持閉合狀態，列車316線得電，惰行位繼電器NPR得電。ATO模式運行時，司控器行程開關S21、S24閉合，列車316線和339線均得電，車輛顯示屏和信號顯示屏均顯示ATO駕駛模式。

3改進方案

針對上述分析，采用自動列車運行模式（ATOMR）繼電器的一對常開觸點對司控器S21行程開關進行并聯改進（見圖4）。司控器S21行程開關導通時，列車通過316線檢測ATO駕駛模式，同時接收ATO制動指令。ATO模式下ATOMR繼電器得電，其常開觸點閉合，如果司控器控制手柄處于臨界狀態，S21行程開關異常斷開，可通過ATOMR繼電器的觸點自動短接S21行程開關，保證316線得電，確保409線正常得電，列車可以接收并執行ATO制動指令。利用ATOMR繼電器的常開觸點進行并聯改造，可以保證ATO模式下列車的正常功能；相比直接采用硬線進行并聯的方案，更加可靠；且改造不需要增加新的繼電器，改造成本較低。列車ATO牽引和ATO制動正常。當司控器控制手柄處于臨界狀態時，司控器行程開關的動作會出現不同步，具體表現為：一方面，S21行程開關跳開，列車316線失電，制動指令線409線無法得電，列車無法響應ATO制動，且車輛顯示屏顯示人工駕駛模式；另一方面，S24行程開關保持閉合，列車339線得電，NPR繼電器得電給OBCU（車載控制單元）ATO允許信號，OBCU輸出信號激活ATO模式，信號屏顯示ATO駕駛模式。

4結束語

通過對司控器電路的改進，有效地解決了司控器控制手柄處于臨界狀態時列車無法響應ATO制動的安全隱患，對保證列車安全運行具有重要的意義。目前廣州市軌道交通四號線列車已經完成了相應的改造，列車運行中未再出現臨界狀態故障。同時在四號線延長線新車電路設計中對控制電路進行了相應優化，消除了該故障隱患。

參考文獻：

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[3]馬林森.軌道交通列車司控器概述[J].城市軌道交通研究，2008（8）：73-76.

作者:凌煒 李少帥 單位:廣州地鐵集團有限公司