收稿日期：2020－10－20
梁日宁
（广州地铁集团有限公司运营事业总部，广州
510310）
摘要：广州地铁A2A3型车采用直流有节点控制方式，通过继电器触点吸合给子控制设备激活供电。从目前的运营经验中，发现该供电电路过于集中，单个继电器失效后故障现象复杂、处理难度高，有导致列车救援的风险。为解决该问题，通过分析A2A3型列车激活电路的实际电流，评估隐患，结合列车实际情况制定了A2A3型车2K22继电器及供电优化改造方案，减少了2K22继电器的供电设备，并增加了整个列车控制通讯系统的供电回路的分散与冗余，同时进行正线故障处理指南修规，将简化后的故障处理方法对司机进行培训。有效解决了2K22继电器供电设备过于集中的重大隐患。关键词：广州地铁A2A3型车；供电优化；控制系统；改造中图分类号：U231.8 文献标志码：A
文章编号：1009－9492(2021)04－0279－03
2K22Relay and Power Supply Optimization for Guangzhou Metro A2A3
Metro Vehicle
Liang Rining
（Operation Divisions,Guangzhou Metro Corporation,Guangzhou 510310,China ）
Abstract:The A2A3car of Guangzhou metro adopts DC node control mode and supplies power to the sub control equipment through relay contact.From the current operation experience,it is found that the power supply circuit is too centralized,and the failure of a single relay will lead to the risk of train rescue.In order to solve this problem,by analyzing the actual current of the activation circuit of A2A3train,evaluating
the hidden danger,and combining with the actual situation of the train,the 2K22relay and power supply optimization transformation scheme of A2A3train were formulated,the power supply equipment of 2K22relay was reduced,and the dispersion and redundancy of the power supply
circuit of the whole train control and communication system were increased.At the same time,the main line fault handling guidelines were revised to the driver training,which effectively solved the seri
ous hidden danger of over concentration of 2K22relay power supply equipment.
Key words:A2A3vehicle of Guangzhou metro;power supply optimization;control system;transformation
第50卷
第04期
Vol.50No.04
机
电工程技术
MECHANICAL &ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY
成都网红景点排行榜前十名DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2021.04.078
梁日宁.广州地铁A2A3型车2K22继电器及供电优化改造［J ］.机电工程技术，2021，50（04）：279-281.
引言
广州地铁A2A3型车由长客庞巴迪负责制造，2005年起陆续启用，目前已使用约15年。采用列车总线控制与有接点控制相结合的列车控制模式，由列车激活继电器完成对各个子系统的供电，各个子系统在通过总线网络与列车的VTCU 进行连接，从而实现列车的激活与控制[1]。
丰都鬼城图片 真实2017年1月21日，八号线2A5960车出现2B60车4F01微动开关跳闸现象，列车无法动车。司机操作复位4F01无效，操作TRB 模式（紧急牵引）仍不能动车，最终导致救援。最终检查发现为2B60车2K22继电器失效不吸合，如图1所示，而2K22继电器同时负责单节车的诊断系统与制动系统供电，这两个系统出现了同时失效，故障叠加，影响司机判断。单独操作TRB 无法动车，需加上切除对应车的B09阀门，才能实现动车。本文通过对故障原因的深入调查分析，提出了改造方案并全面实施，同时修订了故障处理指南，消除了故障隐患。
1
故障隐患分析
根据广州地A2A3型车车辆控制的原理，目前的列车TCC （列车控制通讯系统）电路供电由单个微动开关通过2K22/2K21/2K20继电器相对应触点提供，当单个继电器或供电微动开关出现故障时，列车有可能出现叠加故障现象，影响司机应急处理判断，最终造成救援。1.1A2型车原主电路风险
A2型车的原有TCC 激活电路如图2
所示。
图1故障检查结果
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A2型车原有TCC 电路供电主要是通过蓄电池激活端
2F14——3K1143/44脚——2V22——A 车2K22+2K21、B
被自考本科坑了一辈子车2K22+2K20、C 车2K22+2K20——另一单元三节车的2K22、2K21、2K20。
主电路风险：由于一条激活回路承担了所有TCC 电
源激活继电器的控制，并没有冗余和分散的设计理念，当蓄电池激活端2F14跳闸，造成全列车诊断、制动、牵引、辅助、广播等系统控制电源断电，列车功能失效，若不能恢复，列车需要救援；而当蓄电池激活端3K11
43/44脚出现断开故障，故障现象与2F14开关断开一致，列车需要救援[2-3]。
1.2A2A3型车2K22供电电路风险
A2A3车原有2K22激活电路如图3所示。
