何斌

摘 要：針對(duì)深圳地鐵1號(hào)線續(xù)建工程地鐵列車蓄電池充電機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)板高達(dá)71.15%的故障率，通過(guò)對(duì)故障原因的研究，最終找出故障原因?yàn)檫^(guò)壓沖擊導(dǎo)致內(nèi)部元器件損壞，并針對(duì)此提出了相應(yīng)的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：地鐵列車；蓄電池充電機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)板；DBS；高壓輸入電路改進(jìn)

1 概述

深圳地鐵1號(hào)線續(xù)建工程地鐵列車是由株洲電力機(jī)車有限公司生產(chǎn)的26列電動(dòng)客車，于2009年9月正式投入運(yùn)營(yíng)。列車若長(zhǎng)期未激活或?qū)π铍姵剡M(jìn)行放電后，蓄電池會(huì)饋電，造成列車無(wú)法正常激活。該項(xiàng)目列車上未安裝緊急蓄電池，而替代的是充電機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)裝置，當(dāng)蓄電池饋電后，可以在手動(dòng)升弓后按壓緊急啟動(dòng)按鈕（=31-S104），蓄電池充電機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)板會(huì)輸出直流110V電壓，從而使A車輔助逆變器和充電機(jī)工作，進(jìn)而給蓄電池充電。蓄電池充電機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)板的啟動(dòng)原理見(jiàn)圖1。

圖1 蓄電池充電機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)板的啟動(dòng)原理

圖2 緊急啟動(dòng)按鈕線路

蓄電池充電機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)板英文名為Dead Battery Start，簡(jiǎn)稱DBS。雖然自該項(xiàng)目列車投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)DBS使用頻率極少，一般是在預(yù)防性維修中檢查其外觀狀態(tài)及功能，通過(guò)普查發(fā)現(xiàn)其故障率卻高達(dá)71.15%，故障率一直居高不下，且有13列車兩端的DBS同時(shí)故障，一旦蓄電池饋電后，兩端A車的應(yīng)急啟動(dòng)板也同時(shí)故障的話，造成列車無(wú)法激活，只能通過(guò)更換DBS或者更換列車蓄電池，才可以激活列車，對(duì)生產(chǎn)及列車正常運(yùn)營(yíng)造成較大影響。

2 DBS故障原因分析

通過(guò)對(duì)DBS的高壓輸入電壓研究發(fā)現(xiàn)，列車在正線運(yùn)營(yíng)時(shí)，由于列車牽引取流、再生制動(dòng)回流及打雷等天氣影響，正線接觸網(wǎng)的網(wǎng)壓變化范圍往往比庫(kù)內(nèi)要大很多，且網(wǎng)壓存在較多瞬時(shí)峰值。但DBS的輸入1500V直流電壓線路中僅有A車輔助系統(tǒng)熔斷器（=31-F07）保護(hù)，并無(wú)其他濾波等過(guò)濾單元。

通過(guò)對(duì)正線及庫(kù)內(nèi)網(wǎng)壓采集數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)，DBS故障原因?yàn)檎€接觸網(wǎng)網(wǎng)壓不規(guī)律變化造成DBS內(nèi)部過(guò)壓部件損壞，同時(shí)廠家在對(duì)DBS故障部件的維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)故障原因均是DBS內(nèi)部板件上的熔斷器或晶體管燒損，經(jīng)檢測(cè)故障件發(fā)現(xiàn)除了部件壽命及質(zhì)量外，不排除這些熔斷器或晶體管受到過(guò)壓沖擊后燒損，進(jìn)而導(dǎo)致DBS無(wú)法正常工作。

3 技術(shù)方案改進(jìn)

此次整改涉及到兩方面，一是要求供貨商對(duì)DBS上易損元器件進(jìn)行換型，做到可以承受正線網(wǎng)壓的變化，由于涉及廠家技術(shù)保密，未詳細(xì)說(shuō)明本次換型設(shè)計(jì)DBS哪些內(nèi)部元器件，目前供貨商已經(jīng)完成對(duì)易損元器件的換型整改工作，且已經(jīng)全部裝車。

二是對(duì)輸入高壓電路進(jìn)行整改。為有效避免DBS收到正線電壓的沖擊，通過(guò)對(duì)對(duì)DBS是高壓輸入電路研究發(fā)現(xiàn)，在正線列車運(yùn)營(yíng)時(shí)DBS也一直有1500V直流電壓輸入，而此時(shí)是不需要DBS工作的，雖然這時(shí)DBS沒(méi)有110V直流電壓輸出，但其內(nèi)部元器件仍然受到正線波動(dòng)網(wǎng)壓的沖擊，為避免內(nèi)部元器件再受到過(guò)壓沖擊損壞，現(xiàn)對(duì)DBS高壓輸入電路做以下整改，見(jiàn)圖3。

圖3 改進(jìn)后的DBS高壓輸入電路

即在1500V輸入線路上串接一個(gè)線路接觸器Q2，通過(guò)這個(gè)線路接觸的常閉觸點(diǎn)來(lái)控制1500V直流電是否輸入，而線路接觸器Q2又通過(guò)列車激活繼電器進(jìn)行控制，當(dāng)列車可以正常激活時(shí)，Q2線圈得電，此時(shí)Q2的常閉觸點(diǎn)斷開，1500V無(wú)法輸入DBS中。而當(dāng)蓄電池饋電時(shí)或需要測(cè)試DBS功能時(shí)，列車激活繼電器不得電， Q2線圈也不得電，其常閉觸點(diǎn)一直閉合，1500V可以正常輸入DBS中。通過(guò)以上改進(jìn)就可以做到列車在正線運(yùn)營(yíng)包括在庫(kù)內(nèi)轉(zhuǎn)軌動(dòng)車時(shí)1500V無(wú)法輸入DBS中，有效保證了DBS內(nèi)部元器件不受到正線網(wǎng)壓變化的沖擊，延長(zhǎng)其壽命。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)DBS的故障原因進(jìn)行分析，文章主要對(duì)DBS的高壓輸入電路進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)廠家也對(duì)DBS內(nèi)部元器件進(jìn)行換型升級(jí)，改進(jìn)后DBS的故障率大幅降低，目前測(cè)試所有列車上的DBS功能均正常。后續(xù)還要對(duì)高壓輸入電路中增加的線路接觸器進(jìn)行選型，盡可能使路接觸器的觸點(diǎn)最大通過(guò)電流滿足DBS工作時(shí)的額定電流。

參考文獻(xiàn)

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[3]彭駒，莫堅(jiān).深圳地鐵1號(hào)線續(xù)建工程車輛輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2009（4）.