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广州地铁APM列车安全至关零速丢失故障改造方案分析

文档作者：廖宇明文档来源：广州市地下铁道总公司运营事业总部		点击数：	更新时间： 2021年12月16日
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文章编号：2095 -5251(2014)02 -0032 -02
州地铁APM列车安全至关零速丢失故障
改造方案分析
廖宇明
（广州市地下铁道总公司运营事业总部APM部 广州广东 510380）
摘 要：广州地铁APM列车由于LS接触器故障造成安全至关零速丢失导致清客事 故.给正线行车造成不良影响，为此分析了 LS接触器故障发生原因，对其弹簧和电路 进行了改造并多次试验，取得成效。
关键词：APM列车；LS接触器，弹簧，电路并联
中图分类号：U285.4P	文献标识码：B

1故障背景
广州地铁珠江新城核心区旅客自动输送系统 APM（ Automated People Mover）采用美国庞巴迪 CX - 100型电客车，实行无人驾驶自动控制（ATO）模式。
APM正线运行过程中，安全至关零速由以下3 个条件决定：①列车速度为零；②牵引系统已经切 断;③常规制动已经施加。停站后3个条件中任何 -个不满足将会发生安全至关零速丢失故障.导致 列车施加紧急制动而无法动车
广州地铁APM线开通2年以来，安全至关零速 （LS）接触器由于其常闭辅助触点接触不良，导致列 车牵引使能有效，牵引系统无法切除而产生列车安 全至关零速丢失的故障（如图1）,截至目前共发生 4起由于LS接触器触点接触不良造成的清客事件， 都是由于安全至关零速丢失，从而导致列车ATO模 式无法动车，给正线行车造成很大影响。为此，对广 州APM线发生的列车安全至关零速丢失故障进行 分析，提出相应的改造方案并进行试验。
2故障分析
列车以ATO模式运行停车后.列车自动控制系 统（ATC）将检测列车牵引回路是否断开。若停车后 检测到牵引回路未断开，列车将报安全至关零速丢 收稿日期：2013 -05 - 15
作者简介：廖宇^（1975 -）,男，本科学历，注册安全工程师，从事地 铁车辆技术背理匸作.
Cai	Date	Time 06:52:46	Event Type c		Vanable
Head FP Segment	Value	A
0011	03/08/12		NO RADIO COMM EVE			1145
0011	03/08/12	06 53 04	NO RADIO COMM EVE		Head FP Olftel	132 1 ft
0011	03/08/12	06 53 57	NO RADIO COMM EVE		Reason Foi Emeiq Btaku Lots Vila! Zc
□011	03/08/12	06:54.25	NO RADIO COMM EVE		Emergency Btake TL	TRUE
0011	03/08/12	06 54 38	NO RADIO COMM EVE		ATP Speed Limit	0 MPH
0011	03/08/12	06 57 40	E BRAKE APPLIED M(		Command Speed	0MPH
0011	03/08/12	1046 59	E BRAKE OVERSPEED		Actual Location Segment 1145
0011	03/09/12	06 40 58	E BRAKE APPLIED ST		Actual Location Offset	103 4 ft
0011	03/09/12	06 59:13	E BRAKE_APPLIED_M(		Propulsion. Dixabled	FALSE|
0011	03/03/12	23:43:52	UNINITIALIZED EVENT		Service Brakes Applied	TRUE
0011	03/10/12	23 59 20	UNINITIALIZED EVEN1		Opeiatmg Mode	AUTO
0011	03/11/12	23:37 37	POSITION FAILURE ff			
0011	03/12/12	01 15 47	NO RADIO COMM EVE			
0011	03/12/12	06 13:12	E BRAKE APPLIED ST			
0011	03/12712	09 00 14	E_BRAKE APPLIED ST			
0011	03/12/12	09 03:23	E_BRAKE_APPLIED_ST			
0011	■03/12/12	109:04:57	|E BRAKE APPLIED.SW			
			*			*
图1故障数据记录 失故障.并自动施加紧急制动，此时列车无法动车且 无法换向。几次安全至关零速丢失故障发生后，检 査列车都发现牵引主电路LS接触器的常闭辅助触 点存在虚接，手动按压辅助触点后故障消失，且列车 能正常换向 这说明故障主要原因为LS接触器辅 助常闭触点接触不良。
列车自动控制系统通过LS接触器的辅助触点 3、4和7、8,继电器LSI、LS2（见图2）及牵引切断列 车线（见图3）来检测列车牵引是否断开。牵引断开 时，LS接触器失电，其常闭触点3、4及7、8闭合，使 继电器LSI及LS2得电。LSI、LS2串联在列车牵引 切除回路中的常开触点闭合，将牵引切除信号发至 ATC1 -数字输入板，ATC得到车辆牵引切除信号。 LS接触器故障会导致ATC接收不到牵引切除信 号，从而无法建立安全至关零速。
图4为LS接触器结构，当接触器线圈得电时， 衔铁吸合，主触头闭合，连锁装置带动常闭辅助触点 断开，常开辅助触点闭合。在LS失电状态下，若辅 助触点弹簧过短或者弹力不足，会导致辅助触点短 
 
