深圳地铁1号线续建工程列车蓄电池充电机应急启动板高压输入电路的改进

何斌

摘 要：针对深圳地铁1号线续建工程地铁列车蓄电池充电机应急启动板高达71.15%的故障率，通过对故障原因的研究，最终找出故障原因为过压冲击导致内部元器件损坏，并针对此提出了相应的改进。

关键词：地铁列车；蓄电池充电机应急启动板；DBS；高压输入电路改进

1 概述

深圳地铁1号线续建工程地铁列车是由株洲电力机车有限公司生产的26列电动客车，于2009年9月正式投入运营。列车若长期未激活或对蓄电池进行放电后，蓄电池会馈电，造成列车无法正常激活。该项目列车上未安装紧急蓄电池，而替代的是充电机应急启动装置，当蓄电池馈电后，可以在手动升弓后按压紧急启动按钮（=31-S104），蓄电池充电机应急启动板会输出直流110V电压，从而使A车辅助逆变器和充电机工作，进而给蓄电池充电。蓄电池充电机应急启动板的启动原理见图1。

图1 蓄电池充电机应急启动板的启动原理

图2 紧急启动按钮线路

蓄电池充电机应急启动板英文名为Dead Battery Start，简称DBS。虽然自该项目列车投入运营以来DBS使用频率极少，一般是在预防性维修中检查其外观状态及功能，通过普查发现其故障率却高达71.15%，故障率一直居高不下，且有13列车两端的DBS同时故障，一旦蓄电池馈电后，两端A车的应急启动板也同时故障的话，造成列车无法激活，只能通过更换DBS或者更换列车蓄电池，才可以激活列车，对生产及列车正常运营造成较大影响。

2 DBS故障原因分析

通过对DBS的高压输入电压研究发现，列车在正线运营时，由于列车牵引取流、再生制动回流及打雷等天气影响，正线接触网的网压变化范围往往比库内要大很多，且网压存在较多瞬时峰值。但DBS的输入1500V直流电压线路中仅有A车辅助系统熔断器（=31-F07）保护，并无其他滤波等过滤单元。

通过对正线及库内网压采集数据比较发现，DBS故障原因为正线接触网网压不规律变化造成DBS内部过压部件损坏，同时厂家在对DBS故障部件的维修过程中发现故障原因均是DBS内部板件上的熔断器或晶体管烧损，经检测故障件发现除了部件寿命及质量外，不排除这些熔断器或晶体管受到过压冲击后烧损，进而导致DBS无法正常工作。

3 技术方案改进

此次整改涉及到两方面，一是要求供货商对DBS上易损元器件进行换型，做到可以承受正线网压的变化，由于涉及厂家技术保密，未详细说明本次换型设计DBS哪些内部元器件，目前供货商已经完成对易损元器件的换型整改工作，且已经全部装车。

二是对输入高压电路进行整改。为有效避免DBS收到正线电压的冲击，通过对对DBS是高压输入电路研究发现，在正线列车运营时DBS也一直有1500V直流电压输入，而此时是不需要DBS工作的，虽然这时DBS没有110V直流电压输出，但其内部元器件仍然受到正线波动网压的冲击，为避免内部元器件再受到过压冲击损坏，现对DBS高压输入电路做以下整改，见图3。

图3 改进后的DBS高压输入电路

即在1500V输入线路上串接一个线路接触器Q2，通过这个线路接触的常闭触点来控制1500V直流电是否输入，而线路接触器Q2又通过列车激活继电器进行控制，当列车可以正常激活时，Q2线圈得电，此时Q2的常闭触点断开，1500V无法输入DBS中。而当蓄电池馈电时或需要测试DBS功能时，列车激活继电器不得电， Q2线圈也不得电，其常闭触点一直闭合，1500V可以正常输入DBS中。通过以上改进就可以做到列车在正线运营包括在库内转轨动车时1500V无法输入DBS中，有效保证了DBS内部元器件不受到正线网压变化的冲击，延长其寿命。

4 结束语

通过对DBS的故障原因进行分析，文章主要对DBS的高压输入电路进行改进，同时厂家也对DBS内部元器件进行换型升级，改进后DBS的故障率大幅降低，目前测试所有列车上的DBS功能均正常。后续还要对高压输入电路中增加的线路接触器进行选型，尽可能使路接触器的触点最大通过电流满足DBS工作时的额定电流。

参考文献

[1]南车株洲电力机车有限公司.深圳地铁1号线续建工程车辆电气原理图[G].2009.

[2]南车株洲电力机车有限公司.深圳地铁1号线续建工程车辆辅助逆变器内部原理图[G].2009.

[3]彭驹，莫坚.深圳地铁1号线续建工程车辆辅助系统设计[J].电力机车与城轨车辆，2009（4）.