郑州地铁5 号线牵引制动指令同时存在故障分析

2020-06-22赵晓宽

科学技术创新 2020年12期

赵晓宽

（郑州地铁集团有限公司运营分公司，河南郑州450000）

牵引系统是电客车运行的动力系统，主要功能是为电客车运行提供牵引力。特殊情况下，会采用紧急牵引应对正线的无法动车故障，确保正线的运行畅通。牵引系统在ATO 模式下由信号控制，在NRM模式下由硬线指令控制。

郑州地铁5 号线列车为A 型车，动力布置为四动两拖。采用的牵引控制系统由株洲中车时代电气股份有限公司提供，为车控布置，每节动车配置一个牵引箱，控制4 台牵引电机。通过DCU 对整车牵引动力进行控制。牵引和制动列车线采用继电器控制，保障了运行的可靠性。但也存在不少问题，比较典型的就是牵引制动指令同时存在故障，该故障主要由继电器卡滞引起，且带有一定的偶发性，一但在正线出现故障，就会导致无法动车，需要清客救援，造成正线晚点，降低运营服务质量。

1 故障现象

2020 年2 月19 日，0536 车在库内检修作业时，HMI 报出“牵引制动指令同时存在”故障，持续2 秒后消失，HMI 界面显示“快速制动”。故障现象如图1 和图2 所示。

图1 HMI 故障信息

图2 主界面显示工况“快速制动”

正线和库内共发生2 次牵引制动指令同时存在故障，导致列车无法动车、牵引封锁，故障具体统计如表1 所示。

表1 故障统计

2 故障原因分析

2.1 故障调查

2.1.1 故障数据分析

故障发生后，下载EDRM 事件记录仪数据进行分析，判断为继电器卡滞，导致牵引指令和制动指令同时存在，以2 月19日故障数据为例。制动数据中1 代表缓解，0 代表施加。

下载EDRM 事件记录仪数据进行分析，23：49：45 秒Tc1 车占有，方向手柄在向前位时，紧急制动EBRD1 为低电平，说明此时列车已处于紧急制动状态，此时ATC 切除，紧急制动EBRD1 指令仅用于监视，TCMS 根据紧急制动监视指令来判断列车紧急制动状态，所以HMI 上未显示紧急制动信息，只显示“快速制动”。

图3 故障时间段记录仪数据

查看故障时间段数据，发现列车处于紧急制动状态，因此推牵引手柄时，TCMS 同时检测到牵引指令和紧急制动指令，报“牵引制动同时有效”。

23：49：47 秒，牵引指令变为低电平，查看视频此时牵引手柄回到零位后，与故障履历中显示的故障消失时间基本一致。因此可知0536 车报“牵引制动同时有效”故障原因为1 车紧急制动无法缓解。

图4 牵引手柄回零记录仪数据

2.1.2 故障报出逻辑分析

故障发生后，根据下载的数据进行判断，对牵引制动指令同时存在故障的报出逻辑进行分析。

牵引指令建立后，牵引和制动列车线全部贯通，此时列车具备牵引条件，可以正常牵引。如果制动列车线存在断路情况，会自动施加制动，此时牵引和制动同时存在，报出故障。牵引手柄回零位，牵引指令取消，牵引制动指令同时存在故障会消失，HMI 上工况信息会显示快速制动。

2.2 故障分析

2.2.1 电气原理图分析

查看紧急制动回路电路图（紧急制动/快速制动第五页，图号0205E00372），由故障数据可知方向手柄在非零位时，Tc1 车紧急制动监视指令为高电平，说明紧急制动继电器22-K125、22-K127 控制电路正常。

牵引指令和制动指令由继电器22-K125 的常开触点控制，牵引指令和制动指令正常，说明继电器22-K125 的供电正常，所以接触器22-K127 供电正常。

查看数据紧急制动EDRB1 为低电平，由电路图可判断接触器22-K127 的常开触点1-2/3-4/5-6 存在卡滞，导致1 车紧急制动无法缓解、快速制动22-K171 继电器不得电，快速制动无法缓解。

2.2.2 事件记录仪数据

再次对事件记录仪数据进行分析，找出了一定的规律，方向指令和EBRD1 前数据对应，可根据图4 的01：13：40 秒数据和01：15：51 秒数据得出：方向指令1 高电平，EBRD1 前数据就是1高电平，方向指令0 低电平，EBRD1 前数据就是0 低电平，如果不一致，则根据电路图判断继电器触点卡滞，从而导致制动无法缓解，此时给出牵引指令会报出同时存在的故障。

2.2.3 紧急制动继电器触点卡滞

根据5 号线库内检修情况，库内切除ATC，电客车激活后，方向手柄离开零位，紧急制动继电器得电吸和，=22-k127 继电器的1-2、3-4、5-6 触点吸合，=22-k128 继电器的1-2、3-4、5-6触点吸合，此时制动列车线得电，电客车可以缓解制动，正常牵引。

=22-k127 继电器的1-2、3-4、5-6 触点和=22-k128 继电器的1-2、3-4、5-6 触点任何1 处卡滞，则制动列车线失电，无法正常牵引。