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廣州地鐵APM列車安全至關(guān)零速丟失故障改造方案分析

文檔作者：廖宇明文檔來源：廣州市地下鐵道總公司運(yùn)營事業(yè)總部		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月16日
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文章編號：2095 -5251(2014)02 -0032 -02
州地鐵APM列車安全至關(guān)零速丟失故障
改造方案分析
廖宇明
（廣州市地下鐵道總公司運(yùn)營事業(yè)總部APM部 廣州廣東 510380）
摘 要：廣州地鐵APM列車由于LS接觸器故障造成安全至關(guān)零速丟失導(dǎo)致清客事 故.給正線行車造成不良影響，為此分析了 LS接觸器故障發(fā)生原因，對其彈簧和電路 進(jìn)行了改造并多次試驗(yàn)，取得成效。
關(guān)鍵詞：APM列車；LS接觸器，彈簧，電路并聯(lián)
中圖分類號：U285.4P	文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1故障背景
廣州地鐵珠江新城核心區(qū)旅客自動輸送系統(tǒng) APM（ Automated People Mover）采用美國龐巴迪 CX - 100型電客車，實(shí)行無人駕駛自動控制（ATO）模式。
APM正線運(yùn)行過程中，安全至關(guān)零速由以下3 個條件決定：①列車速度為零；②牽引系統(tǒng)已經(jīng)切 斷;③常規(guī)制動已經(jīng)施加。停站后3個條件中任何 -個不滿足將會發(fā)生安全至關(guān)零速丟失故障.導(dǎo)致 列車施加緊急制動而無法動車
廣州地鐵APM線開通2年以來，安全至關(guān)零速 （LS）接觸器由于其常閉輔助觸點(diǎn)接觸不良，導(dǎo)致列 車牽引使能有效，牽引系統(tǒng)無法切除而產(chǎn)生列車安 全至關(guān)零速丟失的故障（如圖1）,截至目前共發(fā)生 4起由于LS接觸器觸點(diǎn)接觸不良造成的清客事件， 都是由于安全至關(guān)零速丟失，從而導(dǎo)致列車ATO模 式無法動車，給正線行車造成很大影響。為此，對廣 州APM線發(fā)生的列車安全至關(guān)零速丟失故障進(jìn)行 分析，提出相應(yīng)的改造方案并進(jìn)行試驗(yàn)。
2故障分析
列車以ATO模式運(yùn)行停車后.列車自動控制系 統(tǒng)（ATC）將檢測列車牽引回路是否斷開。若停車后 檢測到牽引回路未斷開，列車將報(bào)安全至關(guān)零速丟 收稿日期：2013 -05 - 15
作者簡介：廖宇^（1975 -）,男，本科學(xué)歷，注冊安全工程師，從事地 鐵車輛技術(shù)背理匸作.
Cai	Date	Time 06:52:46	Event Type c		Vanable
Head FP Segment	Value	A
0011	03/08/12		NO RADIO COMM EVE			1145
0011	03/08/12	06 53 04	NO RADIO COMM EVE		Head FP Olftel	132 1 ft
0011	03/08/12	06 53 57	NO RADIO COMM EVE		Reason Foi Emeiq Btaku Lots Vila! Zc
□011	03/08/12	06:54.25	NO RADIO COMM EVE		Emergency Btake TL	TRUE
0011	03/08/12	06 54 38	NO RADIO COMM EVE		ATP Speed Limit	0 MPH
0011	03/08/12	06 57 40	E BRAKE APPLIED M(		Command Speed	0MPH
0011	03/08/12	1046 59	E BRAKE OVERSPEED		Actual Location Segment 1145
0011	03/09/12	06 40 58	E BRAKE APPLIED ST		Actual Location Offset	103 4 ft
0011	03/09/12	06 59:13	E BRAKE_APPLIED_M(		Propulsion. Dixabled	FALSE|
0011	03/03/12	23:43:52	UNINITIALIZED EVENT		Service Brakes Applied	TRUE
0011	03/10/12	23 59 20	UNINITIALIZED EVEN1		Opeiatmg Mode	AUTO
0011	03/11/12	23:37 37	POSITION FAILURE ff			
0011	03/12/12	01 15 47	NO RADIO COMM EVE			
0011	03/12/12	06 13:12	E BRAKE APPLIED ST			
0011	03/12712	09 00 14	E_BRAKE APPLIED ST			
0011	03/12/12	09 03:23	E_BRAKE_APPLIED_ST			
0011	■03/12/12	109:04:57	|E BRAKE APPLIED.SW			
			*			*
圖1故障數(shù)據(jù)記錄 失故障.并自動施加緊急制動，此時(shí)列車無法動車且 無法換向。幾次安全至關(guān)零速丟失故障發(fā)生后，檢 査列車都發(fā)現(xiàn)牽引主電路LS接觸器的常閉輔助觸 點(diǎn)存在虛接，手動按壓輔助觸點(diǎn)后故障消失，且列車 能正常換向 這說明故障主要原因?yàn)長S接觸器輔 助常閉觸點(diǎn)接觸不良。
列車自動控制系統(tǒng)通過LS接觸器的輔助觸點(diǎn) 3、4和7、8,繼電器LSI、LS2（見圖2）及牽引切斷列 車線（見圖3）來檢測列車牽引是否斷開。牽引斷開 時(shí)，LS接觸器失電，其常閉觸點(diǎn)3、4及7、8閉合，使 繼電器LSI及LS2得電。LSI、LS2串聯(lián)在列車牽引 切除回路中的常開觸點(diǎn)閉合，將牽引切除信號發(fā)至 ATC1 -數(shù)字輸入板，ATC得到車輛牽引切除信號。 LS接觸器故障會導(dǎo)致ATC接收不到牽引切除信 號，從而無法建立安全至關(guān)零速。
圖4為LS接觸器結(jié)構(gòu)，當(dāng)接觸器線圈得電時(shí)， 銜鐵吸合，主觸頭閉合，連鎖裝置帶動常閉輔助觸點(diǎn) 斷開，常開輔助觸點(diǎn)閉合。在LS失電狀態(tài)下，若輔 助觸點(diǎn)彈簧過短或者彈力不足，會導(dǎo)致輔助觸點(diǎn)短 
 
