地鐵列車控制電路常見故障及控制措施分析

摘要：本文從深圳地鐵2號線列車控制系統(tǒng)部件的年度故障率統(tǒng)計及各部件的典型故障分析兩方面，介紹了地鐵列車控制系統(tǒng)在列車驗(yàn)收及日常維護(hù)中需要注意的問題。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;牽引控制電路;故障;控制措施

一、前言

地鐵車輛控制系統(tǒng)作為車輛的重要組成部分，在日常的正常行車及安全方面起到重要作用，同時也是檢修方面重點(diǎn)工作?？刂葡到y(tǒng)包含的部件多，分布廣，連接著車上的許多設(shè)備，其故障后帶來的影響也比較大，因此更需提高其可靠性。

二、部件年度故障率統(tǒng)計

根據(jù)對深圳地鐵2號線控制電路常見故障統(tǒng)計表：

從以上的統(tǒng)計可以看出，司控器、接線故障的故障率是逐漸降低的，而繼電器故障卻是逐年上升;故障總數(shù)上可以看出故障多發(fā)生在新車運(yùn)營的前兩年，后期故障較為平穩(wěn)。因此，在運(yùn)營初期需重點(diǎn)關(guān)注的是司控器、接線檢查，隨著運(yùn)營時間的增加需重點(diǎn)關(guān)注繼電器的維保。

三、各部件典型故障

1、司控器

1）司控器分壓電阻故障

故障現(xiàn)象：2011年5月，229車、216車先后在正線報“司控器超量程故障”，HMI上顯示“主控手柄”圖標(biāo)紅色，推牽引手柄但無牽引力輸出。列車以TRB模式回庫后，檢查發(fā)現(xiàn)司控器分壓定值電阻阻值都變?yōu)闊o窮大，判定為電阻故障導(dǎo)致牽引參考值輸出超過了理論值，導(dǎo)致列車故障。該分壓定值電阻為陶瓷電阻，在震動工況下容易出現(xiàn)內(nèi)部電阻絲熔斷現(xiàn)象;將陶瓷電阻全部更換為金屬電阻，故障再未次發(fā)現(xiàn)。

故障原因：陶瓷分壓定值電阻不適用于強(qiáng)震動的工況。

2）警惕按鈕無法按下

故障現(xiàn)象：2012年1月19日，233車在正線出現(xiàn)司控器警惕按鈕卡滯無法按下故障，檢查發(fā)現(xiàn)主控手柄金屬桿固定螺母壓緊在警惕按鈕下半部橡膠上，司機(jī)在轉(zhuǎn)動警惕按鈕時固定螺母產(chǎn)生聯(lián)動，導(dǎo)致固定螺母上升脫出，無法按下警惕按鈕;經(jīng)普查發(fā)現(xiàn)共有24臺司控器存在同樣的問題，將有問題的警惕按鈕下半部橡膠內(nèi)圈深度減少0.5-1mm后恢復(fù)正常。

故障原因：警惕按鈕下半部分橡膠塊注塑工藝尺寸不統(tǒng)一。

3）司控器鑰匙聯(lián)鎖塊螺絲松動

故障現(xiàn)象：2012年12月13日，207車在新秀折返后2071車司控器方向手柄無法回零，司機(jī)室無法切換到6端;檢查發(fā)現(xiàn)列車主控鑰匙與方向手柄間的聯(lián)鎖塊螺絲松出并阻止方向手柄動作。

故障原因：司控器鑰匙聯(lián)鎖塊螺絲松動。

2、接線故障

1）接線螺絲不緊固導(dǎo)致打火

故障現(xiàn)象：2011年6月23日，2266車一位端空調(diào)機(jī)組不工作，且司機(jī)室送風(fēng)機(jī)不工作，檢查發(fā)現(xiàn)5車的三相空開2QF10跳閘，且W相接線銅排有嚴(yán)重的放電燒傷痕跡，更換新的接線銅排及接線端子。

故障原因：接線緊固螺栓松動。

2）整改后接線未包扎導(dǎo)致接地故障

故障現(xiàn)象：2013年2月15日，212車司機(jī)在世界之窗上行線報，列車站臺作業(yè)完畢后AMC、MCS模式均無法動車，右側(cè)開、關(guān)門燈不亮，7QF01空開跳閘且不可恢復(fù)，手動開門無效;司機(jī)手動解鎖車門后清客退出服務(wù)。檢查發(fā)現(xiàn)強(qiáng)行開門按鈕處有兩根已廢棄的線裸露，且其中一根7105線的線頭處有燒損痕跡，判定為整改時遺留的接線只取消了一端且未進(jìn)行包扎，導(dǎo)致接地。重新將廢棄的接線兩端都進(jìn)行取消并進(jìn)行包扎。

故障原因：整改未執(zhí)行到位，作業(yè)質(zhì)量問題。

3）接線破皮接地

故障現(xiàn)象：2013年2月17日，210車在東角頭上行時報列車受電弓降下，列車沒有牽引力，啟動救援程序?qū)⒘熊囃浦辆徒孳嚲€。檢查發(fā)現(xiàn)PH箱內(nèi)部高壓開關(guān)輔助觸點(diǎn)接線被金屬邊緣磨破放電，導(dǎo)致雙弓降下。

