HXD2型电力机车控制电压、止轮器及监控装置开关机报警装置的研发与设计

【摘 要】目前，HXD2型电力机车存在监控装置开关机与机车电钥匙没有互锁、控制回路电压没有提示以及开车时止轮器没有及时撤取的问题。上述问题均给行车安全埋下严重的隐患。为此设计研发了控制电压、止轮器及监控装置开关机报警装置，为机车安全运输提供了有力保障。

【Abstract】At present， there are some problems existing in HXD2 type electric locomotive，such as no interlock between the switch and the electric key，no prompt of the control circuit voltage，taking off the wheel stopper not timely.These problems buried serious hidden dangers to traffic safety. Therefor， the control voltage monitoring device， the wheel stop monitoring device and the switch alarm device are designed and developed to provide a strong guarantee for the safe transportation of locomotives.

【P键词】控制电压；止轮器；开关机报警装置

【Keywords】 control voltage；stop wheel；switch alarm device

【中图分类号】U264.3 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0109-02

1 引言

HXD2型机车控制回路电压在不升弓合闸的情况下，由机车蓄电池组提供维持机车低压设备工作，该电压虽然可通过机车故障显示屏或控制电压表（机械间）查看，但由于显示不直观、不直接、不便于现场司乘人员对控制回路电压的盯控；再加上HXD2机车若控制电压低于88V，MPU就会对机车受电弓回路进行封锁，机车无法升弓合闸。若有控制回路电压报警装置，能够及时提醒当前电压变化情况，司乘人员若及时采取有效预防措施，可有效减少机车因控制电压低造成机车故障。

止轮器，用于铁轨之上，车轮踏面密贴在防溜止轮器上起到静止制动作用。由于传统止轮器制动均没有检测止轮器，在铁轨上的功能，一旦轮器在轨制动时工作人员忘记撤除而进行升弓合闸动车，易造成脱轨掉道的事故发生，行车安全存在严重的安全隐患。若有止轮器报警装置，能够及时提醒司乘人员将止轮器归位，有效避免因未撤除止轮器造成的安全事故。

HXD2型机车监控装置的开关机不受机车电源钥匙控制，由独立开关控制，乘务员在换端操作时若未开机，会影响机车正常开行；若未关闭监控装置，机车有速度后会引起紧急制动；存在严重的安全隐患。若有监控装置开关机报警装置及时提醒司乘人员，可有效避免此类问题发生，消除安全隐患。

2 解决方案

①控制回路电压检测解决。本装置驱动电源直接接在机车控制回路母线，当检测到机车控制回路电压低于90V，进行循环提示报警，提示语音为“控制回路电压低”。当机车控制回路电压上升到95V，结束报警。②止轮器监测的解决。本装置提供止轮器架、报警盒。当检测到止轮器不在位时，未升弓或启机时，发出灯光报警进行提示。机车升弓或启机后，报警盒发出灯光报警和语音报警进行提示报警，提示语音为 “注意止轮器”，表示止轮器不在位，需检测止轮器是否在轨制动中。机车的两端司机室各安装一个报警盒，在机车通电时两个报警盒开启。③监控装置开关机监测的解决。通过采集监控装置开关、机车电钥匙信号，经过对比分析进行相应语音提示。当监控装置开机、机车电钥匙关闭时，语音提示“请关闭监控装置”，当监控装置关机、机车电钥匙闭合时，语音提示“请打开监控装置”，此方案通过电钥匙、监控装置开关预留点位采集信号，对司乘人员进行提示，不改变机车电路设计，不参与机车控制。

3 系统技术参数及功能

3.1 技术参数

输入电压：额定 110VDC 范围：85VDC～125VDC

输入信号：①两对干接点常闭信号，常开告警；②监控装置开关、机车电钥匙开关信号。

输出信号：①语音报警；②LED报警

工作方式：异步半双工差分传输

传输介质：双绞线或屏蔽线

外形尺寸：①报警盒 185mm×100mm×36mm；②放置架 295mm×200mm×120mm

输出方式：连接线公母头对接（5芯线+8芯线+3芯线）

使用环境：-40℃到70℃，相对湿度0%到85%

3.2 功能

3.2.1 控制回路电压报警条件测试

3.2.2 止轮器在位逻辑测试（通信状态）

3.2.3 监控装置开关机逻辑测试（通信状态）

3.2.4 LED报警条件测

3.2.5 语音报警条件测试

3.2.6 通信测试

4 主要技术难点

①机车控制回路电压低报警功能，对机车110V母线电压进行监测，可以防止因机车控制回路电压低及其相关故障进行预警，防止事故扩大。②止轮器监测具有防脱功能，可彻底杜绝机车止轮器未撤除启动。③监控装置开关机报警，可及时提醒关闭机车电钥匙后关闭监控装置，以及闭合机车电钥匙后打开监控装置。

5 结语

HXD2型机车控制电压、止轮器及监控装置开关机报警装置，可有效解决目前在止轮器使用中存在的事故隐患，规范止轮器的管理，有效防止人为失误导致列车溜车、脱轨、颠覆等安全事故。具有对机车原有控制回路电压进行在线检测功能；机车控制回路电压严重下降，机车蓄电池或DC110V充电系统可能发生故障，控制回路电压低报警能够及时提醒司乘人员，为采取补救措施预留时间，避免因欠压引起“拖车损失”故障导致紧急制动、机车无法升弓等严重后果。