浅谈地铁EPB控制系统原理和作用
浅谈地铁EPB控制系统原理和作用
摘要: 目前,国内已有多个城市正在运营或即将建设地铁,地铁因其具有舒适、快捷、准点、安全等优点,已经成为改善城市交通的发展方向。比较国内各个城市地铁的牵引网供电方式,不外乎采用接触网或接触轨供电两种。当采用接触轨供电方式时,正线接触轨的安全防护将成为一个突出问题。本文介绍的EPB系统就是当发生乘客或其他人员误入正线接触轨区域等紧急状况时,由地铁站务人员通过安装在车控室的EPB系统按钮,对相关区域的接触轨紧急停电,保护人身和设备的安全。
关键词:地铁 接触轨 EPB 安全防护 紧急停电
1.EPB系统作用
在城市轨道交通牵引供电系统中,电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电客车,再从电客车经钢轨、回流线流回牵引变电所。牵引供电系统即由牵引变电所和牵引网组成,牵引网又分为柔性接触网、刚性接触网和接触轨(第三轨),由于柔性、刚性接触网结构上都采用架空的形式,即使发生乘客误入轨行区或各种异物掉落到轨行区等紧急状况,也不需要对该区段的接触网紧急停电处理。而采用接触轨供电方式则不然,虽然接触轨都安装了防护罩,但仍不能够保证人员、各种异物和接触轨之间保持足够的电气安全距离,即不能保证接触轨在出现紧急状况下的人身和设备安全。深圳市地铁三号线正线牵引网采用 DC1500V接触轨供电,正线设置了EPB控制系统,在各车站车控室自动化集成系统后备盘上易于操作及观察的位置设置接触轨紧急停电分闸按钮,在紧急情况下,站务员按下相关的紧急分闸按钮使该段接触轨供电区域内的直流馈线断路器分闸,并闭锁相关断路器合闸,以保障相关人员人身安全及设备安全。待误入人员或异物出清,接触轨紧急状况解除后,由地铁电力调度发令给相关工作人员,恢复该段接触轨区域的供电。
2.原理介绍
EPB控制系统(Electrical Park Brake),简称电子驻车制动系统,原指车辆制动系统代替了传统的机械杠杆和轮胎钢索,能为司机提供更好的帮助,也就是取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮。比传统的拉杆手刹更安全,不会因驾驶者的力度而改变制动效果,把传统的拉杆手刹变成了一个触手可及的按钮。在地铁行业中,EPB系统称之为紧急分闸控制系统。深圳地铁三号线使用的是珠海南自电气系统有限公司生产的EPB控制系统,系统主要由安装在地铁车控室自动化集成盘(IBP盘)上的EPB紧急按钮装置和紧急按钮接线箱组成。每个紧急按钮均设有一个透明的护罩保护(用户可根据需要对护罩设置铅封),以免发生误操作,按钮下部印有按钮编号及供电模拟线路,EPB紧急按钮装置通过控制电缆接入变电所DC1500V双边联调柜,与直流系统的双边联跳系统相结合,当接触轨出现紧急状况时,按下EPB按钮,联跳该区域接触轨的供电,同时闭锁对该区域接触轨供电的直流断路器。
3.实例说明
深圳地铁三号线正线变电所有两种类型,即降压变电所和牵引变电所。正常情况下,牵引变电所负责给接触轨供电,接触轨供电方式为双边供电,即每个接触轨供电臂由2个相邻牵引所的各1个直流馈线断路器供电。例如:爱联～龙城区间上行接触轨分别由爱联牵引所所214断路器、龙城牵引所212断路器组成双边供电;爱联～龙城区间下行接触轨分别由爱联牵引所213断路器、龙城牵引所211断路器组成双边供电。接触轨供电分区分段设置在牵引变电所附近,故在牵引变电所需设置四个EPB按钮(B11、B12、B13、B14);分别对应该牵引所的211、212、213、214四个直流馈线断路器,在降压变电所只需设置2个EPB按钮(B18、B19)。图1为正线EPB按钮布置图,其中爱联、龙城为牵引所,故需设置B11～B14四个紧急按钮,吉祥为降压所,设置B18～B19两个紧急按钮。当爱联～龙城区间上行接触轨发生紧急状况时,则只需由站务人员按下爱联牵引所B14(紧急状况发生在爱联站上行附近时)、吉祥降压所B18(紧急状况发生在吉祥站上行附近时)和龙城牵引所B12(紧急状况发生在龙城站上行附近时)三个按钮中的任何一个,则联跳信号发出,使爱联～龙城上行接触轨的DC1500V馈线断路器(爱联牵引所214、龙城牵引所212)分闸并闭锁合闸,爱联～龙城上行区间接触轨断电,保护人身和设备的安全。同理,当爱联～龙城区间下行接触轨发生紧急状况时,站务人员只需按下对应的爱联牵引所B13(紧急状况发生在爱联站下行附近时)、吉祥降压所B17(紧急状况发生在吉祥站下行附近时)和龙城牵引所B11(紧急状况发生在龙城站上行附近时)三个按钮中的任何一个,则可对爱联～龙城下行区间的接触轨紧急停电。
图1:正线EPB按钮布置图
4.结论
随着越来越多的城市兴建地铁,在采用接触轨受流方式的牵引供电系统中,接触轨区域的安全防护已经成为迫在眉睫的问题,由于在各个车站车控室安装了EPB系统,使得在接触轨区域紧急状况下,车站工作人员能够迅速对接触轨紧急停电,确保人身和设备安全,从硬件上实现了对接触轨区域的安全防护。但在实际应用中,EPB系统接入DC1500V直流系统的双边联跳回路也存在一定的缺陷,例如利用EPB按钮紧急停电后,若再按下该按钮,则对应的直流馈线断路器将进行带测试合闸,重新对接触轨送电,这在一定程度上存在安全漏洞。因此,在地铁运营中,我们还要从管理制度上强化接触轨安全区域的防护,只有这样,才能做到安全万无一失。
参考文献:
[1]城市轨道交通供电系统运行与维修 何宗华等 2005年7月
[2]EPB控制系统及接触轨带电显示装置 珠海南自电气系统工程有限公司