列車安全聯(lián)鎖緊急電路設(shè)計改進研究
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下面以列車單機運行、主控機車+從控機車重聯(lián)運行這兩種方案配置模式對安全聯(lián)鎖電路的方案進行說明。
1.1機車單機運行說明
占用端重聯(lián)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)S01手動打到“頭端”位置，非占用端控制轉(zhuǎn)換開關(guān)S02手動打到“尾端”位置。電源DC110V+經(jīng)S01“頭端”→CCU→13SB→14SB→S02“尾端”→W02→54KA，串聯(lián)成一個安全聯(lián)鎖緊急回路。正常情況下，W02重聯(lián)硬線為高電平(DC110V+)，緊急中繼54KA得電，列車能正常運行;當安全聯(lián)鎖緊急回路中任一節(jié)點斷開，W02重聯(lián)硬線為低電平(DC110V－)，緊急中繼54KA失電，其常閉觸點閉合，排風閥94YV得電(列車管排風)，列車產(chǎn)生緊急制動。
1.2主控機車+從控機車重聯(lián)運行說明
重聯(lián)機車通過外部重聯(lián)硬線連實現(xiàn)重聯(lián)，I號車占用端重聯(lián)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)S01手動打到“頭端”位置、S02打到“外重聯(lián)”，I號車S01打到“外重聯(lián)”、S02打到“尾端”，兩臺重聯(lián)車的所有緊急制動信號串聯(lián)成一個大的安全聯(lián)鎖緊急回路。正常情況下，W02重聯(lián)硬線為高電平(DC110V+)，Ⅰ號車和Ⅱ號車緊急中繼54KA均得電，機車能正常起動運行;當安全聯(lián)鎖緊急制動控制環(huán)路中的任何一個節(jié)點斷開，W02重聯(lián)硬線為低電平(DC110V－)，Ⅰ號車和Ⅱ號車緊急中繼54KA同時失電，排風閥94YV得電(列車管排風)，兩臺重聯(lián)車同時產(chǎn)生緊急制動。
2機車安全聯(lián)鎖機車故障案例
在早期工程車多機重聯(lián)運行調(diào)試過程中，多次出現(xiàn)CCU緊急中繼輔助觸點被燒毀的故障事件，從而導(dǎo)致安全聯(lián)鎖電路的失效。經(jīng)過研究分析主要是安全聯(lián)鎖電路配置錯誤和人工誤操作引起，如果I號車S01手動打到“頭端”位、S02打到“外重聯(lián)”，II號車S01打到“外重聯(lián)”、S02打到“頭端”。I號車電源DC110V+經(jīng)S01“頭端”→CCU→13SB→14SB→S02“外重聯(lián)”→W01到II號車W01→S01→CCU→13SB→14SB→S02“頭端”，II車S02輸入電壓DC110V，由于列車控制蓄電池輸出額定電壓DC110V(DC77V－DC137．5V)，當兩臺重聯(lián)機車控制電壓不同時，電壓差最大為137．5V－77V=60．5V，相當于60.5V電壓差直接連接到安全聯(lián)鎖回路。CCU緊急中繼輔助觸點所能承受電流為5A，當多機重聯(lián)時，電壓差直接施加到安全聯(lián)鎖回路，電阻較小，導(dǎo)致電流較大，超過CCU緊急中繼輔助觸點電流，導(dǎo)致CCU緊急中繼輔助觸點被燒毀。
為了解決上述問題，對多機安全聯(lián)鎖電路進行優(yōu)化改進。基于綠色、環(huán)保、經(jīng)濟的設(shè)計原則，在輸入電源DC110V連接重聯(lián)控制開關(guān)S01、S02之前各串聯(lián)一個二極管。在列車單機運行時，當出現(xiàn)誤操作時，如重聯(lián)控制開關(guān)S01打到“頭端”，S02打到“頭端”/“外重聯(lián)”，則不能形成安全聯(lián)鎖回路。必須正確配置重聯(lián)控制開關(guān)才能正常啟動制動。當主控機車+從控車重聯(lián)運行時，如果安全聯(lián)鎖電路配置錯誤或人工誤操作:例如Ⅰ號車和Ⅱ號車通過外部硬線重聯(lián)，Ⅰ號車S01手動打到“頭端”位、S02打到“外重聯(lián)”，Ⅱ號車S01打到“外重聯(lián)”、S02打到“頭端”;Ⅰ號車電源DC110V+經(jīng)重聯(lián)電纜W01連接到Ⅱ號車重聯(lián)電纜W01，同時Ⅱ號車電源DC110V+經(jīng)重聯(lián)電纜W01連接到Ⅰ號車重聯(lián)電纜W01;當兩臺重聯(lián)機車控制電壓不同時，兩臺列車重聯(lián)電路中出現(xiàn)電壓差，由于二極管的單向?qū)щ娦阅?，不會?dǎo)致重聯(lián)列車電壓差形成回路，解決了在多機重聯(lián)運行時，由于安全聯(lián)鎖電路配置錯誤或人工誤操作而燒損CCU緊急中繼輔助觸點的故障問題;只有在重聯(lián)電路配置完全正確時，才能實現(xiàn)安全聯(lián)鎖緊急制動。
4結(jié)語
在早期工程車多機重聯(lián)運行調(diào)試過程中，由于沒有考慮到重聯(lián)時兩列車控制電壓不同而形成的電壓差，實際應(yīng)用中，多次出現(xiàn)CCU緊急中繼輔助觸點被燒毀的故障隱患，從而導(dǎo)致安全聯(lián)鎖電路的失效。本文中采用在重聯(lián)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入電源前串聯(lián)二極管，利用二極管的單向?qū)щ娏餍阅?，避免了在機車重聯(lián)運行中誤操作，CCU緊急中繼輔助觸點被燒損的故障，從而提高了本安全電路的可靠性和實用性。該改進方案在工程車實際重聯(lián)安全聯(lián)鎖緊急回路中廣泛應(yīng)用。
作者：王秀玲 劉世杰 鄒煥青 單位：南車株洲電力機車有限公司