浅谈宁波轨道交通2号线一期电客车滑行问题

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摘 要：宁波轨道交通2号线是宁波城市西南-东北方向的骨干线，一期工程线路经过海曙、江北、镇海三个行政区，由栎社机场至清水浦。线路全长28.350km，共设22座车站，平均站间距1.331km。2015年9月26日试运营以来，正线电客车在制动期间多次发生滑行，触发列车产生防滑保护，在特定情况下会造成对标不准及紧急制动的实际发生，进一步会造成轮对踏面擦伤情况发生。本文通过从车辆专业方面入手结合与信号、工务接口关系分析电客车滑行的原因及采取相应措施来优化轮轨关系，改善轮轨黏着关系，减少滑行的发生频率，使滑行的发生得到有效控制。

关键词：正线 滑行 黏着 保护

一、滑行產生机制

在电客车制动过程中，因轮轨黏着关系发生改变，导致轮对间速度发生改变低于参考速度一定值，或者车轮加速度发生改变超过其保护门槛值时，列车判断为滑行。

二、宁波轨道交通2号线车辆防滑保护的组成及工作原理

宁波轨道交通2号线电客车制动滑行控制由牵引系统提供的电制动防滑保护系统和制动系统提供的气制动防滑保护系统。在列车发生制动时，优先在电客车的动车上采用电制动，可以有效保护闸瓦与轮对在高速运行中的接触，减小磨耗，节约成本。

电制动防滑保护是株洲中车时代电气股份有限公司生产的基于单车控制的防滑保护系统，采用粘着利用控制，主要有空转/滑行控制和粘着利用控制。它的主要作用是在线路状态变化不定情况下，通过对电机速度、电机转矩的采集、分析和处理，结合由MVB电机转矩指令给定和DCU生成的电机牵引/制动包络线，综合得出电机转矩指令，向电机控制系统发出合适的电机转矩给定，使得列车能够以接近线路最大的粘着系数运行，从而获得最大的粘着利用率。在电制动滑行调节时间超过3s后，DCU会判断滑行调节失败，发出切除电制动力指令，制动系统的网关阀通过列车总线接受电制动的反馈数据，此时气制动力开始增加逐步由气制动接管滑行调节。

气制动防滑保护是克诺尔公司生产的EP2002阀是基于轴为单位的WSP控制，防滑效果更佳。当检测到实际轴速与参考速度差超过5%，即判断为该轴发生滑行，参考速度以各自CAN网络单元内最高轴速为标准。EP2002阀检测到车轮打滑时，它将控制制动缸压力以修正打滑。轴速由每根轴上的速度传感器测得，此速度信号在CAN总线单元的阀之间共享，从而根据WSP算法检测和控制滑行。

三、典型案例分析

1、宁波轨道交通2号线正线滑行情况统计：

2、案例分析

（1）、2017年2月23日02019车在清水浦上行进站发生打滑，造成列车信号定位丢失，触发ATP紧急制动。

从下图事件记录可以看出02019车在三官堂上行进站过程中Mp1、M1、Mp2、M2车陆续检测到电制动滑行，因DCU滑行保护优先于BCU，首先进行电制动滑行调节，后续报出气制动滑行。截取Mp1滑行时相关数据，13：13：02 Mp1车发生电制动防滑，13：13：05 DCU检测到滑行时间超过3s，发出电制动切除指令；VCMe向制动系统发出电制动切除指令，气制动开始介入，电制动至气制动的转换过程正常有序，符合列车设计要求。

13：19：03，VCMe发送给ATC空转滑行反馈，查看信号技术要求，ATC检测到列车的滑行时间超过2秒，判断为防滑超时，立即触发ATP紧急制动，因当前驾驶模式不可用，产生定位丢失。

三官堂上行区间轨道条件较复杂，部分区段安装有声屏障，部分没有，造成阴雨天时会出现轨面干湿不均的情况，影响轮轨黏着系数；并且还有弹性道床、弯道等情况。2017年2月23日有小雨，轨面出现干湿不均的情况，造成列车发生滑行，因滑行超时，触发ATP紧急制动，并产生定位丢失。

四、滑行原因分析

1、宁波轨道交通2号线正线线路弯道较多，造成轮对失圆严重导致列车振动加剧，轮轨间粘着性能变差，从而产生滑行保护。

2、高架段区间轨道条件较复杂，部分区段安装有声屏障，部分没有，造成阴雨天时会出现轨面干湿不均的情况，影响轮轨黏着系数，从而产生滑行保护。

3、列车镟轮后轮径值未得到及时校正。

4、故障与车辆所处轨道区段有较大关系，在高发故障的轨道区段，共有的特性为：弹性道床、弯道、速度曲线较为陡峭等。

五、针对滑行问题采取措施

1、针对轮对失圆问题及轮径值未得到及时校正，车辆方面主要采取五方面进行预防：

1）结合预防性维修采用非接触式轮对数据测量仪进行测量，发现问题及时进行安排上镟床确认、处理；

2）正线跟车人员在弯道较多区段进行重点跟车确认，发现异响及时上报，专业工程师上线复查，发现问题及时安排上镟床确认、处理；

3）车辆部根据技术规格重新修改相关参数，及时下发轮对数据预防性镟轮，发现超标数据及时进行镟轮；

4）通过开启列车轮缘润滑的数量来降低轮轨的磨耗和尖锐的噪音；

5）对于镟轮后的列车及时更新HMI轮径值，与信号做好沟通工作。

2、因宁波为北亚热带湿润季风气候，全年雨期较长，高架段轨道条件较复杂，部分区段未安装有声屏障，易受天气原因影响，针对此情况采取列车经过高架段ATC限速55Km/h通过。

3、针对正线轨道问题，车辆方面与工务及时对接。工务对正线滑行高发区段加强现场监控，定期进行磨轨作业，对降低轮轨黏着的主要污染物水、油污、灰尘进行清理。

六、结束语

通过分析宁波轨道2号线电客车滑行，可以看出主要集中在高架段，天气原因是滑行发生的主要因素。目前通过对列车滑行采取的一系列措施，降低正线列车滑行频率，进一步降低了轮对擦伤的风险，使滑行的发生得到有效控制，为正线行车安全、有序运营打下坚实的基础。

参考文献

[1]南车株洲电力机车研究所有限公司 宁波市轨道交通2号线一期DCU控制功能说明-A版-TE6978130000D290 2013年.

[2]南车株洲电力机车有限公司 宁波轨道交通2号线制动系统微机控制电气功能说明 2014年.

[3]宁波市轨道交通2号线一期工程 技术规格书—第17章车辆与信号系统接口要求 2014年.