石東海

摘 要：針對孟買1號線地鐵先進、可靠的要求，為其量身設(shè)計了一套包含各種互鎖邏輯的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)相對于前期公司引進的國外技術(shù)而言更加安全、可靠。目前，孟買1號線作為國內(nèi)首次整車地鐵出口項目，已得到廣泛好評。

關(guān)鍵詞：地鐵；高壓設(shè)備；控制系統(tǒng)；互鎖裝置

中圖分類號：U270.38 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.061

國內(nèi)很多城市的地鐵在運行過程中時常發(fā)生受電弓故障。如果得不到及時解決，故障可能會進一步擴大，甚至會把供電網(wǎng)刮斷，造成無法想象的損失。一般而言，如果在系統(tǒng)回路中增加一些互鎖控制，就會大大提升受電弓的安全、可靠性，降低受電弓的故障率，提高地鐵運行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。下面分別介紹各種互鎖邏輯在地鐵受電弓控制回路中的應用。

1 受電弓與緊急制動電氣互鎖

在地鐵車輛出現(xiàn)緊急情況時，司機會觸發(fā)車輛緊急制動，車輛此時會獲得較大的制動力，使列車在最短的時間內(nèi)停下來。在車輛觸發(fā)緊急制動時，如果車輛受電弓還處于升弓狀態(tài)，使高壓始終與車輛相連，就會無形中提高故障率。從安全角度考慮，我們會把緊急制動的命名添加到受電弓的降弓回路中，即在司機觸發(fā)緊急制動的瞬間，列車會把緊急制動信號傳遞給降弓列車線，這樣會使全列車受電弓在緊急制動時立刻降下，有效抑制故障的出現(xiàn)。具體控制邏輯如圖1所示。

如圖1所示，當司機按下緊急制動按鈕（EMPB），回路從上到下被導通，DC110 V控制電源瞬間存在于整個回路，從而使受電弓降弓列車線被激活，促使整列車的受電弓瞬間降下。通過在受電弓降弓回路中串聯(lián)一個緊急制動按鈕的常開觸點，就可實現(xiàn)受電弓與緊急制動互鎖的功能。這種方法既簡單又可靠，已經(jīng)被廣泛地應用到地鐵車輛的電氣原理設(shè)計中。

2 受電弓與車間電源電氣互鎖

當車輛在車庫里維護時，需要接通車間電源。為安全起見，設(shè)計時，在受電弓和車間電源控制回路上分別設(shè)置了互鎖功能。例如，車輛放置在車庫里，此時受電弓處于落弓狀態(tài)，需要接通車間電源進行靜態(tài)調(diào)試。在接通車間電源后，如果有人誤操作旋轉(zhuǎn)升弓開關(guān)，此時受電弓也不會因此而升起。另一種情況是，當車輛放置在車庫里，正常喚醒車輛并旋轉(zhuǎn)升弓開關(guān)將受電弓升起，車輛正常輸入高壓電源，此時如有人將車間電源插頭插入車輛端，車間電源也不會接入車輛。以上互鎖控制提升了車輛的安全、可靠性。具體原理圖如圖2所示。

3 高壓安全連鎖控制

3.1 BSV受電弓連鎖控制盤

許多地鐵車輛上都設(shè)有高壓隔離開關(guān)。此設(shè)備的主要作用是保護售后服務人員的人身安全，防止誤操作或漏操作。下面將介紹高壓隔離開關(guān)的工作原理。

圖3為BSV受電弓連鎖控制盤。如圖3所示，當控制手柄在“ON”位時，受電弓氣路被接通，鑰匙A被鎖定在圖示位置；當受電弓被降下，需要檢修列車時，將控制手柄置于“OFF”位，此時可將鑰匙A旋轉(zhuǎn)90°拔出。鑰匙A被拔出后，控制手柄被鎖定在“OFF”位，此時受電弓氣路被隔離，無法升弓。維護完畢后，鑰匙A被插入并旋轉(zhuǎn)至圖示位置，控制手柄才能由“OFF”位轉(zhuǎn)換至“ON”位。

另外，BSV不僅能對受電弓進行氣路隔離，還能在電氣回路中進行二次隔離，工作原理如圖4所示。

當圖3中的手柄被鎖定在“OFF”位時，BSV的常開觸點將處于閉合狀態(tài)。此時，圖3中的回路將被導通，DC110 V控制電源將存在于整個回路，即受電弓降弓列車線被激活，整列車的受電弓同時被降下。當BSV從“ON”位轉(zhuǎn)換到“OFF”時，無形之中使受電弓在氣路和電路上獲得了雙重隔離，這就保證了檢修車輛時的安全性。