改造部分	LSI
1-一2~1	人 A A
3	7	4			V V V
—
LS2
_7\ A A	
7	7			VVv	
圖2牽引控制電略LS部分
LSI	LS2 PRCC
ATC1-數(shù)字輸入板	"x		/	24V
圖3牽引切斷列車線簡化電路

圖4 LS接觸髀輔助觸點(diǎn)

接片與下方的固定觸點(diǎn)接觸時(shí)壓力不足，引起列車 安全至關(guān)零速丟失.列車無法以ATO模式運(yùn)行，列 車折返時(shí)將無法進(jìn)行換向。
3改造方案
3.1彈簧換型
針對輔助觸點(diǎn)彈簧彈力不足導(dǎo)致3、4觸點(diǎn)接觸 不良情況，決定選用新型彈簧以增大彈力、新型彈 簧較原裝彈簧的自由高度多出1圈（見圖5）,彈簧 與短接片接觸壓力有一定的增大，且其彈簧采用猛 鋼材料制作，抗疲勞能力和耐腐蝕性強(qiáng)。高鎰鋼最 重要的特點(diǎn)是在強(qiáng)烈的沖擊、擠壓條件下，表層迅速 發(fā)生加工硬化現(xiàn)象，使其在心部仍保持奧氏體良好 韌性和塑性的同時(shí)硬化層具有良好的耐磨性能' 這是其他材料所不及的匚新型彈簧不間斷地完成了 160 000多次測試，測試期間彈簧狀態(tài)良好

