CR400AF型动车组车门控制系统与安全性

常培晶 宋程 衣云利

摘要：主要分析了CR400AF型标准动车组门控系统的电气控制逻辑，从安全性的角度论述塞拉门防挤压、速度控制、紧急开门和隔离车门等功能。

关键词：车门控制;塞拉门;障碍检测

中图分类号：U266.2;TP393    文献标识码：A

0 引言

CR400AF标准动车组采用的塞拉门较CR380A型动车组的侧拉门安全性有所提升，控制更加复杂。CR380A型车侧拉门为内藏式，采用电控气缸驱动，CR400AF采用电机驱动，具有防挤压故障检测功能，辅助压紧从往外压改为往内压，解决了雨天车门进水的问题。门控系统在开门前需要进行释放操作，进一步减少操作的失误率，增加安全性。门控系统是列车网络系统的子系统，属于MVB总线。

1 门控系统网络拓扑结构

标准动车组门控系统是列车TCN+ETB网络系统的子系统，对于门控系统列车级网络结构，其每节车厢的主门控器是该车厢MVB网络的一个结点，通过MVB总线与CCU通讯。门控系统也是ETB网络的一个结点，用于记录门控器运行数据。门控系统车辆级网络结构如图1所示，主门控器通过CAN总线与3个从门控器进行通讯（1、8、5号车1个从门控器）。

2 门控系统电气控制逻辑

标准动车组车门为塞拉门结构，头车、5车设计两个车门，中间车四个车门。塞拉门为电控、电动单扇门，电控气动压紧密封。门控系统的主要操作有释放、开门、关门、紧急解锁开门和隔离关门，涉及列车牵引系统。

2.1 开门电气逻辑

开门逻辑如图2所示，以右侧车门为例，开门前要先操作释放按钮，释放继电器得电，开门按钮灯亮，操作开门按钮才有效。释放继电器在投入主控、速度小于5公里、按下释放按钮后得电，得电后锁定主控和释放按钮，此时除了集控开门按钮可以打开车门外，本地开门按钮也可以打开车门，释放继电器在关门继电器得电后失电。车门打开过程中，开门按钮灯灭，关门按钮灯亮。开门到位没有设置行程开关，根据输入到电机的脉冲数判断车门打开到位。

2.2 车门关闭电气逻辑

完整的车门关闭过程如图3所示，按下关门按钮开始关门，关门到98%行程时，主锁到位行程开关S1闭合，车门主锁锁柱扣入主锁，进入主锁一级状态。继续关门到位，关门到位行程开关S4闭合。紧接着执行压紧动作，车门压紧后，压紧行程开关S5闭合，车门锁住被主锁扣住，车门锁死，进入主锁二级状态。车门关闭电气逻辑如图4所示，仍以右侧为例。车门开到位后，开门按钮灯灭，关门按钮灯亮。按下关右门按钮，关右门继电器得电，车门开始关闭。正常情况下，S1、S4先后闭合后，关门到位继电器得电。车门开到位后，本地关门按钮也可以操作关本地车门，但关右门继电器不会得电，即不会使释放继电器失电。关门到位继电器设置备用得电回路，在车门故障需要隔离时，门隔离开关打到隔离位（闭合），S4或S5闭合后可使关门到位继电器得电。所有车门的关门到位继电器得电后，继电器常开串联形成车门安全回路，在车门安全环路旋钮打到正常位时车门全部关闭到位继电器得电，当然在旋钮打到隔离位时，该继电器直接得电，不受常开串联回路影响。

2.3 紧急开门和故障检测

紧急开门功能仅在速度小于10km/h时有效。紧急开门分为车内和车外，如图5所示。需要注意的是车门被隔离时无法紧急开门，如图6所示，车门被隔离时，紧急继电器一直得电，车内紧急按钮开关按下无效，且机械隔离车门，车外紧急拉手拉动无效。

塞拉门设置故障检测功能，如图7所示为车门关闭时故障检测过程，采用敏感边缘检测、电机电流检测和车门时间位移检测三种方式联合检测。车门在开门过程中受阻无法打开时，停留在阻力位3s后再次尝试开门，3次后停留在阻力位等待处理，报障碍物检测故障。

3 总结

CR400AF门控系统的防挤压故障检测、速度受控、紧急开门等功能可以保护乘客安全和车门机构安全，具有较好的安全性，分析其电气控制逻辑可以为后续的250公里、160公里生产设计、检修等提供一定的参考。

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