浅析TAZ-Ⅱ计轴在地铁运营中存在的问题及对策

摘要：随着经济的发展，大城市中地铁不断发展，地铁成为了城市公共交通重要组成部分之一。但是近年来全球地铁事故不断发生，我国的北京、上海、广州等城市地铁先后发生不少事故。因此，分析地铁运营事故的影响因素，制定预防事故相关对策以及突发事故后的救援措施，对于改善地铁运营的安全现状，预防事故和降低事故损失都具有十分重要的意义。本文主要介绍TAZ-Ⅱ计轴在地铁运营中存在的问题，以及对此运营信号人员采取的对策及改进方案。

关键词：TAZ-Ⅱ计轴；地铁运营；故障分析

中图分类号：U231+.3文献标识码： A 文章编号：

1故障概述

2012年8月30日17:56 湾厦联锁区海月～湾厦下行、海上世界～海月上行、湾厦备用线、湾厦出入段线多处出现棕色光带、粉红色光带，故障导致海上世界～海月上行进路无法排列。行调立即单锁湾厦正线上的道岔，根据一站一区间的列车间隔，组织故障区域的列车冲红灯运行。

2故障原因

这次事故的主要原因是出在计轴机柜2的第1块24V电源板故障，导致机柜内F1电源空开跳闸。结合2012年8月25日燕南联锁区计轴机柜故障调查情况，发现设备存在以下问题，具体如下：

2.1系统设备问题

1、计轴设备未采用电源冗余

科安达计轴机柜未采用电源冗余供电，即电源屏至计轴机柜、机柜电源板、电源板至板卡均采用单路电源供电。

2、机柜电源空开容量设计不合理

总空开XHK01与下级空开F1的容量一样，均为220V/6A，不能起到逐级保护的作用。

3、机柜电源配置不合理

计轴机柜电源分别给计轴/放大机箱、监测机箱及计轴维护终端供电。当计轴维护终端电源发生故障，将可能造成总空开XHK01跳闸，导致整个机柜掉电。

4、24V电源板

（1）24V电源板故障后，会导致上级F1电源开关跳闸。需要供应商深入分析。

（2）根据技术规格书要求，每块24V电源板可供4层计轴机箱（16个计轴区段）工作。但结合湾厦和燕南站故障调查情况，均为第1块电源板（供3层计轴机箱）发生故障。因此，24V电源板容量设计是否满足要求，需要供应商深入分析。

5、计轴设备与ATC系统接口

ZC通过计轴区段的占用情况对列车进行追踪。因此，列车检测设备（计轴）仅用作降级情况下的后备模式。”但实际中计轴设备故障影响CBTC模式下列车运行。

2.2人员和管理问题

故障发生于下班高峰期，抢修人员赶往故障现场交通工具采用的士方式，并非最优方式。供应商技术人员到位不及时。备品备件不足，故障发生10分钟后，抢修人员到达现场。因没有备品，仅能恢复部分设备。关于全区计轴故障，没有制定相关的应急预案。

3原因调查分析

3.1故障现象

1、机柜内部F1电源空开跳闸。

图1：电源配线

如图1所示，电源屏提供220V电源经机柜内部总电源空开XHKO1后，再分别给电源机箱（F1）、温控单元和监测机箱（F2）、计轴监测终端供电。计轴机柜（2）24V电源板故障导致F1空开跳闸。

2、对机柜内部电源配线进行检查，未发现异常。

3.2 24V电源板供电分析

1、根据电路原理分析，计轴机柜配2块24V电源板，电源板输出DC24V电源向每层计轴机箱提供电源。每层的DC24V电源再分二路分别经过熔丝板的保险管向机柜内部板卡供电。湾厦站计轴机柜第一块24V电源板，分别向第4层、第5层和第6层计轴机箱供电。而第二块24V电源板，分别向第7层和第8层供电。

2、根据技术要求，每块24V电源板最多可提供16个计轴区段（4层计轴机箱）供电。

因此，第一块24V电源板故障后，影响第4至第6层计轴机箱计轴区段正常工作。

3.3电源空开功率及容量分析

1、功率因素调查

（1）计轴机柜总功耗818W，包括计轴满配功率约330W、计轴维护终端功率约265W和计轴机柜功耗约232W。

（2）24V电源板功率120W（24V/5A）

2、电源空开容量调查

（1）计轴机柜总电源空开XHKO1容量为220V，6A。

（2）计轴机柜次级电源空开F1和F2容量为220V，6A。

（3）电源屏计轴电源空开容量为220V，10A。

综合上述分析，造成本次故障原因为计轴机柜2第1块24V电源板故障，导致空开F1跳闸，造成水湾站至海月站上行区间计轴区段故障。

4计轴磁头受干扰及应对措施

1、蛇口线开通时频繁发生计轴受干扰，丢轴故障，经调查原因为：国内与欧洲钢轨的形状和结构有所不同。国内60kg/m钢轨和国际UIC60钢轨存在差异，车轮传感器安装底面不能与钢轨保持垂直，而是稍向下倾斜如下图。这样可能就减弱了车轮轮缘探测的准确性。

