具有弓靴及車間電源三種供電方式的軌道車輛電路控製方法
電力與電氣
作者：生魯平 張紅潮 張紅江
[摘要] 文章介紹同時具有受電弓、集電靴以及車間電源三種供電方式的軌道車輛電路控製設計方法，分析三種供電方式的電路控製安全設計原則和實現方法。
[關鍵詞] 受電弓；集電靴；車間電源；供電方式；弓靴控製；互鎖；邏輯
[作者簡介] 生魯平，南車青島四方機車車輛股份有限公司技術中心電氣開發部工程師，山東青島，；張紅潮，華北石油管理局華興綜合服務處，河北廊坊，；張紅江，南車青島四方機車車輛股份有限公司技術中心電氣開發部，山東青島，
[中圖分類號] U270.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）04-0066-0003
一、概述
國內軌道車輛的受電方式主要有受電弓、集電靴以及車間電源供電方式。通常情況下，軌道車輛僅采用車間電源與受電弓或車間電源與集電靴兩種組合方式。目前在國內僅有廣州地鐵直線電機車輛同時采用三種供電方式。
受電弓供電具有用電安全的優點，但具有檢修維護繁雜、影響城市景觀等缺點；集電靴供電采用第三軌，具有檢修維護方便的優點，但是用電安全性較差，需要嚴格的安全管理製度。同時使用三種供電方式將集成弓、靴兩種供電的優點，但是電路控製更加複雜，對供電的安全性提出了更高的要求，必須對相應的高壓電路、低壓控製電路進行嚴密完善的互鎖控製邏輯，否則將造成各種供電方式使用混亂發生嚴重的電氣安全事故。
二、三種供電方式的功能需求
在不同工況下，輸入電源電路各高壓電氣部件被接入電路狀態描述如下表1：
根據上述功能要求，在設計電路時，必須遵循幾個重要原則：
受電弓、集電靴和車間電源的低壓控製電路之間必須互鎖，即當升弓時，必須同時收起集電靴，同時不允許投入車間電源；當升靴時，必須降下受電弓，同時不允許投入車間電源。
三種供電方式的高壓回路也要相互封鎖，不允許任何兩個方式的高壓回路同時接通供電。
車間電源與隔離接地開關KS實行電氣互鎖，列車兩個車間電源不能同時投入使用，相互連鎖。
緊急製動情況下，受電弓降弓，但不收靴。
受電弓和集電靴僅能在激活的主控製司機室控製升降。
三、控製原理設計與分析
（一）設備說明
為實現上述功能和安全互鎖要求，假設4編組車輛安裝有2個受電弓，8個受流器，2個車間電源插座，2個轉換開關箱、2個車間電源箱、以及2個接地開關箱，2個弓靴轉換開關。
車輛供電時2個受電弓或8個集電靴同時投入工作狀態。受電弓和集電靴都采用電控氣動工作方式。其中受電弓氣路采用常供電工作方式的電磁閥進行控製，集電靴采用脈衝供電方式的電磁閥分別對升、降靴氣路進行控製。
轉換開關箱內安裝有集電靴供電接觸器Pancgs1和受電弓供電接觸器Pancgs2，同時還有受電弓、集電靴與車間電源互鎖的高壓電路通斷接觸器K1。同時箱內安裝有檢測受電弓、集電靴兩種供電電源的電壓互感器用於測量電壓。
車間電源箱SPS內有車間電源連接器，以及限位開關SPSCO，當車間電源箱箱蓋打開時，限位開關SPSCO閉合，車間模式繼電器SPSCOR線圈得電。當車間電源連接器接入時，車間電源指示繼電氣SPSR線圈得電，禁止高壓電路通斷接觸器K1線圈得電。