浅谈地铁屏蔽门安全回路改造方案

赖胜波

（广州市地下铁道总公司，广东 广州510380）

0 引言

当前地铁屏蔽门安全回路系统还需进一步改进，以便提高系统的稳定性，确保长期运行的安全。

1 地铁屏蔽门安全回路的主要构成

地铁屏蔽门安全回路是由门闸锁、行程开关、LCB开关、DCU、控制柜、电源柜、信号系统组成。

门闸锁根据电磁阀和滑动门传动装置的命令完成动作。当信号系统给予开门指令时，电磁阀向上吸合，带动门闸锁上移。当信号系统给予关门指令时，滑动门关闭，滑动门传动装置碰撞门闸锁，使之下落。行程开关是3组常闭触点的开关装置，其触点的断开／闭合是由与门闸锁的接触来实现。当门闸锁上顶时，行程开关与之接触，行程开关触点断开；当门闸锁下落时，行程开关与之分离，行程开关触点重新闭合。LCB开关的作用是保护单个门安全回路，当某个门出现安全回路断开的情况时，将对应的LCB开关打手动位，可保证安全回路的畅通。DCU内部有3个接线端子将行程开关接线、LCB安全回路接线汇总并接线下一个DCU。

2 实例探讨

安全回路的作用是防止屏蔽门未关闭情况下列车进站，危及乘客人身安全。因此，安全回路设计应在严谨性和安全系数上做好功课。

笔者筛选了关于安全回路的改造实例，即广佛线首通段之中屏蔽门的安全回路，来分析其接线的不谨慎性。广佛线首通段采用瑞士卡巴DCU系统安全回路，这套系统将安全回路线接入DCU线，但DCU并未对安全回路采取监控措施，只是通过DCU跳线的形式传送给下一个DCU，这在严谨性上出现了重大失误：（1）接线端子多，跳线多，经列车进站出站产生的震动容易导致接线端子松脱，安全回路断开；（2）DCU并未设计安全回路监控，因此安全回路线经过DCU完全是多余的设计。本文根据原设计现场试用情况进行以下案例分析：

2.1 案例一：西塱上行屏蔽门关门后安全回路不通，导致列车无法出站

这次故障是电磁阀上部接线端子排6号线氧化（图1），导致全回路不通所致。电磁阀上部接线端子安装在门盖板内部，密封性能差，由于空气潮湿，接线端子比较容易氧化，造成安全回路断开。

2.2 案例二：雷岗下行屏蔽门安全回路断开，导致列车无法进站

这次故障是DCU内部接线端子X11上的5号接线端子（图2）松动造成的。由于安全回路线经过DCU内部X11、X12、X5端子排，接线点多，且接线头短、硬，列车震动极易引起松动，导致安全回路断开。

图1 电磁阀上部接线端子

图2 DCU接线端子分布图

3 改造方案实施

（1）滚轮触点的机械式行程开关改为非接触式行程开关，增加可靠性。广佛线屏蔽门系统采用的是滚轮触点的机械式行程开关，相对于目前屏蔽门行业大量采用的非接触式行程开关故障率要高一些。滑动门和应急门的行程开关进入安全回路，滑动门门机内有左、右两扇门关门到位行程开关各一个。运营时，每次滑动门电动打开、关闭过程中上述两个行程开关都要动作。每天列车通过约240次，锁紧机构内两个行程开关每天则动作480次。由于广佛线控制系统中使用的行程开关都是利用某些运动部件的碰撞来控制触头动作的，均属机械行程开关，在实际应用中它们常常因机械弹性问题、触点切断太慢、易受电弧烧灼、积灰尘等多种原因而出现故障，从而造成安全回路断开，故障发生时ISCS和PSA没有故障门的任何记录。

（2）减少回路上的节点数量，如安全回路不进入DCU；各节点从工艺设计上增加可靠性。每道滑动门门机内安装有DCU主板。安全回路的电源为直流24V，送到距离屏蔽门设备间最远的滑动门门机主板上，串联40个行程开关的常闭触点后，此电压送入屏蔽门设备PSC的从动继电器单元的安全继电器线圈，从动继电器单元向ATC设备发送“关闭且锁紧”命令。使用过程中，发现主板上X11、X12、X5端子连接器有时松动或个别插针松动，造成安全回路断开，故障发生时，ISCS和PSA没有故障门的任何记录。行程开关的固定螺钉松动、行程开关调整不当均可造成所有滑动门、应急门关闭且锁紧后，安全回路为低电平。应紧固插针，必要时将所有插头重新安装，调整行程开关，保证安全回路工作正常。

（3）提高PSC柜安全等级，将传统继电器控制更改为PEDC集成电路板控制。普通继电器搭建有自锁和互锁功能的双回路线路，这是最原始的安全控制方式，能达到较低的安全等级。其优点是成本低廉，缺点是维护和改造十分复杂，使用寿命较短，故障属性较难查找。单元控制器（PEDC）作为处理系统中所有关系安全性的关键信号的单元，是保障系统安全可靠运行的重要零部件，并具有门状态运行及故障监视功能。1）PEDC主要由控制部分和监视部分组成。控制部分：对地铁屏蔽门系统进行安全回路检测、开门信号和允许信号开断的控制；对输入信号进行逻辑分析，输出控制信号给SRO插件，控制相应的安全继电器。监视部分：对地铁屏蔽门系统进行状态检测、故障判断和数据通信。PEDC采用的是安全继电器，与一般继电器相比，安全继电器中设计有“强制导向结构”，保证当NO触点出现熔接时，继电器失电时NC触点不会闭合；如果继电器得电时NC触点出现熔接，NO触点不会闭合（及NO、NC触点不会同时闭合，且触点间距大于0.5mm，EN50205），配合安全电路设计，能体现其安全性。2）PEDC的安全控制（图3、图4）。安全信号电路由3个安全继电器组成，确保出现任意触点熔接时，不会输出硬线命令，并以正、负线双切方式实现安全冗余。3）双逻辑芯片控制电路。双逻辑芯片控制输出，保证安全可靠。在任何一个逻辑芯片监控到异常时或任何一个逻辑芯片损坏时，都会闭锁输出，以保证系统的安全性。

图3 SRO插件

图4 SLG插件

4 结语

综上所述，对于地铁屏蔽门安全回路要从硬件上着手提高其质量，并在设计阶段进行综合分析与判断，针对不同的运行条件和影响因素，来研究和部署改造方案，发挥先进技术手段的优势，增强系统运行的安全性，保证其安全等级符合国家标准。

［1］刘永红.成都地铁屏蔽门绝缘问题及处理［J］.铁道工程学报，2014（4）.