列车安全联锁紧急电路设计改进研究

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1列车安全联锁电路方案配置说明

下面以列车单机运行、主控机车+从控机车重联运行这两种方案配置模式对安全联锁电路的方案进行说明。

1.1机车单机运行说明

占用端重联控制转换开关S01手动打到“头端”位置，非占用端控制转换开关S02手动打到“尾端”位置。电源DC110V+经S01“头端”→CCU→13SB→14SB→S02“尾端”→W02→54KA，串联成一个安全联锁紧急回路。正常情况下，W02重联硬线为高电平(DC110V+)，紧急中继54KA得电，列车能正常运行;当安全联锁紧急回路中任一节点断开，W02重联硬线为低电平(DC110V－)，紧急中继54KA失电，其常闭触点闭合，排风阀94YV得电(列车管排风)，列车产生紧急制动。

1.2主控机车+从控机车重联运行说明

重联机车通过外部重联硬线连实现重联，I号车占用端重联控制转换开关S01手动打到“头端”位置、S02打到“外重联”，I号车S01打到“外重联”、S02打到“尾端”，两台重联车的所有紧急制动信号串联成一个大的安全联锁紧急回路。正常情况下，W02重联硬线为高电平(DC110V+)，Ⅰ号车和Ⅱ号车紧急中继54KA均得电，机车能正常起动运行;当安全联锁紧急制动控制环路中的任何一个节点断开，W02重联硬线为低电平(DC110V－)，Ⅰ号车和Ⅱ号车紧急中继54KA同时失电，排风阀94YV得电(列车管排风)，两台重联车同时产生紧急制动。

2机车安全联锁机车故障案例

在早期工程车多机重联运行调试过程中，多次出现CCU紧急中继辅助触点被烧毁的故障事件，从而导致安全联锁电路的失效。经过研究分析主要是安全联锁电路配置错误和人工误操作引起，如果I号车S01手动打到“头端”位、S02打到“外重联”，II号车S01打到“外重联”、S02打到“头端”。I号车电源DC110V+经S01“头端”→CCU→13SB→14SB→S02“外重联”→W01到II号车W01→S01→CCU→13SB→14SB→S02“头端”，II车S02输入电压DC110V，由于列车控制蓄电池输出额定电压DC110V(DC77V－DC137．5V)，当两台重联机车控制电压不同时，电压差最大为137．5V－77V=60．5V，相当于60.5V电压差直接连接到安全联锁回路。CCU紧急中继辅助触点所能承受电流为5A，当多机重联时，电压差直接施加到安全联锁回路，电阻较小，导致电流较大，超过CCU紧急中继辅助触点电流，导致CCU紧急中继辅助触点被烧毁。

3安全联锁电路设计改进

为了解决上述问题，对多机安全联锁电路进行优化改进。基于绿色、环保、经济的设计原则，在输入电源DC110V连接重联控制开关S01、S02之前各串联一个二极管。在列车单机运行时，当出现误操作时，如重联控制开关S01打到“头端”，S02打到“头端”/“外重联”，则不能形成安全联锁回路。必须正确配置重联控制开关才能正常启动制动。当主控机车+从控车重联运行时，如果安全联锁电路配置错误或人工误操作:例如Ⅰ号车和Ⅱ号车通过外部硬线重联，Ⅰ号车S01手动打到“头端”位、S02打到“外重联”，Ⅱ号车S01打到“外重联”、S02打到“头端”;Ⅰ号车电源DC110V+经重联电缆W01连接到Ⅱ号车重联电缆W01，同时Ⅱ号车电源DC110V+经重联电缆W01连接到Ⅰ号车重联电缆W01;当两台重联机车控制电压不同时，两台列车重联电路中出现电压差，由于二极管的单向导电性能，不会导致重联列车电压差形成回路，解决了在多机重联运行时，由于安全联锁电路配置错误或人工误操作而烧损CCU紧急中继辅助触点的故障问题;只有在重联电路配置完全正确时，才能实现安全联锁紧急制动。

4结语

在早期工程车多机重联运行调试过程中，由于没有考虑到重联时两列车控制电压不同而形成的电压差，实际应用中，多次出现CCU紧急中继辅助触点被烧毁的故障隐患，从而导致安全联锁电路的失效。本文中采用在重联控制转换开关输入电源前串联二极管，利用二极管的单向导电流性能，避免了在机车重联运行中误操作，CCU紧急中继辅助触点被烧损的故障，从而提高了本安全电路的可靠性和实用性。该改进方案在工程车实际重联安全联锁紧急回路中广泛应用。

作者：王秀玲 刘世杰 邹焕青 单位：南车株洲电力机车有限公司