【摘  要】 基于实际运用中深圳地铁列车联挂中发现的问题，简要分析该列车联挂电路的基本原理，以及联挂电路设计上存在的问题，并提出了相应的改进方法。

【关键词】 自动车钩；受电弓；继电器

 

      城市轨道交通车辆在运营过程中，常会碰到有重联要求。在城市轨道交通车辆电气设计中，可通过应用全自动车钩电气系统来实现其重联功能。地铁列车全自动车钩电路又称为救援联挂电路，当列车因故障无法动车而需要救援时，需要两列车全自动车钩联挂后，再利用救援车的动力，将故障车推回（或拉回）车辆段。

      深圳地铁罗宝线（1 号线）续建工程 26 列车项目列车采用四动带两拖的编组方式，在两个拖车一位端设置有全自动车钩，用于与另一列车进行联挂。

 

      当两个全自动车钩联挂好后，列车在运行中，若被救援列车发现有紧急情况，可以通过在被救援车内按压紧急停车按钮来使两列车都施加紧急制动，从而起到安全防护的作用。这个功能主要靠72- K09、72- K10、72- K11三个继电器来实现。

      正常情况下，列车的紧急制动回路由72- K09继电器的常闭触头 15- 16 来控制，而在两列车联挂后，72- K09 继电器会得电，从而 72- K09 继电器的作用就被 72- K10 继电器取代了。联挂后 72- K09 继电器得电的电流流向为：救援车联挂端72- S04（拖动模式按钮）→救援车联挂端列车占有继电器22- K102 的 13- 14 触点闭合→救援车联挂端车钩电气钩头触点 008→被救援车联挂端 108→被救援车联挂端 010→救援车联挂端 110→救援车 72- K09 继电器。

      救援车联挂端 72- S04→救援车联挂端 22- K102 继电器13- 14 触点闭合→救援车联挂端车钩电气钩头触点 011→被救援车联挂端111→被救援车联挂端A车22- S07（紧急停车按钮）→22- S19（紧急停车按钮）→被救援车联挂另一A车22- S19（紧急停车按钮）→22- S07（紧急停车按钮）→被救援车非联挂端72- K11→车钩012触点→被救援车联挂端012→救援车联挂端112 触点→救援车联挂端 72- K10 继电器，救援车的72- K10一旦得电，则形成了新的紧急停车环路，同时则表示被救援车的4个紧急停车按钮通过车钩联挂电路控制了救援车的72- K10 继电器。

      当列车联挂好了后 ， 合救援车的拖动模式开关72- S04，72- K11 继电器得电的电流流向：救援车联挂端72- S04（拖动模式按钮）→救援车联挂端列车占有继电器22- K102的13- 14触点闭合→救援车联挂端车钩电气钩头触点008→被救援车联挂端 108→被救援车联挂端 72- K11 继电器，仔细分析发现，由于反向二极管72- V107 的存在，被救援车非联挂端继电器72- K11不得电。72- K11继电器的作用就是在两列车联挂后，通过断开其常闭触点11- 12，使救援车的72- K10得电，构成由72- K10控制的新紧急制动保护继电器得电电路（见图1）。

      正常情况下，列车的紧急制动回路由72- K09继电器的常闭触头15- 16 来控制，而当两列车联挂后，救援车联挂端 72- K10继电器通过其触点14- 11取代72- K09继电器的常闭触头15- 16的作用，来控制列车紧急安全环路，一旦被救援列车或救援列车的紧急停车按钮（红色蘑菇按钮22- S07 或22- S19）被按下，救援车联挂端 72- K10 继电器的得电电路将被切断，从而中断联挂列车紧急安全环路，使发生紧急制动停车。

 

      正常情况下，列车司机台解锁后，能通过人机界面（HMI）观察到列车此时各个系统的状态，司机可以根据看到的现象作出相应判断，在救援过程中HMI能点亮就显得尤为重要。然而，在深圳地铁一号线续建工程列车中，发现两列车联挂好了后，被救援车无法解锁司机台，也即司机台无法点亮。

      如图 2 所示，正常情况下当列车合激活开关后，将司机台主控锁转至启动位，则使22- A01 的 S01 行程开关闭合，通过继电器 72- k141 的常闭触头 31- 32 使司机室占有继电器22- K101、22- K151、22- K153、22- K154、22- K155 得电，这 5个继电器得电后，司机台解锁成功，HMI 人机界面点亮。

      当两列车联挂后，继电器 72- k141 会得电，从而使被救援车司机台无法解锁点亮，其电流流向为：救援车联挂端 72- S04（拖动模式按钮）→救援车联挂端列车占有继电器 22- K102 的13- 14 触点闭合→救援车联挂端车钩电气钩头触点 008→被救援车联挂端108→被救援车联挂端二极管 72- V107→被救援车 72- k141 继电器，一旦被救援车 72- k141 得电，从而导致被救援车司机台无法激活。

      取消继电器 72- k141 的常闭触头 31- 32（见下图 3 中画圈处），这样不论在正常情况还是救援联挂中，司机台都能解锁激活，整改后的司机台激活电路如图 3 所示。

      在日常联挂演练中发现，当两列车联挂好了后，司机关闭司机台钥匙或分拖动模式开关72- S04一瞬间，救援车有时会立即降下两个受电弓，这样救援车和被救援车（已经无法动车）就会都无法动车，这种现象存在极大的安全隐患，若在正线救援中发生，会造成非常大的列车晚点甚至停止运营。

      通过前面分析已经知道，列车处于联挂状态下继电器72- K10控制着列车的紧急制动回路。通过多次模拟测试发现，在列车联挂状态下，关闭司机台或分拖动模式开关72- S04一瞬间，继电器72- K10 和 72- K09 同时失电，继电器 72- K10的常开触点14- 11 要断开，继电器 72- K09 的常闭触头15- 16 要闭合，这是一个同时的过程，但这个过程存在时间差，也即继电器 72- K10 的常开触点 14- 11 断开后，继电器72- K09 的常闭触头 15- 16 还没来得及闭合，从而导致紧急制动回路失电，列车施加紧急制动，同时降下两个受电弓。整改前的电路图如图1。

      设置继电器72- K10 为一个失电延时继电器，延时时间为0.5 秒，这样当两列车处于联挂状态时，关闭司机台钥匙一瞬间，虽然继电器72- K10 和 72- K09 都要失电，但继电器72- K10 要比 72- K09 晚失电 0.5 秒，确保继电器 72- K09 的常闭触头15- 16 闭合后，继电器 72- K10 再失电，从而使紧急制动回路始终不会断电，也即不会发生列车降两个受电弓的现象。整改后的电路图如图 4 所示。画圈处为整改后的延时继电器。通过将继电器 72- K10 改为失电延时继电器后，在两列车联挂状态下，再也没有出现过关闭司机台钥匙或分拖动模式开关72- S04 一瞬间列车降双弓的现象。整改后的救援联挂电路如图 4 所示。

      对列车联挂电路整改后，解决了联挂后司机台无法激活、关闭司机台受电弓降弓的问题，该方案已成功实施于深圳地铁罗宝线续建工程所有的地铁车辆上。

 

[1]张振淼.城市轨道交通手册[M].北京:中国铁道出版社,1998.

[2]吴英帅.全自动车钩电气系统在城轨车辆上的应用[J].铁道机车车辆,2008,12(28).