3.2 并聯(lián)改造
LS接觸器3、4及7、8為常閉觸點(diǎn)，即正常運(yùn)行 時(shí)應(yīng)為閉合狀態(tài)，但本線的運(yùn)營情況不是很理想,振 動現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。當(dāng)振動導(dǎo)致任一觸點(diǎn)接觸不良 時(shí)，就會導(dǎo)致安全至關(guān)零速丟失。經(jīng)研究.決定在 LS接觸器4、8兩觸點(diǎn)之間增加一短接線（見圖2中 虛線所示），使得LS接觸器常閉輔助觸點(diǎn)接觸不良 時(shí)，其3、4及7、8任意一對常閉觸點(diǎn)閉合即可使 LSI丄S2繼電器得電。這樣改造相當(dāng)于將“與”的 條件改為了 “或”，降低了要求，可以大幅減少此故 障導(dǎo)致清客的情況.提高運(yùn)營效率」
此項(xiàng)改造完成后，于當(dāng)晚對APM某一列車進(jìn)行 了動車測試，測試的2 h內(nèi)列車狀態(tài)正常，無任何故 障報(bào)警之后對另一列車也進(jìn)行了此項(xiàng)整改，并同 時(shí)短接LS接觸器3、4輔助觸點(diǎn).模擬LS接觸器一 對常閉觸點(diǎn)因燒熔的特殊原因無法斷開時(shí)列車的情 況，當(dāng)晚測試1 h,列車狀態(tài)正常，無任何故障報(bào)警。
4風(fēng)險(xiǎn)性分析
4.1彈簧改造的風(fēng)險(xiǎn)
彈簧改造后彈力增大，常閉觸點(diǎn)接觸更加緊固， 但從原理分析可能對常開觸點(diǎn)的接觸構(gòu)成輕微的影 響。改造后經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn).常開觸點(diǎn)接觸良好
根據(jù)IS接觸器的自身設(shè)計(jì)，接觸器失電時(shí)，輔 助觸點(diǎn)在重力的作用下向下動作，同時(shí)輔以彈簧力， 使常閉觸點(diǎn)3、4及7、8閉合’接觸器的3、4、7、8觸 點(diǎn)為接觸片式的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，并分別由彈簧使觸點(diǎn)接 觸面緊密貼合假設(shè)最極端情況下彈簧失效完全失 去彈力，LS接觸器吸合時(shí)，接觸片在重力作用下也 不會與常閉觸點(diǎn)端的接觸面相接觸.因此不會發(fā)生 LS接觸器得電時(shí)，其輔助常閉觸點(diǎn)導(dǎo)通，使車輛自 動控制系統(tǒng)誤接收到牽引切除信號的情況。
4.2并聯(lián)改造的風(fēng)險(xiǎn)
并聯(lián)改造完成后，當(dāng)一個觸點(diǎn)接觸不良時(shí)，由于 改造短接線的作用，故障難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這是一個 隱患另外短接線本身若緊固不牢靠，出現(xiàn)松脫.也 會導(dǎo)致故障。
針對這些問題，采取了以下措施：在季檢及以 上規(guī)程中，對LS接觸器的輔助觸點(diǎn)進(jìn)行阻值測量， 導(dǎo)通時(shí)觸點(diǎn)阻值應(yīng)不大于10（測量時(shí)需斷開并聯(lián) 的另一觸點(diǎn)，否則2組觸點(diǎn)會互相干擾）；對短接線 用扎線帶進(jìn)行二次防護(hù)，同時(shí)定期檢查是否緊固。
5結(jié)束語
現(xiàn)已經(jīng)對APM全部列車的LS接觸器實(shí)施了彈 簧改造和電路并聯(lián)改造，改造后未再出現(xiàn)安全至關(guān) 零速丟失的故障，實(shí)踐證明改造是成功的，降低了 
文章編號：2095 -5251（2014）02 -0034 -03
西安地鐵二號線列車盧播糸統(tǒng)故障
分析及解決措施
陳靜I秦孝峰2
（1.西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安710014；2,西安地下鐵道有限責(zé)任公司	陜西西安710018）
摘要：詳細(xì)介紹了西安地鐵二號線列車廣播系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理，并對運(yùn)用中的
典型故障進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的整改措施。
關(guān)鍵詞：地鐵車輛；廣播控制；故障；措施
中圖分類號：U270.38 + 2	文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

