一種接觸軌線路電力蓄電池工程車強迫緩解應急操作方法

鐘佳麗，王志文，曾偉鵬，詹城偉

（廣州地鐵集團有限公司，廣州 510310）

0 引言

電力蓄電池工程車（以下簡稱：電力工程車）是一種綠色、環保的地鐵維護工程車輛，具備接觸軌、接觸網及蓄電池3種供電模式[1]，近年來在廣州地鐵新線路推廣運用。

電力工程車主要用于牽引特殊車輛開展線路維護、巡查及車輛救援等作業，一般正線作業需連掛平板車輛[2]。若列車在接觸軌線路開行時，工程車制動系統出現嚴重故障，將觸發整列車緊急制動，由于線路特點，司乘人員無法直接下線路開展無火回送應急處理，所有救援操作必須在車上進行。

該工況下，急需一種電力工程車強迫緩解應急操作方法，實現不下車就能緩解整列車的空氣制動，提高工程車正線故障的應急處理速度，為工程車故障救援的行車組織工作預留充足時間，保障地鐵交通的安全運營。

1 工程車作業配置及應急措施

廣州地鐵新線電力工程車通常為雙機重聯掛平板車開展正線作業，如圖1所示。因重聯配置特點，大部分工程車故障均可在正線處理，通過應急操作由重聯機車牽引回庫。

圖1 機車連掛方式

如當工程車制動系統出現嚴重故障時，司機常見應急措施是將制動功能正常的重聯機車配置為主動力工程車（以下簡稱：主車），故障機車設為無火回送狀態，通過控制主車的列車管壓力緩解故障機車及連掛車輛的制動[3]。

2 強迫緩解可行性分析

電力工程車采用DK-2型制動機，該制動機的無火回送設置方法為關閉緊急制動控制氣路塞門、停放制動塞門、總風塞門，開放無火塞門以及手動緩解停放制動[4-5]，除手動緩解停放制動需下線路操作外，其余操作均可在車上進行。

由此可知，電力工程車不下車強迫緩解方案的關鍵點是在車上緩解停放制動，因停放制動緩解壓力至少需420 kPa，故若能保證故障工程車總風壓力大于450 kPa，且停放制動塞門為開啟狀態，手動按壓停放制動雙脈沖電磁閥緩解按鈕，即可通過故障工程車總風壓力緩解本車停放制動。

緩解整列車制動后，每當主車施加制動時，故障車總風都會向制動缸充風實現同步制動，且故障車需預留一定的總風壓力緩解本車停放制動，故不落車強迫緩解的設想需建立在故障工程車總風壓力充足情況下，為明確電力工程車總風壓力與其制動次數關系，在廣州地鐵新線開展正線及車廠實驗。

正線試驗在廣州地鐵知識城線開展，模擬電力工程車空壓機故障無法打風，故障車按上述思路緩解制動，由主車牽引故障工程車以28.5 km/h平均速度開行40 min（全線19 km），工程車進站及過道岔期間限速25 km/h，限速工況下需頻繁施加制動，全程減壓140 kPa；若以38 km/h平均速度開行30 min，且進站不減速，全程減壓100 kPa。

車廠試驗時，模擬工程車空壓機在不同總風壓力下故障，按上述思路緩解制動，試驗其自身風源可支持全制動及初制動次數，如表1所示。

表1 不同總風壓力下可支持制動次數

因總風壓力在500 kPa時，僅可支持12次初制動，總風風源預留量不充足，可考慮在總風壓力低于550 kPa時啟用無火回路，利用主車列車管持續給故障工程車總風缸充風原理，試驗工程車制動緩解后，可支持全制動及初制動次數，如表2所示。

表2 啟用無火回路不同總風壓力下支持制動次數

現場試驗頻繁施加全制動58次，停放制動先施加后自然緩解，若延長每次全制動施加間隔時間，將不會出現停放制動施加情況；初制動持續施加100次仍未出現停放制動施加情況，且總風壓力仍保持在470 kPa以上，說明無火回路充風性能穩定，能及時補充初制動的風壓消耗量，該方案可行性高，能有效保障行車安全。

通過上述實驗可知，強迫緩解應急方案可實現不落車緩解機車制動，可操作性強，且在接觸軌線路有非常明顯的優勢。

3 強迫緩解操作方法

強迫緩解的主要目的是緩解機車制動，提高司機對正線故障的應急處理效率。根據上述試驗結果以及知識城線區間長度，知識城線電力工程車故障時分有2種強迫緩解應急處置方案。

3.1 總風壓力高于550kPa

當故障工程車總風壓力高于550 kPa時，總風壓力預留充足，可直接利用總風壓力緩解本車停放制動，具體操作方法如下。

3.1.1 故障工程車

（1）將故障車停機，關閉制動柜160緊急增壓塞門（以下簡稱：160塞門）、116緊急閥列車管塞門（以下簡稱：116塞門）。

（2）按壓243YV停放制動雙脈沖電磁閥（圖2）左側緩解按鈕（以下簡稱：243YV電磁閥）。

圖2 243YV停放制動雙脈沖電磁閥

3.1.2 主車

（1）將工程車兩端司機室重聯開關一個配置“頭端”位，另一個配置“尾端”位。

（2）緩解主車緊急制動，并開展制動試驗，檢查機車制動性能狀態。

3.2 總風缸壓力低于550kPa

當故障工程車總風壓力低于550 kPa，可提前啟用無火回送通道；當故障工程車總風壓力低于500 kPa時，主車列車管能可持續性向故障工程車充風，保障故障工程車總風壓力基本穩定在500 kPa，該風壓可用于緩解故障車停放制動及后續制動風源儲備。

3.2.1 故障工程車

（1）將故障車停機，關閉制動柜160塞門、116塞門。

（2）無火回送氣路如圖3所示，松開57無火回送調壓閥鎖緊螺母，順時針擰緊螺桿至最大，開啟155無火塞門。

（3）按壓243YV電磁閥左側緩解按鈕，緩解故障車停車制動。

圖3 無火回送氣路

3.2.2 主車

（1）將工程車兩端司機室重聯開關一個配置“頭端”位，另一個配置“尾端”位。

（2）緩解主車緊急制動，并開展制動試驗，檢查機車制動性能狀態。

（3）緩解整列車制動，觀察故障車總風壓力充至500 kPa后方可動車。

4 結束語

本文結合廣州地鐵新線電力工程車運用經驗及線路特點，簡要描述接觸軌線路電力工程車出現故障時，現場應急處置受線路影響效率低且影響行車組織的問題。結合機車無火回路控制原理，提出一種接觸軌線路電力工程車強迫緩解應急操作方法，并分別模擬電力工程車在正線及車廠不同故障工況下的強迫緩解實驗，驗證并確認強迫緩解應急操作的可行性、可操作性及可靠性，為同行業接觸軌線路電力工程車故障應急處置提供一種新思路，實現高效率、高安全地開展工程車正線故障應急處置，有效降低對地鐵行車組織的影響，保障地鐵安全運營。