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摘 要：本文作者从车辆的制动系统分析，阐述了在日常车辆的检维修过程中经常遇到的故障分析。
关键词：地铁车辆；制动；故障分析
引言：南京地铁1 号线车辆采用法国ALSTOM 公司生产的动车组。为了适应城市快速轨道车辆运行速度高、站间距离短、启动制动频繁等特点，在动车组制动系统的设计中，本着安全、可靠的原则，采用了微机控制的电空制动。该制动系统具有启制动快、制动距离短、反应迅速、停车稳、准确性高、制动力大、安全可靠等特点。制动部件集成化程度高，维护简单、重量轻，并具有自我诊断及故障保护显示功能。
1制动系统组成
南京地铁1 号线车辆制动系统由电制动及空气制动系统组成，以电制动为主。电制动包括再生制动和电阻制动，两者能连续交替使用。在网压高于DC 1 800 V时，再生制动能平稳地转到电阻制动；在整个运行速度范围内，电阻制动力能单独满足制动的要求；紧急制动
时，制动力由空气制动提供；车辆停放时的制动力由弹簧力提供，压缩空气缓解。在电制动力不足的情况下，动车和拖车分别根据各自车辆所接收的制动指令，同时施加空气制动。在电制动失效或紧急制动过程中，空气制动将替代电制动，且根据列车载重施加空气制动。
低速运行时，由空气制动代替电制动，实施保持制动使整列车停车。当车辆需要运行时，保持制动由牵引指令进行缓解，并随车辆牵引力的不断增大，保持制动逐渐缓解，可以防止牵引力不足时，制动完全缓解造成的车辆后退。
线”激活发出制动指令时，优先采用电制动。如果“运行系统网络”允许，使用的主要制动模式是再生制动，当接触网网压高于 1 800 V时，不能够吸收再生制动反馈回来的能量，则采用牵引控制单元控制的电阻制动。
（1）再生制动。在变频调速系统中，电机降速和停机是通过逐渐减小定子给定频率来实现的，由于惯性原因，电机的转子仍旧处于被
动的运行状态，当同步转速ω1小于转子ω时，转子电流相位几乎改变了 180°，电机从电动机状态变为发电机状态；与此同时，电机轴上的转矩变成制动转矩 Te，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路，再生循环使用。
（2）电阻制动。当接触网不能够吸收再生制动反馈能量的时候，1.55 Ω制动电阻将提供电阻制动。制动电阻安装在车体底架上的牵引逆变箱外，制动电阻由不会被磁化的镍铬合金制成。在使用电阻制动时会产生大量的热量，制动电阻通过一个 1 500 W 三相风机进行强迫风冷。
缓解控制器的压力开关触点，空气制动的施加与缓解两根列车线在经
过每辆车时串入制动缓解控制器的压力开关触点，其中空气制动施加列车线串入的是常开触点，缓解串入的是常闭触点，并组成电气环路，通过制动缓解控制器内压力变化反映到相应的触点。当列车所有制动都施加时，驾驶台上的所有“制动施加”指示灯亮 ；当列车所有制动缓解时，司机台上的所有“制动缓解”指示灯亮。
（2）停放制动。停放制动控制是通过停放制动指令来实施的，正
常情况下，是否实施停放制动，通过压力空气的充排气来实现。当总风管的压力空气增压后，压力空气充入制动缸，阻止停放制动缸弹簧制动作用的实施 ；当车辆停车时，总风管的压力空气逐渐排光，停放制动缸中的压力空气也逐渐排入大气，这时停放制动由于弹簧力作用而实施。也可以由司机操纵驾驶台上的停放制动按钮来执行停放制动，激活电磁阀，排出压力空气来实施停放制动。
（3）紧急制动。紧急制动是在紧急情况下施加的制动，在列车紧急
制动环线失电时，自动施加或由司机按下驾驶台上蘑菇状按扭施加。
紧急制动只采用空气制动，而且制动命令是不可更改的。当需要执行
紧急制动时，所有车辆都按最大值施加空气摩擦制动。紧急制动必须
是安全可靠的，此时电制动是不予考虑的。在紧急制动过程中，牵引立即切断，紧急制动激活是不可挽回的。