A2A3型车的2K22的23/24脚负责本节车的制动系统
ECU 供电，43/44，53/54，83/84脚负责本节车诊断系统
的供电。供电电路风险：2K22继电器故障会导致单节车制动系统和诊断系统同时失效（A 车故障将导致整列车
的诊断系统失效），将直接影响司机对车辆状态的判断，若不能恢复，列车需要救援[4-5]。
表1所示为各单元车2K22故障的影响与应急处理手段。
故障现象重叠迷惑，当司机判断为列车网络故障时，将会只打紧急牵引旋钮，导致列车气制动无法缓解，列车不能动车，最终救援。
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改造方案
针对分析中发现的故障隐患，结合实际施工中的难易程度、改造物料和人员工时，从两方面进行电路改造，分为制动系统的供电分离和TCC 继电器供电优化。
2.1制动系统供电分离改造
改造原理如图4所示。
A2型车与A3型车制动系统的供电分离改造相同，
即将2K22继电器ECU 供电触点23/24脚接线移至2K21（2K20）继电器空余83/84脚。从而实现不在单
个继电器
失效，造成制动和列车诊断两个系统的叠加故障[6]。
各单元改造细节：（1）A 车2K22继电器ECU 供电触
点23/24脚接线移至2K21继电器空余83/84脚；（2）B 车2K22继电器ECU 供电触点23/24脚接线移至2K20继电器空余83/84脚；（3）C 车2K22继电器ECU 供电触点23/24脚接线移至2K20继电器空余83/84脚。
2.2TCC 继电器供电优化改造
改造思路是取消原电路TCC 继电器串联供电回路，在原A3车电路的基础上进行优化，将2K22继电器分开由每节车独立供电，其中A 车将2K22与2K21继电器分开独立供电[7-8]，具体原理如图5所示。
各单元改造如下：（1）A2/A3型车A 车2K21由激活端3F05供电，串接3K12、3K11，与车辆3K12继电器得电方式相同，通过列车线实现两端供电；（2）A2/A3
型
图2
原有TCC
激活电路
图3
原有2K22
激活电路
表1
各单元车2K22
故障的影响与应急处理手段
图4
改造原理
图5继电器改造原理
2021年04月机电工程技术
第50卷
第04期
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车A 车2K22继电器由2F01供电；（3）B/C 车2K22由
2F40供电；（4）B/C 车2K20由新增微动供电。2.3改造前后效益风险评估
（1）改造后列车未增加原线路微动开关的风险，单个继电器故障不会导致故障叠加，方便司机判断与故障处理。
（2）改造后A 车2F01下级增加了2K22继电器，且为两端并联供电，若出现线圈短路故障，则会引起2F01跳闸，该微动跳闸必救援。2F01下级供电设备较多，通过电流测量的方式，评估加挂继电器后的微动工作电流。2F01下级增加挂接1个3TH42系列8对继电器后的电流变化情况如图6所示，蓄电池激活时冲击电流为1.9A ，稳定后为600mA ，升弓后为1.1A ，推方向手柄
后2.2A ，动车时电流最大值为2.4A ，原2F01额定值为6A ，满足负载电流最大值2倍的需求，由此判断2F01增
加一个继电器负载是可行的。
（3）改造后A 车3F05下级增加了2K21继电器，多了一个负载，需评估改造后工作电流对微动开关的影响。挂接2K21继电器后，3F05下级设备总的负载电流情况如图7所示。蓄电池激活时冲击电流为131mA ，升弓时为219mA ，稳定后为112mA ，最大值有228.53mA 。原3F05为6A 的微动开关，满足负载电流最大值2倍的需求，判断3F05增加一个继电器负载可行。
通过监测电流，评估改造后各微动电流均满足微动开关规格，确认改造风险较小，可行性高。2.4改造后续工作
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（1）修订故障处理指南。完成改造后，故障处理将会变得更加清晰简洁，方便司机进行学习与掌握。
具体的操作如表2所示。
（2）明确改造后各微动的功能以及跳闸后的影响，对司机有针对性地开展培训。确认司机全部接受培训后再安排改造好的车辆上线动车。
3
结束语
由于广州地铁A2A3型车设计之初存在一些与实际运营相违背的设计思想，供电系统过于集中，且没有冗余。虽有保底措施仍能保证动车，但对司机的判断和业务能力有着较高的要求，不适用于运营实际，有重大列车隐患。本文通过对故障原因的深入调查分析，提出了改造方案并全面实施，消除了A2A3型车由单个继电器故障而引起多个系统叠加故障的隐患，同时实现了A2A3型车司机操作指南的统一，方便了司机记忆与学习。保证了A2A3型车控制电路的稳定性，同时也间接提升了司机列车服务水平。
参考文献：
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[7]刘畅.长春市轨道交通C 型列车停车/停放制动控制逻辑分析及改进措施[J].现代城市轨道交通,2020(3):30-33.
[8]王俊锋.浅谈城轨交通列车运行控制系统大修改造[J].机车电传动,2019(12):86-89.作者简介：梁日宁（1991-），男，广西河池人，大学本科，助理工程师，研究领域为地铁车辆技术。（编辑：王智圣）
图6
电流变化情况
图7
总的负载电流情况
故障点A 车2K22失电
B 车2K22失电或2F40跳闸
C 车2K22失电或2F40跳闸
A 车2K21失电
B 车2K21失电或2F41（新增微动）跳闸
C 车2K21失电或2F41（新增微动）跳闸
故障原因诊断系统断电
诊断系统断电
诊断系统断电
制动系统断电制动系统断电
制动系统断电
故障现象
①车辆屏+信号屏黑屏；②列车处于紧制气压；③高速断路器分合灯及受电弓升降弓灯均不亮
①车辆屏显示所有B 车设备图标问号；②气制动施加缓解灯不亮；③停放制动施加缓解灯不亮；
④高速断路器分合灯及受电弓升降弓灯均不亮①车辆屏显示所有B 车设备图标问号；②气制动施加缓解灯不亮；③停放制动施加缓解灯不亮；④高速断路器分合灯及受电弓升降弓灯均不亮
对应车制动系统红点
对应车制动系统红点
对应车制动系统红点
故障处理指引操作2S18紧急牵引动+2S14气制动缓解车操作2S18紧急牵引动+
2S14气制动缓解车
操作2S18紧急牵引动+2S14气制动缓解车
切除A 车B09阀门
操作2S18紧急牵引
动车
操作2S18紧急牵引
动车
表2操作指南梁日宁：广州地铁A2A3型车2K22继电器及供电优化改造
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