地鐵列車控制電路常見故障及控制措施分析

摘要：本文從深圳地鐵2號線列車控制系統部件的年度故障率統計及各部件的典型故障分析兩方面，介紹了地鐵列車控制系統在列車驗收及日常維護中需要注意的問題。

關鍵詞：地鐵車輛;牽引控制電路;故障;控制措施

一、前言

地鐵車輛控制系統作為車輛的重要組成部分，在日常的正常行車及安全方面起到重要作用，同時也是檢修方面重點工作。控制系統包含的部件多，分布廣，連接著車上的許多設備，其故障后帶來的影響也比較大，因此更需提高其可靠性。

二、部件年度故障率統計

根據對深圳地鐵2號線控制電路常見故障統計表：

從以上的統計可以看出，司控器、接線故障的故障率是逐漸降低的，而繼電器故障卻是逐年上升;故障總數上可以看出故障多發生在新車運營的前兩年，后期故障較為平穩。因此，在運營初期需重點關注的是司控器、接線檢查，隨著運營時間的增加需重點關注繼電器的維保。

三、各部件典型故障

1、司控器

1）司控器分壓電阻故障

故障現象：2011年5月，229車、216車先后在正線報“司控器超量程故障”，HMI上顯示“主控手柄”圖標紅色，推牽引手柄但無牽引力輸出。列車以TRB模式回庫后，檢查發現司控器分壓定值電阻阻值都變為無窮大，判定為電阻故障導致牽引參考值輸出超過了理論值，導致列車故障。該分壓定值電阻為陶瓷電阻，在震動工況下容易出現內部電阻絲熔斷現象;將陶瓷電阻全部更換為金屬電阻，故障再未次發現。

故障原因：陶瓷分壓定值電阻不適用于強震動的工況。

2）警惕按鈕無法按下

故障現象：2012年1月19日，233車在正線出現司控器警惕按鈕卡滯無法按下故障，檢查發現主控手柄金屬桿固定螺母壓緊在警惕按鈕下半部橡膠上，司機在轉動警惕按鈕時固定螺母產生聯動，導致固定螺母上升脫出，無法按下警惕按鈕;經普查發現共有24臺司控器存在同樣的問題，將有問題的警惕按鈕下半部橡膠內圈深度減少0.5-1mm后恢復正常。

故障原因：警惕按鈕下半部分橡膠塊注塑工藝尺寸不統一。

3）司控器鑰匙聯鎖塊螺絲松動

故障現象：2012年12月13日，207車在新秀折返后2071車司控器方向手柄無法回零，司機室無法切換到6端;檢查發現列車主控鑰匙與方向手柄間的聯鎖塊螺絲松出并阻止方向手柄動作。

故障原因：司控器鑰匙聯鎖塊螺絲松動。

2、接線故障

1）接線螺絲不緊固導致打火

故障現象：2011年6月23日，2266車一位端空調機組不工作，且司機室送風機不工作，檢查發現5車的三相空開2QF10跳閘，且W相接線銅排有嚴重的放電燒傷痕跡，更換新的接線銅排及接線端子。

故障原因：接線緊固螺栓松動。

2）整改后接線未包扎導致接地故障

故障現象：2013年2月15日，212車司機在世界之窗上行線報，列車站臺作業完畢后AMC、MCS模式均無法動車，右側開、關門燈不亮，7QF01空開跳閘且不可恢復，手動開門無效;司機手動解鎖車門后清客退出服務。檢查發現強行開門按鈕處有兩根已廢棄的線裸露，且其中一根7105線的線頭處有燒損痕跡，判定為整改時遺留的接線只取消了一端且未進行包扎，導致接地。重新將廢棄的接線兩端都進行取消并進行包扎。

故障原因：整改未執行到位，作業質量問題。

3）接線破皮接地

故障現象：2013年2月17日，210車在東角頭上行時報列車受電弓降下，列車沒有牽引力，啟動救援程序將列車推至就近存車線。檢查發現PH箱內部高壓開關輔助觸點接線被金屬邊緣磨破放電，導致雙弓降下。