3故障分析：发生紧急制动
南京地铁一号线列车紧急制动采用两级列车线设计，第一级为紧急制动列车环线（见图 1），由它驱动两个紧急制动接触器 EBK1和 EBK
2；接触器的触点再去驱动第二级列车线（见图 2）———紧急制动激活列车线，再由它经过每辆车去驱动每辆车 BCU 上的紧急制动电磁阀EBMV。两级列车线均为失电产生紧急制动，即只要第一级紧急制动列车环线失电，造成紧急制动接触器失电，然后第二级列车线就失电，紧急制动电磁阀随之失电，列车产生紧急制动。根据列车紧急制动设计原理，列车产生紧急制动的原因主要有以下几点：1）110 V 列车控制电压失电。紧急制动相关的断路器EBCB、EBTLCB、EBVCB 断开或者辅助供电系统故障。
2）司机警惕按钮 DMS 动作。人工驾驶时，司机需长按住此按钮，一旦司机的手没有有效按住 DMS 超过规定钟的时间（2 s），DMR（警惕按钮继电器）失电，将紧急制动环线最头端的 110 V 供电线断开，造成紧急制动。3）模式选择的改变。当列车处于运行状态时，模式选择器从“WM”（洗车模式）转向“RMR”（限速向后模式）必
须经过“OFF”位，会触发紧急制动。4）司机室紧急制动按钮 EMPB 被按下。司机按下此按钮，就切断了紧急制动环线，造成紧急制动。
5）总风缸欠压。在每个 TC（拖）车上设一个总风缸压力检测开关 LMRG，一旦检测到总风缸的压力低于某一个预先设定的值（7 bar）时，压力开关继电器 LMRGR 失电并切断紧急制动环线，造成紧急制动。6）列车脱钩。列车车钩的断裂也将造成紧急制动环线失电，触发紧急制动。7）其它的任何造成紧急制动环线失电的故障。如继电器、继电器触点接触不良；线路接点接触不良等。
8）车载信号触发的紧急制动。紧急制动的触发是ATP 的一项重要功能。当出现一个运行错误时，ATP 将启动一个紧急制动给车辆的控制系统。紧急制动是故障安全输出，当检测到任何输出干扰，ATP 车载单元会安全切断，在下列情况出现时，ATP 车载单元实施紧急制动：
a. 违反速度曲线（司机、ATO 驾驶超速）；
b. 违反车辆的最大速度；
c. 位于站台的紧急制动按钮被按下；
d. 报文传输故障，运行超过 10 m 和 5 s 没有收到报文；
e. 启动了错误方向，或车辆后退；
f. 列车运行时，打开车门；
g. ATP 车载设备全面的故障。
具体产生过程如下：如图 1 所示，EBATP 是串入车辆紧急制动环线之中，即车辆供给的 110 V 电压经 ATP 车载单元的 K6、K7 继电器接点后，返回到车辆的紧急制动接触器 EBK1、EBK2。如果 ATP 没有启动紧急制动，继电器 K6、K7 接点闭合，ATP 车载单元输入车辆的是 110 V电压，紧急制动列车线环线形成闭环，车辆不会实施紧急制动。反之，当 ATP 启动紧急制动，继电器 K6、K7 接点断
电，紧急制动列车线环线断开，使得车辆的 EBK
通过上述分析，我们可以有针对性地采取以下预防措施。
1）下雨天，由于车载设备没有检测车辆防滑的装置，无法对轨道的状况进行判断，ATO 驾驶易超速产生紧急制动，因此下雨天或在轨面潮湿的轨道应采用手动驾驶。
2）进一步细化交接车手续。在交车时对发生紧急制动前后司机的操作及列车的不正常现象须做详尽描述，以便维修人员分析紧急制动的原因，查找故障点。
3）车辆及车载检修部门对下载的紧急制动数据，应结合列车运行情况逐条认真分析，找出原因，涉及设备功能缺陷的应督促供货商整改。
4）车辆及车载检修部门在日常检修作业中应加强对系统和部件指示灯显示的状态进行检查，确保系统和部件的工作可靠性，尽可能减少因系统和部件作用不良而造成的紧急制动。
关键词：地铁车辆；制动；故障分析