故障原因：PH箱高壓開關(guān)輔助觸點(diǎn)接線被金屬邊緣磨破接地。

4）端子排與短接片不匹配

故障現(xiàn)象：2014年10月，2081車在正線報列車遠(yuǎn)、近光燈都不亮。回庫后檢查發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)、近光燈的電源接線5201線在司機(jī)室設(shè)備柜端子排處的短接片接觸不良。由于5201線需分別接到主、副司機(jī)臺下，因此在司機(jī)室設(shè)備柜采用了兩個端子排進(jìn)行了接線，中間使用了一個短接片;檢查發(fā)現(xiàn)使用的端子排一片為2.5mm2，另一片為1.5mm2，而使用的短接片為1.5mm2的，因此在震動時會產(chǎn)生短接片與2.5mm2端子排接觸不良的情況，更換短接片后恢復(fù)正常。

故障原因：短接片兩端的端子排大小不一致。

3、繼電器故障

1）繼電器線圈斷線故障

故障現(xiàn)象：2013年6月23日211車司機(jī)在世界之窗上行線報，列車AMC模式進(jìn)站對標(biāo)準(zhǔn)確，但車門、屏蔽門無法打開，空開未跳閘;司機(jī)手動解鎖車門后清客退出服務(wù)?；貛旌髾z查發(fā)現(xiàn)列車開右門繼電器7KA04（型號：D-U204-KLC）線圈阻值為5.03MΩ（正常為5.3KΩ），說明繼電器線圈斷線。后續(xù)連續(xù)發(fā)生相似故障，廠家回復(fù)為該批次繼電器焊接工藝問題，對該批次繼電器進(jìn)行更換。

故障原因：繼電器焊接工藝問題。

2）繼電器觸點(diǎn)阻值變大

故障現(xiàn)象：2015年1月21日222車以AMC模式運(yùn)行時發(fā)生緊制，信號屏顯示車門未鎖閉;后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)車門關(guān)好回路上的3KA02繼電器（型號：D8-U204）5R/9R常開觸頭在得電閉合后，其阻值在8.4千歐姆至43.7千歐姆跳變，超出正常范圍，更換新的繼電器。

故障原因：繼電器觸點(diǎn)阻值變大。

3）延時繼電器卡滯故障

故障現(xiàn)象：2012年4月16日，224車在試驗(yàn)開門后轉(zhuǎn)換司機(jī)臺作業(yè)時發(fā)現(xiàn)車門無法關(guān)閉，檢查其他車輛也發(fā)現(xiàn)在快速轉(zhuǎn)換司機(jī)臺時容易出現(xiàn)該現(xiàn)象;后經(jīng)調(diào)查原因?yàn)檐囬T電路上采用的TDE-U204-KLC延時繼電器為無源延時繼電器，其在短時間得電的情況下（lt;20ms）內(nèi)部電容無法完成充電，會導(dǎo)致繼電器無法動作的情況;后續(xù)全部更換為有源延時繼電器。

故障原因：延時繼電器本身特性問題。

4、空開故障

1）保護(hù)開關(guān)整定值偏小

故障現(xiàn)象：2013年6月，空調(diào)系統(tǒng)頻繁報高壓故障，檢查故障原因大部分為空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)跳閘;對空開整定電流值進(jìn)行調(diào)整后恢復(fù)正常。

故障原因：空開整定電源值設(shè)定低于實(shí)際電路要求。

5、按鈕/旋鈕故障

按鈕/旋鈕的故障多表現(xiàn)在指示燈的故障。

四、預(yù)防控制措施

1、從以上的典型故障可以看出，產(chǎn)品設(shè)計類的問題較多;因此需參與到列車的設(shè)計、部件選型等，及時將日常使用、維護(hù)中遇到的問題反饋給列車制造廠，從源頭上解決問題。

2、加強(qiáng)列車的預(yù)驗(yàn)收管理，把好列車到段后的首關(guān)。很多問題如果能在列車預(yù)驗(yàn)收上發(fā)現(xiàn)并督促廠家整改，就可以減少正線運(yùn)營指標(biāo)。如司控器螺絲松動、接線松動等，就應(yīng)該能在預(yù)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并處理。

3、對列車運(yùn)營中出現(xiàn)的普遍性問題，要求廠家進(jìn)行全面的普查、整改，避免問題擴(kuò)大化。如在發(fā)現(xiàn)幾個繼電器線圈斷線等特殊問題時，就應(yīng)及時聯(lián)系廠家提供問題原因及整改方案。

4、加強(qiáng)日常維護(hù)，制定科學(xué)的維修周期及內(nèi)容。如繼電器觸點(diǎn)電阻值增大等，就需要定期對繼電器進(jìn)行更換。

5、對部分特別關(guān)鍵部件，可以考慮增加旁路等技改方案，提高列車可靠性。如影響到列車牽引、制動功能等特別重要的繼電器，可考慮增加旁路開關(guān)或備用模式。

五、結(jié)束語

針對地鐵車輛控制系統(tǒng)的常見故障，為了保障地鐵列車的可靠運(yùn)行，要從列車設(shè)計、列車驗(yàn)收、日常維護(hù)、技術(shù)改造等多方面入手，提高地鐵列車控制系統(tǒng)的可靠性。