列車安全聯鎖緊急電路設計改進研究
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下面以列車單機運行、主控機車+從控機車重聯運行這兩種方案配置模式對安全聯鎖電路的方案進行說明。
1.1機車單機運行說明
占用端重聯控制轉換開關S01手動打到“頭端”位置，非占用端控制轉換開關S02手動打到“尾端”位置。電源DC110V+經S01“頭端”→CCU→13SB→14SB→S02“尾端”→W02→54KA，串聯成一個安全聯鎖緊急回路。正常情況下，W02重聯硬線為高電平(DC110V+)，緊急中繼54KA得電，列車能正常運行;當安全聯鎖緊急回路中任一節點斷開，W02重聯硬線為低電平(DC110V－)，緊急中繼54KA失電，其常閉觸點閉合，排風閥94YV得電(列車管排風)，列車產生緊急制動。
1.2主控機車+從控機車重聯運行說明
重聯機車通過外部重聯硬線連實現重聯，I號車占用端重聯控制轉換開關S01手動打到“頭端”位置、S02打到“外重聯”，I號車S01打到“外重聯”、S02打到“尾端”，兩臺重聯車的所有緊急制動信號串聯成一個大的安全聯鎖緊急回路。正常情況下，W02重聯硬線為高電平(DC110V+)，Ⅰ號車和Ⅱ號車緊急中繼54KA均得電，機車能正常起動運行;當安全聯鎖緊急制動控制環路中的任何一個節點斷開，W02重聯硬線為低電平(DC110V－)，Ⅰ號車和Ⅱ號車緊急中繼54KA同時失電，排風閥94YV得電(列車管排風)，兩臺重聯車同時產生緊急制動。
2機車安全聯鎖機車故障案例
在早期工程車多機重聯運行調試過程中，多次出現CCU緊急中繼輔助觸點被燒毀的故障事件，從而導致安全聯鎖電路的失效。經過研究分析主要是安全聯鎖電路配置錯誤和人工誤操作引起，如果I號車S01手動打到“頭端”位、S02打到“外重聯”，II號車S01打到“外重聯”、S02打到“頭端”。I號車電源DC110V+經S01“頭端”→CCU→13SB→14SB→S02“外重聯”→W01到II號車W01→S01→CCU→13SB→14SB→S02“頭端”，II車S02輸入電壓DC110V，由于列車控制蓄電池輸出額定電壓DC110V(DC77V－DC137．5V)，當兩臺重聯機車控制電壓不同時，電壓差最大為137．5V－77V=60．5V，相當于60.5V電壓差直接連接到安全聯鎖回路。CCU緊急中繼輔助觸點所能承受電流為5A，當多機重聯時，電壓差直接施加到安全聯鎖回路，電阻較小，導致電流較大，超過CCU緊急中繼輔助觸點電流，導致CCU緊急中繼輔助觸點被燒毀。
為了解決上述問題，對多機安全聯鎖電路進行優化改進。基于綠色、環保、經濟的設計原則，在輸入電源DC110V連接重聯控制開關S01、S02之前各串聯一個二極管。在列車單機運行時，當出現誤操作時，如重聯控制開關S01打到“頭端”，S02打到“頭端”/“外重聯”，則不能形成安全聯鎖回路。必須正確配置重聯控制開關才能正常啟動制動。當主控機車+從控車重聯運行時，如果安全聯鎖電路配置錯誤或人工誤操作:例如Ⅰ號車和Ⅱ號車通過外部硬線重聯，Ⅰ號車S01手動打到“頭端”位、S02打到“外重聯”，Ⅱ號車S01打到“外重聯”、S02打到“頭端”;Ⅰ號車電源DC110V+經重聯電纜W01連接到Ⅱ號車重聯電纜W01，同時Ⅱ號車電源DC110V+經重聯電纜W01連接到Ⅰ號車重聯電纜W01;當兩臺重聯機車控制電壓不同時，兩臺列車重聯電路中出現電壓差，由于二極管的單向導電性能，不會導致重聯列車電壓差形成回路，解決了在多機重聯運行時，由于安全聯鎖電路配置錯誤或人工誤操作而燒損CCU緊急中繼輔助觸點的故障問題;只有在重聯電路配置完全正確時，才能實現安全聯鎖緊急制動。
4結語
在早期工程車多機重聯運行調試過程中，由于沒有考慮到重聯時兩列車控制電壓不同而形成的電壓差，實際應用中，多次出現CCU緊急中繼輔助觸點被燒毀的故障隱患，從而導致安全聯鎖電路的失效。本文中采用在重聯控制轉換開關輸入電源前串聯二極管，利用二極管的單向導電流性能，避免了在機車重聯運行中誤操作，CCU緊急中繼輔助觸點被燒損的故障，從而提高了本安全電路的可靠性和實用性。該改進方案在工程車實際重聯安全聯鎖緊急回路中廣泛應用。
作者：王秀玲 劉世杰 鄒煥青 單位：南車株洲電力機車有限公司