改造部分	LSI
1-一2~1	人 A A
3	7	4			V V V
—
LS2
_7\ A A	
7	7			VVv	
图2牵引控制电略LS部分
LSI	LS2 PRCC
ATC1-数字输入板	"x		/	24V
图3牵引切断列车线简化电路

图4 LS接触髀辅助触点

接片与下方的固定触点接触时压力不足，引起列车 安全至关零速丢失.列车无法以ATO模式运行，列 车折返时将无法进行换向。
3改造方案
3.1弹簧换型
针对辅助触点弹簧弹力不足导致3、4触点接触 不良情况，决定选用新型弹簧以增大弹力、新型弹 簧较原装弹簧的自由高度多出1圈（见图5）,弹簧 与短接片接触压力有一定的增大，且其弹簧采用猛 钢材料制作，抗疲劳能力和耐腐蚀性强。高镒钢最 重要的特点是在强烈的冲击、挤压条件下，表层迅速 发生加工硬化现象，使其在心部仍保持奥氏体良好 韧性和塑性的同时硬化层具有良好的耐磨性能' 这是其他材料所不及的匚新型弹簧不间断地完成了 160 000多次测试，测试期间弹簧状态良好

3.2 并联改造
LS接触器3、4及7、8为常闭触点，即正常运行 时应为闭合状态，但本线的运营情况不是很理想,振 动现象时有发生。当振动导致任一触点接触不良 时，就会导致安全至关零速丢失。经研究.决定在 LS接触器4、8两触点之间增加一短接线（见图2中 虚线所示），使得LS接触器常闭辅助触点接触不良 时，其3、4及7、8任意一对常闭触点闭合即可使 LSI丄S2继电器得电。这样改造相当于将“与”的 条件改为了 “或”，降低了要求，可以大幅减少此故 障导致清客的情况.提高运营效率」
此项改造完成后，于当晚对APM某一列车进行 了动车测试，测试的2 h内列车状态正常，无任何故 障报警之后对另一列车也进行了此项整改，并同 时短接LS接触器3、4辅助触点.模拟LS接触器一 对常闭触点因烧熔的特殊原因无法断开时列车的情 况，当晚测试1 h,列车状态正常，无任何故障报警。
4风险性分析
4.1弹簧改造的风险
弹簧改造后弹力增大，常闭触点接触更加紧固， 但从原理分析可能对常开触点的接触构成轻微的影 响。改造后经过试验发现.常开触点接触良好
根据IS接触器的自身设计，接触器失电时，辅 助触点在重力的作用下向下动作，同时辅以弹簧力， 使常闭触点3、4及7、8闭合’接触器的3、4、7、8触 点为接触片式的独立结构，并分别由弹簧使触点接 触面紧密贴合假设最极端情况下弹簧失效完全失 去弹力，LS接触器吸合时，接触片在重力作用下也 不会与常闭触点端的接触面相接触.因此不会发生 LS接触器得电时，其辅助常闭触点导通，使车辆自 动控制系统误接收到牵引切除信号的情况。
4.2并联改造的风险
并联改造完成后，当一个触点接触不良时，由于 改造短接线的作用，故障难以被及时发现，这是一个 隐患另外短接线本身若紧固不牢靠，出现松脱.也 会导致故障。
针对这些问题，采取了以下措施：在季检及以 上规程中，对LS接触器的辅助触点进行阻值测量， 导通时触点阻值应不大于10（测量时需断开并联 的另一触点，否则2组触点会互相干扰）；对短接线 用扎线带进行二次防护，同时定期检查是否紧固。
5结束语
现已经对APM全部列车的LS接触器实施了弹 簧改造和电路并联改造，改造后未再出现安全至关 零速丢失的故障，实践证明改造是成功的，降低了 
文章编号：2095 -5251（2014）02 -0034 -03
西安地铁二号线列车卢播糸统故障
分析及解决措施
陈静I秦孝峰2
（1.西安铁路职业技术学院 陕西西安710014；2,西安地下铁道有限责任公司	陕西西安710018）
摘要：详细介绍了西安地铁二号线列车广播系统的结构及控制原理，并对运用中的
典型故障进行了分析，提出了相应的整改措施。
关键词：地铁车辆；广播控制；故障；措施
中图分类号：U270.38 + 2	文献标识码：B