故障原因：PH箱高壓開關輔助觸點接線被金屬邊緣磨破接地。

4）端子排與短接片不匹配

故障現象：2014年10月，2081車在正線報列車遠、近光燈都不亮?；貛旌髾z查發現遠、近光燈的電源接線5201線在司機室設備柜端子排處的短接片接觸不良。由于5201線需分別接到主、副司機臺下，因此在司機室設備柜采用了兩個端子排進行了接線，中間使用了一個短接片;檢查發現使用的端子排一片為2.5mm2，另一片為1.5mm2，而使用的短接片為1.5mm2的，因此在震動時會產生短接片與2.5mm2端子排接觸不良的情況，更換短接片后恢復正常。

故障原因：短接片兩端的端子排大小不一致。

3、繼電器故障

1）繼電器線圈斷線故障

故障現象：2013年6月23日211車司機在世界之窗上行線報，列車AMC模式進站對標準確，但車門、屏蔽門無法打開，空開未跳閘;司機手動解鎖車門后清客退出服務?；貛旌髾z查發現列車開右門繼電器7KA04（型號：D-U204-KLC）線圈阻值為5.03MΩ（正常為5.3KΩ），說明繼電器線圈斷線。后續連續發生相似故障，廠家回復為該批次繼電器焊接工藝問題，對該批次繼電器進行更換。

故障原因：繼電器焊接工藝問題。

2）繼電器觸點阻值變大

故障現象：2015年1月21日222車以AMC模式運行時發生緊制，信號屏顯示車門未鎖閉;后經檢查發現車門關好回路上的3KA02繼電器（型號：D8-U204）5R/9R常開觸頭在得電閉合后，其阻值在8.4千歐姆至43.7千歐姆跳變，超出正常范圍，更換新的繼電器。

故障原因：繼電器觸點阻值變大。

3）延時繼電器卡滯故障

故障現象：2012年4月16日，224車在試驗開門后轉換司機臺作業時發現車門無法關閉，檢查其他車輛也發現在快速轉換司機臺時容易出現該現象;后經調查原因為車門電路上采用的TDE-U204-KLC延時繼電器為無源延時繼電器，其在短時間得電的情況下（lt;20ms）內部電容無法完成充電，會導致繼電器無法動作的情況;后續全部更換為有源延時繼電器。

故障原因：延時繼電器本身特性問題。

4、空開故障

1）保護開關整定值偏小

故障現象：2013年6月，空調系統頻繁報高壓故障，檢查故障原因大部分為空調冷凝風機跳閘;對空開整定電流值進行調整后恢復正常。

故障原因：空開整定電源值設定低于實際電路要求。

5、按鈕/旋鈕故障

按鈕/旋鈕的故障多表現在指示燈的故障。

四、預防控制措施

1、從以上的典型故障可以看出，產品設計類的問題較多;因此需參與到列車的設計、部件選型等，及時將日常使用、維護中遇到的問題反饋給列車制造廠，從源頭上解決問題。

2、加強列車的預驗收管理，把好列車到段后的首關。很多問題如果能在列車預驗收上發現并督促廠家整改，就可以減少正線運營指標。如司控器螺絲松動、接線松動等，就應該能在預驗中發現并處理。

3、對列車運營中出現的普遍性問題，要求廠家進行全面的普查、整改，避免問題擴大化。如在發現幾個繼電器線圈斷線等特殊問題時，就應及時聯系廠家提供問題原因及整改方案。

4、加強日常維護，制定科學的維修周期及內容。如繼電器觸點電阻值增大等，就需要定期對繼電器進行更換。

5、對部分特別關鍵部件，可以考慮增加旁路等技改方案，提高列車可靠性。如影響到列車牽引、制動功能等特別重要的繼電器，可考慮增加旁路開關或備用模式。

五、結束語

針對地鐵車輛控制系統的常見故障，為了保障地鐵列車的可靠運行，要從列車設計、列車驗收、日常維護、技術改造等多方面入手，提高地鐵列車控制系統的可靠性。