引言：南京地铁1 号线车辆采用法国ALSTOM 公司生产的动车组。为了适应城市快速轨道车辆运行速度高、站间距离短、启动制动频繁等特点，在动车组制动系统的设计中，本着安全、可靠的原则，采用了微机控制的电空制动。该制动系统具有启制动快、制动距离短、反应迅速、停车稳、准确性高、制动力大、安全可靠等特点。制动部件集成化程度高，维护简单、重量轻，并具有自我诊断及故障保护显示功能。
1制动系统组成
南京地铁1 号线车辆制动系统由电制动及空气制动系统组成，以电制动为主。电制动包括再生制动和电阻制动，两者能连续交替使用。在网压高于DC 1 800 V时，再生制动能平稳地转到电阻制动；在整个运行速度范围内，电阻制动力能单独满足制动的要求；紧急制动
时，制动力由空气制动提供；车辆停放时的制动力由弹簧力提供，压缩空气缓解。在电制动力不足的情况下，动车和拖车分别根据各自车辆所接收的制动指令，同时施加空气制动。在电制动失效或紧急制动过程中，空气制动将替代电制动，且根据列车载重施加空气制动。
低速运行时，由空气制动代替电制动，实施保持制动使整列车停车。当车辆需要运行时，保持制动由牵引指令进行缓解，并随车辆牵引力的不断增大，保持制动逐渐缓解，可以防止牵引力不足时，制动完全缓解造成的车辆后退。
1 电制动
南京地铁 1 号线电制动采用再生制动与电阻制动。当“制动列车线”激活发出制动指令时，优先采用电制动。如果“运行系统网络”允许，使用的主要制动模式是再生制动，当接触网网压高于 1 800 V时，不能够吸收再生制动反馈回来的能量，则采用牵引控制单元控制的电阻制动。
（1）再生制动。在变频调速系统中，电机降速和停机是通过逐渐减小定子给定频率来实现的，由于惯性原因，电机的转子仍旧处于被
动的运行状态，当同步转速ω1小于转子ω时，转子电流相位几乎改变了 180°，电机从电动机状态变为发电机状态；与此同时，电机轴上的转矩变成制动转矩 Te，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路，再生循环使用。
（2）电阻制动。当接触网不能够吸收再生制动反馈能量的时候，1.55 Ω制动电阻将提供电阻制动。制动电阻安装在车体底架上的牵引逆变箱外，制动电阻由不会被磁化的镍铬合金制成。在使用电阻制动时会产生大量的热量，制动电阻通过一个 1 500 W 三相风机进行强迫风冷。
2 空气摩擦制动
每一个车底架上都安装一个制动控制装置，从空气压缩机里产生的压力空气通过制动电控单元的计算与分配进入制动缸，从而推动闸瓦产生摩擦制动力。2.1 空气制动的电气控制
（1）常用制动。在车辆正常状态下使用的空气制动是常用制动。在每辆车上都有一个继电器箱，内部设有反映制动缸压力状态的制动缓解控制器的压力开关触点，空气制动的施加与缓解两根列车线在经
过每辆车时串入制动缓解控制器的压力开关触点，其中空气制动施加列车线串入的是常开触点，缓解串入的是常闭触点，并组成电气环路，通过制动缓解控制器内压力变化反映到相应的触点。当列车所有制动都施加时，驾驶台上的所有“制动施加”指示灯亮 ；当列车所有制动缓解时，司机台上的所有“制动缓解”指示灯亮。
（2）停放制动。停放制动控制是通过停放制动指令来实施的，正
常情况下，是否实施停放制动，通过压力空气的充排气来实现。当总风管的压力空气增压后，压力空气充入制动缸，阻止停放制动缸弹簧制动作用的实施 ；当车辆停车时，总风管的压力空气逐渐排光，停放制动缸中的压力空气也逐渐排入大气，这时停放制动由于弹簧力作用而实施。也可以由司机操纵驾驶台上的停放制动按钮来执行停放制动，激活电磁阀，排出压力空气来实施停放制动。
（3）紧急制动。紧急制动是在紧急情况下施加的制动，在列车紧急
制动环线失电时，自动施加或由司机按下驾驶台上蘑菇状按扭施加。
紧急制动只采用空气制动，而且制动命令是不可更改的。当需要执行
紧急制动时，所有车辆都按最大值施加空气摩擦制动。紧急制动必须
