苏州轨道交通5号线列车异常降单弓故障分析

2022-07-06顾益聪

城市轨道交通研究 2022年5期

顾益聪

(苏州市轨道交通集团有限公司，215004，苏州)

1 故障描述

2021年5月，苏州轨道交通5号线0508次列车司机报告，该列车以FAM(全自动模式)运行至胥口车辆段XL8017信号机前，列车带受电弓动车Mp1位置前弓自动降下。OCC(运行控制中心)组织司机接管列车后该车前弓自动升起，故障恢复。该起事件发生于列车首次出库上线时，未对正线运营造成较大影响。

2 受电弓升降控制原理

受电弓升弓与降弓的控制电路均通过DC 110 V紧急供电母线供电，均可以在FAM模式与非FAM模式下完成升降弓。

2.1 升弓控制原理

控制受电弓升弓有两种方式，一种是通过人工旋转受电弓控制旋钮升弓，另一种是根据FAM模式下的升弓指令升弓。这两种方式均可使升弓列车线得电。

如图1所示，升弓列车线得电后，经过防止反流二极管，在受电弓使能存在与LPR(降弓继电器)未得电的情况下，RPTR(升弓继电器)得电。该控制电路的核心在于，使升弓继电器RPTR得电，继而使受电弓电磁阀得电，控制受电弓升弓相应气路导通充气，完成升弓。

图1 受电弓升弓电路图截图Fig.1 Circuit diagram of pantograph bow ascending

2.2 降弓控制原理

控制受电弓降弓同样有两种方式，一种是通过人工旋转受电弓控制旋钮降弓，另一种是根据FAM模式下的降弓指令降弓。这两种方式均可使降弓列车线得电。

如图2所示，降弓列车线得电后，降弓继电器LPR得电，其串联在升弓控制电路中的常闭触点动作；升弓继电器RPTR失电，其常开触点由闭合变为断开，受电弓电磁阀失电，控制受电弓气路排气完成降弓动作。

图2 受电弓降弓电路图截图Fig.2 Circuit diagram of pantograph bow descending

综上所述，升弓或降弓的关键在于升弓或降弓的列车线是否得电，以及升弓继电器RPTR的得失电情况。

3 故障分析

由受电弓升降控制原理可知，降弓时其对应的降弓列车线得电，升弓继电器RPTR失电。若要确定降弓受哪一种方式控制，则需结合EVR(事件记录)的变量信息进行分析。

对EVR中的变量信息分析后发现：①在故障时刻，降弓继电器LPR得电，升弓继电器RPTR失电，符合降弓列车线得电情况。②列车驾驶模式由SM(ATP(列车自动保护)监督下的人工驾驶)模式变为FAM模式。据司机反馈，事发当时其未操作受电弓控制旋钮，控制旋钮始终处于升双弓位置，由此可排除人为误触发降弓的情况。因此，应考虑降弓是FAM模式下的降弓指令使降弓列车线得电这一情况。由此故障排查方向确定为TCMS(列车控制与监控系统)发出了使受电弓异常降弓的控制信号。

列车在正线由非FAM模式升FAM模式情况下，控制系统会给出持续5 s的升弓脉冲信号，由图3变量数据HVS_xRRPCmmd(远程升后弓指令)可见，列车升级为FAM模式的同时，控制系统给出了升后弓指令。而与此同时，辅助逆变器收到了降前弓信号ACE1_IxPanto1_1(见图4)。相互矛盾的指令最终导致降前弓列车线得电。由此可判断，是因线路串电或接线错误导致降前弓列车线得电，具体故障原因可通过查线确定。

图3 控制系统发出的远程升后弓指令

图4 辅助逆变器接受的降前弓信号

在FAM模式下，结合升降弓列车线布线图(见图5)测量发现，升后弓网络触点闭合后，升后弓列车线的D2013二极管20A端处于无电状态，而降前弓列车线的D2014二极管21A端处于有电状态。检查这两根列车线的接线情况发现，这两根列车线的接线接反。按照正确的列车线布线图重新接线后再次进入FAM模式，受电弓状态恢复正常，未出现异常降弓情况。综上所述，0508次列车此次故障的原因为，FAM模式下受电弓控制线路中升后弓与降前弓的列车线接线接反，导致列车进入FAM模式后降前弓列车线异常得电而使受电弓前弓降下。