2、处理措施：将车轮传感器安装隔垫1拆除（隔垫1靠近钢轨侧，隔垫2靠近车轮传感器衰减板），并在安装螺丝外侧的弹垫和钢轨之间加装2～3mm不锈钢平垫（解决隔垫1拆除后，出现安装螺丝过长的问题）。

3、现场发现，AC21306计轴磁头安装钢轨有磨损情况，深圳地体二号线计轴磁头安装感应高度为43.5mm，钢轨磨损严重时，需要重新调整计轴磁头安装高度。本次故障调查因未测量磁头感应高度，不能排除钢轨磨损导致本次故障的发生。

4、在AC21306计轴磁头表面发现有铁屑，列车在正常经过该磁头后，隧道气流影响下，可能使遗留在计轴磁头表面的铁屑移动，切割磁力线，导致AC21306磁头计入1轴或受到干扰，从而发生故障。已将磁头表面擦拭干净。

5、故障发生后，查看计轴维护终端日志，ATS时刻表日志，后续列车在经过该区段后均正常通过；造成丢轴的232车再次经过该区段时，设备正常，未发现异常情况；经过运营结束后的划轴试验，故障所涉及的磁头均工作正常，由此可以判断计轴磁头功能正常。

5冗余电路设计

考虑到现场施工的困难和地铁运营的严格时间控制要求，应尽可能减少对既有计轴机柜的改动，方案中新增的电源模块和控制电路均安装在一个新增的3U“冗余电源机箱”中，该机箱提供一排接线端子，用于供电输入、输出，现场只需拆除一块3U盲板，装上“冗余电源机箱”，将现有电源模块至电源机箱端子排X1的6根电源线改接至“冗余电源机箱”的端子排，再从“冗余电源机箱”端子排引出6根电源线接至电源机箱端子排X1（共计拆除6根电源线，新增12根电源线）。

功能说明：

1、具有电源冗余功能；

2、具备电源故障后的声光报警功能；

3、电源故障后的报警信息可通过继电器干接点输出，供微机监测或其他监测系统采集；

4、具备监测采集功能，可以连接到计轴监测终端；

5、具备各电源模块工作状态的指示功能，任意电源模块故障后，可准确定位故障模块

5.1冗余电源机箱设计

冗余电源机箱中安装有可插拔的电源两块电源模块，分别用于AC220V转DC24V和DC24V转DC12V。设置1块可插拔的电路控制模块，用于实现电源冗余工作和电源工作状态指示（冗余电源机箱左起第三块模块）。冗余电源机箱背面设置端子排，用于供电输入、输出。

5.2冗余电源改进配线图

改进后电源配线图

根据配线图，该冗余方案中，需要将上图中的用红圈圈起来的电源机箱端子排X1下方的6根电源线从电源端子排中拆除，重新做线改接至冗余电源机箱端子排，再从冗余电源机箱端子排中新配6根电源线接至电源机箱端子排的上述位置。

5.3电源端子排改进

5.3.1新增冗余电源端子排

冗余电源AC220V供电，需在原电源端子排下方新增一个电源端子排，用于安装冗余电源总空开K02、冗余电源防雷开关K03以及防雷模块。

5.3.2原电源端子排改进

为了增加计轴总电源空开工作稳定性，在安全许可范围内，将电源总空开的规格提升为10A，同时增设防雷保护开关、监测终端工控机电源控制空开。

6结束语

本文主要通过分析湾厦站计轴机柜故障以及处理措施，来分析TAZ-Ⅱ计轴在地铁运营中存在的问题及对策，为我国城市地铁运营安全状况的深入研究提供参考依据。

参考文献：

[1]陈建译.兰献彬.TAZⅡ计轴系统技术[J].铁道通信信号.2008(09)23-24

[2]彭湃.计轴在城市轨道交通中的应用[J.现代城市轨道交通.2011(03)27-28

[3]唐建国.轨道电路分路不良双计轴设备控制系统的实现[J].铁道科学与工程学报.2011(03)11-12