昆明地鐵4號(hào)線列車庫用插座聯(lián)鎖方案設(shè)計(jì)

趙勇

（云南京建軌道交通投資建設(shè)有限公司，云南 昆明 650000）

一、前言

昆明地鐵4號(hào)線自陳家營站起至終點(diǎn)昆明火車南站，全長約43.396km，全線共設(shè)車站29座，主變電所3座（新建麻苴主變電所），在大漾田設(shè)車輛段，在白龍?zhí)逗蛷V衛(wèi)設(shè)停車場。

4號(hào)線車輛采用6編組B1型車（4動(dòng)2拖），編組形式為：-Tc*M*M-M*M*Tc-，（其中“Tc”為帶司機(jī)室的拖車，“M”為不帶司機(jī)室的動(dòng)車，“-”為半自動(dòng)車鉤，“*”為半永久車鉤），如圖1所示。

圖1 4號(hào)線車輛編組示意圖

車輛在正線運(yùn)行時(shí)采用接觸軌DC 1500V下部受流的方式供電；在檢修庫內(nèi)檢修作業(yè)時(shí)采用庫內(nèi)靜調(diào)電源柜方式供電。為了方便列車檢修調(diào)試，在Tc車的兩側(cè)分別安裝有庫用插座箱（SPS）和輔助高壓箱。整列車共配置有四個(gè)車間電源插座。

為提高列車高壓電路的安全性和可靠性，同時(shí)保障作業(yè)人員的人身安全，需要對4個(gè)庫用插座進(jìn)行聯(lián)鎖設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求如下：

（1）當(dāng)任意一個(gè)電源插座連接后，其余3個(gè)車間電源插座失效。

（2）考慮列車以單元調(diào)試時(shí)，可以正常使用調(diào)試庫內(nèi)的靜調(diào)柜。

二、方案設(shè)計(jì)

（一） 接口說明

列車高壓電源電路圖如圖2所示。車間電源插座聯(lián)鎖方案（兩個(gè)單元聯(lián)鎖）的控制電路如圖3所示，車間電源連接器接口說明如下：

WXP：1、WXP：2：地面靜調(diào)電源柜DC110V電源輸入，插上車間電源插頭后，可以通過地面靜調(diào)電源柜的DC110V電源進(jìn)行供電。

WXP：3、WXP：4：車間電源插頭狀態(tài)信號(hào)干結(jié)點(diǎn)，當(dāng)插上車間電源插頭后，可以給地面電源靜調(diào)柜提供一個(gè)“插頭已插好并允許庫用供電”的狀態(tài)信號(hào)，以便控制地面靜調(diào)電源柜DC 1500V電源的輸出。

WXP：6、WXP：7：車間電源插座蓋子狀態(tài)監(jiān)視（在插座蓋子上對應(yīng)的位置設(shè)有短接塊），當(dāng)車間電源插座蓋子蓋好后，WXP：6、WXP：7之間被短接，反饋一個(gè)高電平狀態(tài)信號(hào)送給列車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行顯示。

SPK1、SPK2：輔助高壓箱內(nèi)、庫用插座箱的車間電源供電繼電器。

BQS：SK1、BQS：SK2：單刀雙擲開關(guān)“車間”位的輔助觸點(diǎn)，當(dāng)BQS切換至“車間”位時(shí)，該輔助觸點(diǎn)閉合。

圖2 列車高壓電路圖

（二）方案設(shè)計(jì)

當(dāng)列車任意一個(gè)單元的輔助高壓箱內(nèi)的單刀雙擲開關(guān)（BQS）打至“車間”位時(shí)，其輔助觸點(diǎn)BQS：SK1、BQS：SK1閉合。此時(shí)當(dāng)車間電源插頭插入任意該單元任意一個(gè)車間電源插座時(shí)，該車間電源插座所在設(shè)備箱的車間電源供電繼電器（SPK1或SPK2）得電，其常閉觸點(diǎn)斷開。此時(shí)其它三個(gè)車間電源插座如再插上一個(gè)車間電源插頭，該插座所在設(shè)備箱內(nèi)的車間電源供電繼電器（SPK1或SPK2）將無法得電，該庫用插座無法實(shí)現(xiàn)供電功能。

當(dāng)使用地面電源靜調(diào)柜時(shí)操作順序如下：

1.開始使用時(shí)的操作順序

（1）將任一單元Tc車的輔助高壓箱內(nèi)BQS打至“車間”位；

（2）將車間電源插頭連接至該單元任一車間電源插座；

（3）操作地面電源靜調(diào)柜使其輸出DC110V電源；

（4）操作地面電源靜調(diào)柜使其輸出DC1500V電源。

2.停止使用時(shí)的操作順序

（1）操作地面電源靜調(diào)柜使其關(guān)斷DC1500V電源輸出；

（2）操作地面電源靜調(diào)柜使其關(guān)斷DC110V電源輸出；

（3）拔下車間電源插頭，并合上車間電源插座蓋子；

（4）將該單元Tc車的輔助高壓箱BQS打至“運(yùn)行”位。

當(dāng)不使用車間電源功能時(shí)，車間電源連接器的保護(hù)蓋會(huì)閉合，并通過WXP：7反饋蓋子狀態(tài)信號(hào)至列車顯示器上進(jìn)行顯示。

當(dāng)單個(gè)列車單元運(yùn)行時(shí)，為保證其可以使用車間電源，在司機(jī)室內(nèi)設(shè)有半車運(yùn)行按鈕，當(dāng)司機(jī)按下此按鈕（或開關(guān)）時(shí)，即可正常使用車間電源進(jìn)行相關(guān)調(diào)試工作。

圖3 車間電源插座聯(lián)鎖控制電路

（三）車間電源插座連接器選型

根據(jù)功能需求，選用7芯車間電源連接器，其主要參數(shù)如下。

圖5為卡箍類半環(huán)形薄壁鑄件的澆注系統(tǒng)方案[6]。蠟?zāi)Ｆ鹉：?，質(zhì)地較軟。為防止蠟?zāi)Ｗ冃卧谙灱显鲈O(shè)了工藝筋。該件底部兩端的熱節(jié)通過底部開內(nèi)澆口消除，但澆口橫截面太小引起了其他部位的縮松。其改進(jìn)方案為：仍是底部開澆口，通過開側(cè)澆口增大有效橫截面積并將2件合1件進(jìn)行組樹。

額定電壓：主觸頭：1500V；輔助觸頭（1-7）： 110V

額定電流：主觸頭：400A；輔助觸頭（1-7）：5A

接觸電阻：主觸頭：≤2mΩ；輔助觸頭：≤5mΩ

絕緣電阻：≥5000MΩ

耐 壓：主觸頭：50Hz AC 4500V

1分鐘未擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象

輔助觸頭：50Hz AC 2500V

1分鐘未擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象

機(jī)械壽命：≥750次

振 動(dòng)：滿足GB/T21563 1類B級防護(hù)

連接器插合狀態(tài)：IP54

插座單獨(dú)密封：IP66

環(huán)境溫度：-40℃～+125℃

連接器芯數(shù)：1（主）+7（輔助）

三、結(jié)論

本文根據(jù)昆明地鐵4號(hào)線列車庫用電源插座使用需求，設(shè)計(jì)了一種庫用電源插座安全聯(lián)鎖方案，該方案提高了列車高壓電路的安全性和可靠性，同時(shí)保證了檢修人員的人身安全。