3.2 接地隔離開關(guān)

接地隔離開關(guān)連鎖控制如圖5所示。維護車輛時，將鑰匙A從BSV設(shè)備中拔出后插入到接地隔離開關(guān)設(shè)備中，并旋轉(zhuǎn)90°。此時可將操作手柄轉(zhuǎn)到“接地”位，然后將鑰匙B旋轉(zhuǎn)90°拔出，則操作手柄被鎖定在“接地”位，同時鑰匙A將被鎖定，不能被拔出。當設(shè)備維護完畢后，將鑰匙B插入并旋轉(zhuǎn)90°回到原位，此時操作手柄可以由“接地”位轉(zhuǎn)到“受電弓”位，然后將鑰匙A旋轉(zhuǎn)90°拔出，并放回BSV受電弓連鎖控制盤，此時接地隔離開關(guān)將鎖定在“受電弓”位不能轉(zhuǎn)動。

3.3 連鎖控制鑰匙箱

連鎖控制鑰匙箱連鎖控制如圖6所示。在維護車輛時，只有將鑰匙B從接地隔離開關(guān)中拔出后插入到連鎖控制鑰匙箱（圖5）中，并旋轉(zhuǎn)90°，其他鑰匙（key）才能被旋轉(zhuǎn)90°并拔出，從而開啟高壓設(shè)備柜門進行維護。只有所有鑰匙（key）被放回并旋轉(zhuǎn)至原位，鑰匙B才能旋轉(zhuǎn)90°并拔出。

3.4 連鎖控制過程

連鎖控制邏輯如圖7所示。

連鎖控制過程為：①正常工作時，BSV受電弓連鎖控制盤和接地隔離開關(guān)處于工作位，鑰匙A鎖定在BSV受電弓連鎖控制盤，并且鑰匙B鎖定在接地隔離開關(guān)，不能被取出；②正常斷開真空斷路器，降弓；③將BSV受電弓連鎖控制盤控制手柄轉(zhuǎn)至“OFF”位，受電弓氣路和電路被隔離，然后將鑰匙A旋轉(zhuǎn)90°拔出，使BSV受電弓連鎖控制盤控制手柄鎖定在“OFF”位；④將鑰匙A插入接地隔離開關(guān)并旋轉(zhuǎn)90°，將操作手柄轉(zhuǎn)至“接地”位，此時真空斷路器兩端被短接并接地，然后將鑰匙B旋轉(zhuǎn)90°并拔出，鑰匙A將鎖定在接地隔離開關(guān)不能被拔出，并且接地隔離開關(guān)將鎖定在“接地”位；⑤將鑰匙B插入連鎖控制鑰匙箱并旋轉(zhuǎn)90°，此時柜門鑰匙（key）可以被旋轉(zhuǎn)90°并取出，當至少一個柜門鑰匙（key）未回到原位，鑰匙B將被鎖定不能拔出；⑥通過柜門鑰匙（key）打開高壓設(shè)備來維護車輛；⑦車輛維護完畢后，把所有柜門鑰匙（key）放回連鎖控制鑰匙箱并旋轉(zhuǎn)至正常位，然后將鑰匙B旋轉(zhuǎn)90°并拔出，此時所有柜門鑰匙（key）將鎖定在連鎖控制鑰匙箱不能拔出；⑧將鑰匙B放回接地隔離開關(guān)并旋轉(zhuǎn)至正常位，然后將接地隔離開關(guān)由“接地”位轉(zhuǎn)至“受電弓”位，此時可將鑰匙A旋轉(zhuǎn)90°并拔出，同時鑰匙B將鎖定在接地隔離開關(guān)不能被拔出。⑨將鑰匙A放回BSV受電弓連鎖控制盤并旋轉(zhuǎn)至正常位，然后將BSV受電弓連鎖控制盤手柄由“OFF”位轉(zhuǎn)至“ON”位，此時鑰匙A被鎖定不能被拔出，同時受電弓氣路和電路被接通，列車可以正常運行。

4 結(jié)束語

綜上所述，在地鐵車輛設(shè)計過程中增加以上互鎖功能可以大大提高車輛運行的安全、可靠性。目前這些互鎖功能已經(jīng)被廣泛運用到各個地鐵項目中，并一致得到廣大業(yè)主的好評。

〔編輯：王霞〕