西安地铁二号线列车为6编组车型，广播系统 采用对称结构。两端司机室各安装1台广播控制 盒，两端Tc车各安装1台广播控制主机，中间每节 车安装1台客室广播机柜，客室内安装有动态地图 显示屏及若干报警器和扬声器，主要完成对地铁列 车的公共广播、对讲、目的地显示及动态地图指示功 能⑴。广播采用主备结构，报站时使用激活端主机 报站，非激活端主机处于热备状态，激活端主机出现 故障切换至备机报站，不会影响正常运营。从2011 年9月开通运营2年多来，正线先后发生多次全列 广播无声、广播控制盒黑屏等影响较大的故障，降低 了服务质量。通过对故障现象进行分类分析，及时 制定了整改措施，提高了正线运营的服务水平。
1全列广播无声
11故障现象
据统计,2012年3月16 -26 0，在正线运营的 0212,0210,0208号电客车上连续发生3次全列广 播无声故障，全自动广播、自动广播和手动广播3种 模式均失效，导致列车下线。列车下线后检查广播 主机柜指示灯，发现在手动报站时音频处理模块的 “音频输出” LED指示灯显示异常，功率放大器“输 出”指示灯不亮，客室扬声器无声，其他模块数字报 收稿日期：2013 -03 -30
作者简介：陈静（1979 -），女，硕士研究生学历，讲师，从事教学研究 工作。
站器、中央控制单元等未发现异常。用万用表测试 广播音频总线状态，发现不管有无广播报站，总线一 直处于占用状态。
12原因分析
把从故障列车拆下的中央控制器、音频处理器 电路板安装在广播测试台上进行反复测试，可以再 现正线的故障现象。与厂家最新提供的一批电路板 卡进行对比，发现这2种电路板在线路布局上略有 不同，原中央处理器电路板的I2C总线上拉电阻设 计为330 Q（见图1中R43、R44）,而最新批次中央 控制器电路板上该电阻已更改为10 kilo
SCL0
:R41 +3.3	U17
■200 T 2
SDA0
C52
+33 GND 罕
lOOn
VREF1 VREF2
EN
SCL1 SCL2
C53 100n -II~ GND
+5
SCL0 [
SDA1 SDA2 GND
PCA9306
J.
SDA0]
图1中央控制器I2C控制芯片电路图
因电路板的生产批次不一样，硬件布局略有不 同。在故障列车上未进行报站状态下测量音频总线 对地电压，数值是零。正常状态下，列车音频总线在 空闲状态下对地电压应为no V,有语音报站时为 低电压。在功能正常的列车上人为将音频总线与地 线相连，进行广播功能测试，此时全列广播无法播 出，音频处理模块指示灯和功率放大器指示灯状态 与正线故障现象相同⑵。因此可以认为本次故障

APM列车的故障率，保证了列车质量和运营安全。 参考文献：

[1]朱士友.车辆检修工[M].北京：中国劳动社会保障出版社，
（编辑：林素珍）

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