林有兵
摘要:文章通過(guò)對(duì)地鐵列車(chē)緊急制動(dòng)回路的分析,及其易造成的影響,研究緊急制動(dòng)大旁路功能使用的必要性,并針對(duì)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)隱患提出風(fēng)險(xiǎn)把控。
關(guān)鍵詞:地鐵列車(chē) 緊急制動(dòng) 施加 緩解 大旁路 風(fēng)險(xiǎn)把控
1 概述
地鐵列車(chē)設(shè)置緊急制動(dòng)模式是出于安全考慮,其目的是列車(chē)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生緊急情況,可在盡可能短的時(shí)間里可靠的停車(chē)。通常在列車(chē)運(yùn)行時(shí),如發(fā)生可能會(huì)存在安全隱患的情況則列車(chē)可直接施加緊急制動(dòng)(如制動(dòng)氣壓不足、解鉤等),或司機(jī)判斷出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí),手動(dòng)操作緊制設(shè)備使列車(chē)緊急制動(dòng)。但該功能具有兩面性:在保證了安全的同時(shí),如發(fā)生設(shè)備故障導(dǎo)致列車(chē)緊急制動(dòng)無(wú)法緩解,則會(huì)造成列車(chē)晚點(diǎn)、清客、甚至救援。如2015年1月22日蘇州地鐵2號(hào)線(xiàn)0204車(chē)正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)時(shí)產(chǎn)生緊制無(wú)法緩解,造成清客1列次,下線(xiàn)1列次;2017年6月21日蘇州地鐵4號(hào)線(xiàn)0434車(chē)正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)時(shí)產(chǎn)生緊制無(wú)法緩解,造成救援1列次,清客1列次,晚點(diǎn)7列次。因此,如何在保證列車(chē)緊急制動(dòng)可靠性的前提下,盡可能的降低列車(chē)因緊急制動(dòng)回路故障而產(chǎn)生的影響,成為了必要的工作。
2 緊急制動(dòng)電路分析
緊急制動(dòng)電路通常是由緊制控制電路和緊制施加電路兩塊組成,其執(zhí)行仍由列車(chē)制動(dòng)控制閥執(zhí)行。
1)緊制控制電路
緊制控制電路為緊急制動(dòng)施加的條件,其電路通常會(huì)串聯(lián)對(duì)列車(chē)行車(chē)安全保護(hù)的控制部件,如手動(dòng)駕駛時(shí)的警惕按鈕、用于監(jiān)測(cè)列車(chē)風(fēng)壓的壓力開(kāi)關(guān)、整車(chē)完整性繼電器以及用于緊急情況下操作的蘑菇按鈕、障礙物檢測(cè)繼電器等。其為連接所有車(chē)廂的環(huán)路:即控制電路是由本端至遠(yuǎn)端,再回至本端的大環(huán)路。環(huán)路中任一條件觸發(fā)、模塊故障或接線(xiàn)斷開(kāi),均會(huì)致使回路終端的緊制接觸器失電,從而影響緊制施加電路中的緊制繼電器失電,導(dǎo)致列車(chē)觸發(fā)緊急制動(dòng)。
2)緊制施加電路
緊制施加電路通過(guò)串聯(lián)緊制控制電路中的緊制接觸器的觸點(diǎn),從而控制緊制繼電器的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)功能。為提高安全可靠性,通常列車(chē)采用高電平緩解、低電平施加,即當(dāng)該緊急制動(dòng)繼電器得電時(shí),列車(chē)緊急制動(dòng)處于緩解狀態(tài),當(dāng)該繼電器失電時(shí),緊急制動(dòng)會(huì)處于施加狀態(tài)。
通常產(chǎn)生緊急制動(dòng)的原因有兩種,一是緊急制動(dòng)施加條件觸發(fā)施加,二是緊急制動(dòng)施加回路異常失電。當(dāng)上述兩種原因任一觸發(fā)緊急制動(dòng)時(shí),會(huì)致使緊制施加電路中的緊制接觸器及繼電器失電,繼而將制動(dòng)指令傳輸至制動(dòng)控制閥(用于執(zhí)行制動(dòng)指令),以及列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)(用于顯示故障信息)。以蘇州3號(hào)線(xiàn)為例,目前3號(hào)線(xiàn)電客車(chē)緊制觸發(fā)原因有:
列車(chē)緊急制動(dòng)停車(chē)后,部分故障在經(jīng)過(guò)司機(jī)簡(jiǎn)單操作后可得到有效處置,并通過(guò)司機(jī)操作主控手柄使緊制繼電器重新得電從而進(jìn)行緩解,如人工駕駛模式下松開(kāi)警惕按鈕超過(guò)3秒、蘑菇按鈕被誤按下等。但也有部分故障無(wú)法得到有效處理,如設(shè)備本身故障或者接線(xiàn)故障。當(dāng)緊急制動(dòng)施加不能得到有效的緩解時(shí),只能通過(guò)列車(chē)救援,如此則會(huì)對(duì)乘客的出行造成較大的影響。
3 緊急制動(dòng)大旁路設(shè)置
鑒于部分緊急制動(dòng)無(wú)法緩解的故障會(huì)造成比較大的影響,如果在緊制回路中合理增加緊制回路大旁路功能,當(dāng)列車(chē)因緊制相關(guān)設(shè)備或線(xiàn)路故障導(dǎo)致異常緊制且現(xiàn)有流程無(wú)法正常緩解時(shí),通過(guò)操作旁路開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)異常緊制的緩解,就能使列車(chē)牽引動(dòng)車(chē),減小故障影響。
