賴勝波

（廣州市地下鐵道總公司，廣東 廣州510380）

0 引言

當(dāng)前地鐵屏蔽門安全回路系統(tǒng)還需進(jìn)一步改進(jìn)，以便提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保長(zhǎng)期運(yùn)行的安全。

1 地鐵屏蔽門安全回路的主要構(gòu)成

地鐵屏蔽門安全回路是由門閘鎖、行程開(kāi)關(guān)、LCB開(kāi)關(guān)、DCU、控制柜、電源柜、信號(hào)系統(tǒng)組成。

門閘鎖根據(jù)電磁閥和滑動(dòng)門傳動(dòng)裝置的命令完成動(dòng)作。當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)給予開(kāi)門指令時(shí)，電磁閥向上吸合，帶動(dòng)門閘鎖上移。當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)給予關(guān)門指令時(shí)，滑動(dòng)門關(guān)閉，滑動(dòng)門傳動(dòng)裝置碰撞門閘鎖，使之下落。行程開(kāi)關(guān)是3組常閉觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)裝置，其觸點(diǎn)的斷開(kāi)／閉合是由與門閘鎖的接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)門閘鎖上頂時(shí)，行程開(kāi)關(guān)與之接觸，行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)；當(dāng)門閘鎖下落時(shí)，行程開(kāi)關(guān)與之分離，行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)重新閉合。LCB開(kāi)關(guān)的作用是保護(hù)單個(gè)門安全回路，當(dāng)某個(gè)門出現(xiàn)安全回路斷開(kāi)的情況時(shí)，將對(duì)應(yīng)的LCB開(kāi)關(guān)打手動(dòng)位，可保證安全回路的暢通。DCU內(nèi)部有3個(gè)接線端子將行程開(kāi)關(guān)接線、LCB安全回路接線匯總并接線下一個(gè)DCU。

2 實(shí)例探討

安全回路的作用是防止屏蔽門未關(guān)閉情況下列車進(jìn)站，危及乘客人身安全。因此，安全回路設(shè)計(jì)應(yīng)在嚴(yán)謹(jǐn)性和安全系數(shù)上做好功課。

筆者篩選了關(guān)于安全回路的改造實(shí)例，即廣佛線首通段之中屏蔽門的安全回路，來(lái)分析其接線的不謹(jǐn)慎性。廣佛線首通段采用瑞士卡巴DCU系統(tǒng)安全回路，這套系統(tǒng)將安全回路線接入DCU線，但DCU并未對(duì)安全回路采取監(jiān)控措施，只是通過(guò)DCU跳線的形式傳送給下一個(gè)DCU，這在嚴(yán)謹(jǐn)性上出現(xiàn)了重大失誤：（1）接線端子多，跳線多，經(jīng)列車進(jìn)站出站產(chǎn)生的震動(dòng)容易導(dǎo)致接線端子松脫，安全回路斷開(kāi)；（2）DCU并未設(shè)計(jì)安全回路監(jiān)控，因此安全回路線經(jīng)過(guò)DCU完全是多余的設(shè)計(jì)。本文根據(jù)原設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)試用情況進(jìn)行以下案例分析：

2.1 案例一：西塱上行屏蔽門關(guān)門后安全回路不通，導(dǎo)致列車無(wú)法出站

這次故障是電磁閥上部接線端子排6號(hào)線氧化（圖1），導(dǎo)致全回路不通所致。電磁閥上部接線端子安裝在門蓋板內(nèi)部，密封性能差，由于空氣潮濕，接線端子比較容易氧化，造成安全回路斷開(kāi)。

2.2 案例二：雷崗下行屏蔽門安全回路斷開(kāi)，導(dǎo)致列車無(wú)法進(jìn)站

這次故障是DCU內(nèi)部接線端子X(jué)11上的5號(hào)接線端子（圖2）松動(dòng)造成的。由于安全回路線經(jīng)過(guò)DCU內(nèi)部X11、X12、X5端子排，接線點(diǎn)多，且接線頭短、硬，列車震動(dòng)極易引起松動(dòng)，導(dǎo)致安全回路斷開(kāi)。

圖1 電磁閥上部接線端子

圖2 DCU接線端子分布圖

3 改造方案實(shí)施

（1）滾輪觸點(diǎn)的機(jī)械式行程開(kāi)關(guān)改為非接觸式行程開(kāi)關(guān)，增加可靠性。廣佛線屏蔽門系統(tǒng)采用的是滾輪觸點(diǎn)的機(jī)械式行程開(kāi)關(guān)，相對(duì)于目前屏蔽門行業(yè)大量采用的非接觸式行程開(kāi)關(guān)故障率要高一些。滑動(dòng)門和應(yīng)急門的行程開(kāi)關(guān)進(jìn)入安全回路，滑動(dòng)門門機(jī)內(nèi)有左、右兩扇門關(guān)門到位行程開(kāi)關(guān)各一個(gè)。運(yùn)營(yíng)時(shí)，每次滑動(dòng)門電動(dòng)打開(kāi)、關(guān)閉過(guò)程中上述兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)都要?jiǎng)幼?。每天列車通過(guò)約240次，鎖緊機(jī)構(gòu)內(nèi)兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)每天則動(dòng)作480次。由于廣佛線控制系統(tǒng)中使用的行程開(kāi)關(guān)都是利用某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來(lái)控制觸頭動(dòng)作的，均屬機(jī)械行程開(kāi)關(guān)，在實(shí)際應(yīng)用中它們常常因機(jī)械彈性問(wèn)題、觸點(diǎn)切斷太慢、易受電弧燒灼、積灰塵等多種原因而出現(xiàn)故障，從而造成安全回路斷開(kāi)，故障發(fā)生時(shí)ISCS和PSA沒(méi)有故障門的任何記錄。

