沈阳地铁九号线客室车门安全环线故障分析与优化

2021-01-15贾思晋王涵沈阳地铁集团有限公司运营分公司

环球市场 2021年11期

关键词：行程开关客室环线

贾思晋王涵沈阳地铁集团有限公司运营分公司

一、选题背景

自沈阳地铁九号线试运行之日以来，电客车发生多起车门安全环线断开故障，即关闭客室车门后，TCMS 显示所有车门状态正常关闭，但安全环线断开，列车牵引封锁。

本文针对安全环线断开故障，分析引起该故障的主要原因，并提出相应的优化方案，以达到降低故障率的目的。

二、九号线车门安全环线介绍

（一）单个门安全环线连接方式

单个车门内接入安全环线的五个行程开关包括：S1 锁闭到位开关、S2 左关门到位开关、S3 右关门到位开关、S4 隔离开关、S5 紧急解锁开关。在S1、S2、S3 行程开关被触发，且没有紧急解锁的情况下，单个门门关好线才能导通。在单个车门故障时，通过操作隔离锁，触发 S4 行程开关，同样可以使门关好线导通。

（二）车门安全环线控制原理

在牵引回路中，串接入门关好继电器常开触点。在列车各门之间，门关好线通过串联方式连接，只有在所有车门关到位的情况下，门关好继电器得电，列车才能发出牵引指令。门关好继电器得电后，司机台上的“客室门关好”指示灯亮起，从而传递门关好信息。

同时，九号线电客车在TCMS 显示屏有单个车门安全环线状态的显示，目的是为了能够及时定位导致门安全环线断开的故障点。将单门安全回路的两端分别连接到门控器，门控器通过两个输入线的电平信号来判断单门安全线的状态。

（三）影响车门安全环线的因素

结合安全环线的结构组成、控制原理等方面，分析影响安全环线故障的主要因素有以下几个方面。

1.车门端子排接线

车门端子排组成的X99：22 和X99：17线为单门安全环线的输入和输出线，如出现虚接情况，则会导致车门安全环线断路。

2.行程开关接线

客室车门各行程开关的触点接线端子进行压接后通过连接插头实现硬线导通。因此行程开关的接线、接线端子压接情况、连接插头的紧固状态均是保证安全环线正常接通的重要因素。

3.行程开关

沈阳地铁九号线电客车客室车门的行程开关内部具有1 对常闭触点和1 对为常开触点。通过不同形式触动行程开关的摆臂滚轮，从而触发行程开关内部触点，使其导通或断开，实现安全环线的断合。因此，行程开关也是影响该故障的重要因素之一。

三、故障原因分析

（一）故障现象

自九号线电客车试运行之日起，发生的安全环线断开故障现象为：站台关门作业完毕后，客室门全关闭指示灯不亮，TCMS 显示车门全部关好状态，但部分车门安全环线断开，随后在重新开关门之后故障消除。

通过查看故障发生时的ER 记录，发现均存在某个车门有安全环线输入反馈，但无安全环线输出反馈，通过ER 能够确定具体故障车门。

（二）故障原因分析

结合安全环线的影响因素，对故障车门情况进行排查并对九号线电客车车门进行全面普查。端子排接线及压线工艺未发现异常，且行程开关接线未发现虚接或损坏现象。该故障发生具有偶发性，且故障消除后再发生的概率较低，分析该故障的原因为偶发性行程开关触发不良。从各方面分析具体故障原因有如下两个方面：

（1）行程开关安装位置

行程开关安装位置影响开关的触发状态，如果车门行程开关安装间隙不符合标准，开关空行程较大，会导致车门关闭后行程开关触点圆柱面没有在开关碰片的正上方，或正线运行时由于车辆震动等原因使行程开关摆臂滚轮产生微小动作，行程开关触点没有完全触发。因此，行程开关安装位置不规范是导致车门安全环线断开的原因之一。

（2）行程开关动作卡滞

行程开关外壳采用PBT 塑料材质，较软并易变形，安装要求极高。如果安装工艺未能精准控制，极易因安装调整不当使开关受应力变形，造成开关内部动作卡滞的现象。结合行程开关现场安装工艺分析，开关壳体受压变形导致芯体在动作时偶发性卡滞是造成安全环路断开故障的原因之一。

四、安全环线优化方案

（一）调整行程开关安装位置

为保证机构良好触发行程开关，需对其安装位置作出相应的规范。

（1）锁闭行程开关

经调研，该型号开关的最佳触发位置为到开关死点距离为1-1.4mm。因此当锁钩处于复位状态时，开关滚轮与锁钩上平面间需要有1-1.4mm 的缝隙，这个间隙既能保证开关的灵活性，又能使得开关摆臂动作后内部触点接触较彻底。同时为了保证锁钩触发行程开关时，锁钩已完全复位。确定行程开关滚轮左垂直面与锁钩左平面的最佳距离为4mm。

（2）门关到位行程开关

经调研，该型号行程开关的最佳触发位置是滚轮摆臂摆到40-45 度的位置，极限触发位置是摆到65 度的位置。经过计算，当门处于关闭状态时，规定门到位开关死点到开关碰片顶面距离为7±1mm。