西安地鐵二號線列車為6編組車型，廣播系統(tǒng) 采用對稱結(jié)構(gòu)。兩端司機(jī)室各安裝1臺廣播控制 盒，兩端Tc車各安裝1臺廣播控制主機(jī)，中間每節(jié) 車安裝1臺客室廣播機(jī)柜，客室內(nèi)安裝有動態(tài)地圖 顯示屏及若干報(bào)警器和揚(yáng)聲器，主要完成對地鐵列 車的公共廣播、對講、目的地顯示及動態(tài)地圖指示功 能⑴。廣播采用主備結(jié)構(gòu)，報(bào)站時(shí)使用激活端主機(jī) 報(bào)站，非激活端主機(jī)處于熱備狀態(tài)，激活端主機(jī)出現(xiàn) 故障切換至備機(jī)報(bào)站，不會影響正常運(yùn)營。從2011 年9月開通運(yùn)營2年多來，正線先后發(fā)生多次全列 廣播無聲、廣播控制盒黑屏等影響較大的故障，降低 了服務(wù)質(zhì)量。通過對故障現(xiàn)象進(jìn)行分類分析，及時(shí) 制定了整改措施，提高了正線運(yùn)營的服務(wù)水平。
1全列廣播無聲
11故障現(xiàn)象
據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年3月16 -26 0，在正線運(yùn)營的 0212,0210,0208號電客車上連續(xù)發(fā)生3次全列廣 播無聲故障，全自動廣播、自動廣播和手動廣播3種 模式均失效，導(dǎo)致列車下線。列車下線后檢查廣播 主機(jī)柜指示燈，發(fā)現(xiàn)在手動報(bào)站時(shí)音頻處理模塊的 “音頻輸出” LED指示燈顯示異常，功率放大器“輸 出”指示燈不亮，客室揚(yáng)聲器無聲，其他模塊數(shù)字報(bào) 收稿日期：2013 -03 -30
作者簡介：陳靜（1979 -），女，碩士研究生學(xué)歷，講師，從事教學(xué)研究 工作。
站器、中央控制單元等未發(fā)現(xiàn)異常。用萬用表測試 廣播音頻總線狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不管有無廣播報(bào)站，總線一 直處于占用狀態(tài)。
12原因分析
把從故障列車拆下的中央控制器、音頻處理器 電路板安裝在廣播測試臺上進(jìn)行反復(fù)測試，可以再 現(xiàn)正線的故障現(xiàn)象。與廠家最新提供的一批電路板 卡進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)這2種電路板在線路布局上略有 不同，原中央處理器電路板的I2C總線上拉電阻設(shè) 計(jì)為330 Q（見圖1中R43、R44）,而最新批次中央 控制器電路板上該電阻已更改為10 kilo
SCL0
:R41 +3.3	U17
■200 T 2
SDA0
C52
+33 GND 罕
lOOn
VREF1 VREF2
EN
SCL1 SCL2
C53 100n -II~ GND
+5
SCL0 [
SDA1 SDA2 GND
PCA9306
J.
SDA0]
圖1中央控制器I2C控制芯片電路圖
因電路板的生產(chǎn)批次不一樣，硬件布局略有不 同。在故障列車上未進(jìn)行報(bào)站狀態(tài)下測量音頻總線 對地電壓，數(shù)值是零。正常狀態(tài)下，列車音頻總線在 空閑狀態(tài)下對地電壓應(yīng)為no V,有語音報(bào)站時(shí)為 低電壓。在功能正常的列車上人為將音頻總線與地 線相連，進(jìn)行廣播功能測試，此時(shí)全列廣播無法播 出，音頻處理模塊指示燈和功率放大器指示燈狀態(tài) 與正線故障現(xiàn)象相同⑵。因此可以認(rèn)為本次故障

APM列車的故障率，保證了列車質(zhì)量和運(yùn)營安全。 參考文獻(xiàn)：

[1]朱士友.車輛檢修工[M].北京：中國勞動社會保障出版社，
（編輯：林素珍）

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