（2）減少回路上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，如安全回路不進(jìn)入DCU；各節(jié)點(diǎn)從工藝設(shè)計(jì)上增加可靠性。每道滑動(dòng)門門機(jī)內(nèi)安裝有DCU主板。安全回路的電源為直流24V，送到距離屏蔽門設(shè)備間最遠(yuǎn)的滑動(dòng)門門機(jī)主板上，串聯(lián)40個(gè)行程開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)后，此電壓送入屏蔽門設(shè)備PSC的從動(dòng)繼電器單元的安全繼電器線圈，從動(dòng)繼電器單元向ATC設(shè)備發(fā)送“關(guān)閉且鎖緊”命令。使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)主板上X11、X12、X5端子連接器有時(shí)松動(dòng)或個(gè)別插針?biāo)蓜?dòng)，造成安全回路斷開(kāi)，故障發(fā)生時(shí)，ISCS和PSA沒(méi)有故障門的任何記錄。行程開(kāi)關(guān)的固定螺釘松動(dòng)、行程開(kāi)關(guān)調(diào)整不當(dāng)均可造成所有滑動(dòng)門、應(yīng)急門關(guān)閉且鎖緊后，安全回路為低電平。應(yīng)緊固插針，必要時(shí)將所有插頭重新安裝，調(diào)整行程開(kāi)關(guān)，保證安全回路工作正常。

（3）提高PSC柜安全等級(jí)，將傳統(tǒng)繼電器控制更改為PEDC集成電路板控制。普通繼電器搭建有自鎖和互鎖功能的雙回路線路，這是最原始的安全控制方式，能達(dá)到較低的安全等級(jí)。其優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，缺點(diǎn)是維護(hù)和改造十分復(fù)雜，使用壽命較短，故障屬性較難查找。單元控制器（PEDC）作為處理系統(tǒng)中所有關(guān)系安全性的關(guān)鍵信號(hào)的單元，是保障系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要零部件，并具有門狀態(tài)運(yùn)行及故障監(jiān)視功能。1）PEDC主要由控制部分和監(jiān)視部分組成?？刂撇糠郑簩?duì)地鐵屏蔽門系統(tǒng)進(jìn)行安全回路檢測(cè)、開(kāi)門信號(hào)和允許信號(hào)開(kāi)斷的控制；對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯分析，輸出控制信號(hào)給SRO插件，控制相應(yīng)的安全繼電器。監(jiān)視部分：對(duì)地鐵屏蔽門系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)、故障判斷和數(shù)據(jù)通信。PEDC采用的是安全繼電器，與一般繼電器相比，安全繼電器中設(shè)計(jì)有“強(qiáng)制導(dǎo)向結(jié)構(gòu)”，保證當(dāng)NO觸點(diǎn)出現(xiàn)熔接時(shí)，繼電器失電時(shí)NC觸點(diǎn)不會(huì)閉合；如果繼電器得電時(shí)NC觸點(diǎn)出現(xiàn)熔接，NO觸點(diǎn)不會(huì)閉合（及NO、NC觸點(diǎn)不會(huì)同時(shí)閉合，且觸點(diǎn)間距大于0.5mm，EN50205），配合安全電路設(shè)計(jì)，能體現(xiàn)其安全性。2）PEDC的安全控制（圖3、圖4）。安全信號(hào)電路由3個(gè)安全繼電器組成，確保出現(xiàn)任意觸點(diǎn)熔接時(shí)，不會(huì)輸出硬線命令，并以正、負(fù)線雙切方式實(shí)現(xiàn)安全冗余。3）雙邏輯芯片控制電路。雙邏輯芯片控制輸出，保證安全可靠。在任何一個(gè)邏輯芯片監(jiān)控到異常時(shí)或任何一個(gè)邏輯芯片損壞時(shí)，都會(huì)閉鎖輸出，以保證系統(tǒng)的安全性。

圖3 SRO插件

圖4 SLG插件

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于地鐵屏蔽門安全回路要從硬件上著手提高其質(zhì)量，并在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行綜合分析與判斷，針對(duì)不同的運(yùn)行條件和影響因素，來(lái)研究和部署改造方案，發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，保證其安全等級(jí)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

［1］劉永紅.成都地鐵屏蔽門絕緣問(wèn)題及處理［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2014（4）.