是安全可靠的，此时电制动是不予考虑的。在紧急制动过程中，牵引立即切断，紧急制动激活是不可挽回的。
3故障分析：发生紧急制动
南京地铁一号线列车紧急制动采用两级列车线设计，第一级为紧急制动列车环线（见图 1），由它驱动两个紧急制动接触器 EBK1和 EBK
2；接触器的触点再去驱动第二级列车线（见图 2）———紧急制动激活列车线，再由它经过每辆车去驱动每辆车 BCU 上的紧急制动电磁阀EBMV。两级列车线均为失电产生紧急制动，即只要第一级紧急制动列车环线失电，造成紧急制动接触器失电，然后第二级列车线就失电，紧急制动电磁阀随之失电，列车产生紧急制动。根据列车紧急制动设计原理，列车产生紧急制动的原因主要有以下几点：1）110 V 列车控制电压失电。紧急制动相关的断路器EBCB、EBTLCB、EBVCB 断开或者辅助供电系统故障。
2）司机警惕按钮 DMS 动作。人工驾驶时，司机需长按住此按钮，一旦司机的手没有有效按住 DMS 超过规定钟的时间（2 s），DMR（警惕按钮继电器）失电，将紧急制动环线最头端的 110 V 供电线断开，造成紧急制动。3）模式选择的改变。当列车处于运行状态时，模式选择器从“WM”（洗车模式）转向“RMR”（限速向后模式）必
须经过“OFF”位，会触发紧急制动。4）司机室紧急制动按钮 EMPB 被按下。司机按下此按钮，就切断了紧急制动环线，造成紧急制动。
5）总风缸欠压。在每个 TC（拖）车上设一个总风缸压力检测开关 LMRG，一旦检测到总风缸的压力低于某一个预先设定的值（7 bar）时，压力开关继电器 LMRGR 失电并切断紧急制动环线，造成紧急制动。6）列车脱钩。列车车钩的断裂也将造成紧急制动环线失电，触发紧急制动。7）其它的任何造成紧急制动环线失电的故障。如继电器、继电器触点接触不良；线路接点接触不良等。
8）车载信号触发的紧急制动。紧急制动的触发是ATP 的一项重要功能。当出现一个运行错误时，ATP 将启动一个紧急制动给车辆的控制系统。紧急制动是故障安全输出，当检测到任何输出干扰，ATP 车载单元会安全切断，在下列情况出现时，ATP 车载单元实施紧急制动：
a. 违反速度曲线（司机、ATO 驾驶超速）；
b. 违反车辆的最大速度；
c. 位于站台的紧急制动按钮被按下；
d. 报文传输故障，运行超过 10 m 和 5 s 没有收到报文；
e. 启动了错误方向，或车辆后退；
f. 列车运行时，打开车门；
g. ATP 车载设备全面的故障。
具体产生过程如下：如图 1 所示，EBATP 是串入车辆紧急制动环线之中，即车辆供给的 110 V 电压经 ATP 车载单元的 K6、K7 继电器接点后，返回到车辆的紧急制动接触器 EBK1、EBK2。如果 ATP 没有启动紧急制动，继电器 K6、K7 接点闭合，ATP 车载单元输入车辆的是 110 V电压，紧急制动列车线环线形成闭环，车辆不会实施紧急制动。反之，当 ATP 启动紧急制动，继电器 K6、K7 接点断
电，紧急制动列车线环线断开，使得车辆的 EBK
1、EBK2失电产生紧急制动。
4 减少紧急制动发源于：毕业论文致谢词范文www.udooo.com
生的预防措施通过上述分析，我们可以有针对性地采取以下预防措施。
1）下雨天，由于车载设备没有检测车辆防滑的装置，无法对轨道的状况进行判断，ATO 驾驶易超速产生紧急制动，因此下雨天或在轨面潮湿的轨道应采用手动驾驶。
2）进一步细化交接车手续。在交车时对发生紧急制动前后司机的操作及列车的不正常现象须做详尽描述，以便维修人员分析紧急制动的原因，查找故障点。
3）车辆及车载检修部门对下载的紧急制动数据，应结合列车运行情况逐条认真分析，找出原因，涉及设备功能缺陷的应督促供货商整改。
4）车辆及车载检修部门在日常检修作业中应加强对系统和部件指示灯显示的状态进行检查，确保系统和部件的工作可靠性，尽可能减少因系统和部件作用不良而造成的紧急制动。