因緊急制動(dòng)施加或緩解的前提條件為緊制繼電器失電或得電,緊制大旁路的最終目的即為控制該繼電器直接得電,即將串聯(lián)于緊急制動(dòng)施加回路中的緊制接觸器觸點(diǎn)旁路,如此則相當(dāng)于將緊制控制回路中的所有觸發(fā)條件旁路。因緊制旁路使用時(shí)的行車(chē)存在一定的風(fēng)險(xiǎn),為保證安全,還需設(shè)有使用時(shí)的提示及緊急情況下的停車(chē)操作裝置。以蘇州3號(hào)線(xiàn)為例,緊制大旁路中串聯(lián)了蘑菇按鈕,當(dāng)列車(chē)在緊制大旁路使用行車(chē)過(guò)程中發(fā)生影響安全的突發(fā)情況時(shí),司機(jī)操作該按鈕,列車(chē)仍可以緊急制動(dòng)而停車(chē);此外還設(shè)置緊急制動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)蜂鳴器,當(dāng)該旁路工作時(shí),該蜂鳴器可持續(xù)工作達(dá)到異常提示的目的。
如上圖所示,當(dāng)列車(chē)出現(xiàn)異常緊急制動(dòng)無(wú)法緩解時(shí)時(shí),司機(jī)只需操作緊急制動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)(EBBPS)和緊急制動(dòng)旁路按鈕(EBBPPB),就能將觸發(fā)緊急制動(dòng)的各類(lèi)因素進(jìn)行旁路,從而實(shí)現(xiàn)緩解緊急制動(dòng)的功能,從而降低故障的影響。
4 緊急制動(dòng)大旁路功能使用的風(fēng)險(xiǎn)把控
綜上,由緊急制動(dòng)大旁路功能的原理可知,緊制大旁路功能是通過(guò)將觸發(fā)緊急制動(dòng)的各類(lèi)因素進(jìn)行旁路,直接使緊制繼電器得電來(lái)實(shí)現(xiàn)緩解緊制的,因此啟用大旁路功能后原本通過(guò)緊制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)的各類(lèi)列車(chē)安全保護(hù)功能也將失效,這對(duì)列車(chē)運(yùn)行會(huì)造成以下風(fēng)險(xiǎn):如列車(chē)部分ATP保護(hù)功能失效、列車(chē)總風(fēng)壓力保護(hù)功能失效、列車(chē)完整性保護(hù)功能失效等。基于該功能的上述風(fēng)險(xiǎn),在使用過(guò)程中,應(yīng)對(duì)使用條件和使用方式做以下把控:
1、緊制旁路功能是作為正線(xiàn)緊制故障的最終應(yīng)急措施,只有在現(xiàn)有常規(guī)處置流程仍無(wú)法將緊制緩解的情況下才可投入使用,目的是避免列車(chē)救援事件的發(fā)生,減小故障對(duì)線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的整體影響;
2、使用緊制旁路功能,列車(chē)可以動(dòng)車(chē)后,列車(chē)并不具備正常安全運(yùn)營(yíng)的條件,應(yīng)盡快退出服務(wù)(就近清客或終點(diǎn)站退出服務(wù));
3、使用緊制旁路功能后,列車(chē)應(yīng)采用人工駕駛模式并進(jìn)行限速,同時(shí)可在列車(chē)控制系統(tǒng)中增加自動(dòng)限速功能;司機(jī)在使用緊制旁路功能并人工駕駛過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行人工駕駛規(guī)范(警惕按鈕、方向手柄等),并持續(xù)關(guān)注包括列車(chē)總風(fēng)壓力、制動(dòng)緩解狀態(tài)在內(nèi)的各類(lèi)列車(chē)信息。同時(shí)緊制制動(dòng)旁路功能啟用后,會(huì)有蜂鳴器持續(xù)發(fā)聲,提醒司機(jī)注意。且主控手柄具備正常常用制動(dòng)、快速制動(dòng)功能,蘑菇按鈕具備緊制功能。
5 結(jié)束語(yǔ)
為防止列車(chē)在正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)時(shí)緊急制動(dòng)無(wú)法緩解故障造成較大影響,列車(chē)設(shè)置緊制大旁路是很有必要的。但緊急制動(dòng)功能的設(shè)置本身就是出于安全的考慮,緊制大旁路的設(shè)置仍要符合該特性。本文通過(guò)分析緊急制動(dòng)實(shí)現(xiàn)的功能,并以蘇州3號(hào)線(xiàn)為例,介紹緊急制動(dòng)大旁路的設(shè)置方式,以及通過(guò)分析該功能在使用過(guò)程中可能存在的行車(chē)隱患,提出具體的風(fēng)險(xiǎn)把控措施。
參考文獻(xiàn):
[1]張謙虓,陳嘉. 地鐵列車(chē)緊急制動(dòng)回路中旁路設(shè)置的研究 [J]. 上海電氣技術(shù),2019,12(1):54-57.
[2]吳安偉,李峰. 地鐵列車(chē)緊急制動(dòng)環(huán)路研究及優(yōu)化 [J]. 現(xiàn)代城市軌道交通,2020,11:27-30.
[3]中車(chē)南京浦鎮(zhèn)車(chē)輛有限公司. 蘇州地鐵3號(hào)線(xiàn)電氣原理圖,2019.
蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)一分公司 江蘇蘇州 215000