深圳地鐵一號線增購列車發生溜車的原因分析

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摘要：基于深圳地鐵一號線增購列車牽引制動控制原理以及牽引系統和制動系統對主風管壓力監控的不一致，分析了增購列車發生溜車的原因。

關鍵詞：牽引制動控制原理；主風管壓力監控；溜車。

0 、引言

2013年4月15日8：14分，深圳地鐵一號線增購列車124車在坪洲站，兩次以列車自動駕駛模式（ATO模式）啟動時產生溜車現象，改用手動駕駛模式（SM模式）動車，列車運行正常，后續運行中溜車現象沒有再次發生。

1、列車控制原理

1.1列車牽引制動控制原理

在深圳地鐵一號線增購列車牽引制動控制中，主風管壓力是列車能否正常牽引的重要條件之一。在列車牽引命令發出后，列車需接收由主風管壓力達到運行安全設定值（深圳地鐵1號線列車均為大于600kPa）等安全要素組成的牽引允許信號后，才允許制動系統緩解列車的制動（保壓制動）。同時列車實時監控主風管壓力的狀態，在主風管壓力未達到運行安全設定值前，對牽引系統發出封鎖牽引的指令，禁止牽引系統輸出牽引力。

1.2 列車保壓制動的緩解條件

1.2.1 在列車自動駕駛模式（ATO模式）下，當接收到牽引允許指令則保壓制動緩解；

1.2.2 在列車手動模式駕駛，牽引允許指令有效、列車牽引力大于列車控制單元計算的牽引力大小、且牽引指令持續發出500ms。

1.2.3在列車手動模式駕駛，列車處于非靜止狀態、牽引制動參考值大于10%，且牽引指令持續發出500ms。

1.3 列車牽引制動系統對主風管壓力監控原理

1.3.1 牽引允許信號中主風管壓力值的監控

牽引允許信號中主風管壓力監控的元器件為安裝在主風管上的壓力開關，屬于開關量輸入，根據壓力開關設計原理，存在3%的允許壓力誤差。

1.3.2 封鎖牽引指令中主風管壓力值的監控

封鎖牽引指令中主風管壓力監控的元器件為壓力傳感器，為模擬量輸入，誤差極小。

1.4 列車空壓機啟停以及供風原理

1.4.1 列車空壓機啟停控制

列車控制單元（VCU）控制空壓機電機的啟停。當主風管壓力低于750kPa時主空壓機開始工作，當主風管壓力升到900kPa時主空壓機停止工作。當列車壓縮空氣消耗過大，主風管壓力下降到680kPa以下時，第二臺空壓機啟動，兩臺空壓機同時工作。

1.4.2 列車供風原理

列車主風管無條件的給制動系統供風，當主風管壓力大于650kPa時，才給空氣懸掛系統供風（此功能由溢流閥實現），當主風管壓力大于750kPa時，才給車下設備箱體供風（此功能由溢流閥實現）。

2 一號線增購列車124車發生溜車時的數據分析

根據列車控制單元（VCU）的事件記錄儀記錄顯示，列車在坪洲站停穩，上客（估計上客人數為1000至2000人左右）后，主風管壓力從765kPa降至596kPa。隨后，列車以列車自動駕駛模式（ATO模式）給出牽引命令，此時列車保壓制動緩解，但無牽引力輸出（牽引封鎖），由于坪洲站為上坡站臺，列車在即沒有制動力，又沒有牽引力的狀態下，由于坡度產生溜車的現象。

為進一步研究溜車的原因，模擬兩個主風管壓力監控點的狀態，再現溜車時的現象，列車回廠后進行了一系列的試驗。試驗結果表明：在主風管壓力處于596kPa時，主風管監控壓力開關并未動作，使牽引允許信號為0，而列車控制單元已監控到主風管壓力傳感器小于600kPa，并向牽引系統發出封鎖牽引的命令。即當主風管壓力的兩個監控元器件在特殊的壓力點下，將出現動作不一致的情況。

3、一號線增購列車124車發生溜車時的原因分析

根據列車空壓機啟停以及供風原理，主風管的壓力在正常情況下不會出現低于650kPa的情況。而124車發生溜車現象時，主風管壓力為596kPa，即當客流過大，導致空氣懸掛系統耗風量過大時，主風管給空氣懸掛系統供風的溢流閥沒有達到預定的關閉值（經下車測試，溢流閥的關閉值均小于600kPa），起到保護主風管壓力的作用。

4、結論

就此事宜，一號線增購列車以及二號線同型列車的制動系統廠家克諾爾將懸掛系統的溢流閥（II63448/201）更換為型號為II63947/0750的溢流閥。即當主風管壓力大于750kPa時，主風管才向空氣懸掛系統供風，而當主風管壓力小于700kPa時完全截止向空氣懸掛系統供風。