陈姝 孙洪庆
（中车长春轨道客车股份有限公司，130062，长春//第一作者，工程师）
摘要：结合南昌地铁一号线的运营情况，对辅助供电系统扩展供电故障进行了分析总结。通过辅助供电系统扩展供电策略和故障输出逻辑的梳理，将故障进行了排除同时也消除了车辆由此设计带来的隐患。
缩写词：TCMS--车辆控制管理系统 SIV-辅助逆变器
辅助供电系统是列车上至关重要的功能系统。它用作车辆空调、电热采暖、照明、空压机、各系统控制电路及列车监视系统、车载信号和通信设备等电源，是列车系统不可缺少的一部分。
1、扩展供电策略
扩展供电是指中压母线上设置一个用于扩展的接触器，正常情况下，每个辅助变流器给与其连接的中压负载供电，当某个辅助变流器故障时，会通过扩展接触器的切换，转换成其他辅助变流器扩展供电。此时整车空调负载进行减载。进入扩展和退出扩展的策略具体如下：
1.1进入扩展供电
1）当TCMS检测到一台且仅有1台SIV的“380V输出_OK”信号无效时，TCMS进入预扩展阶段；
2）预扩展阶段TCMS向所有空调发送“空调减载”指令，高电平有效；
3）如果所有空调在5s（参数可调）内全部反馈“空调减载”状态，TCMS进入扩展阶段；如果所有空调在5s（参数可调）内未能全部反馈“空调减载”状态，TCMS则向所有空调发送“空调通风”指令；如果有3台或者以上的空调反馈通风状态，TCMS进入扩展阶段；否则，TCMS退出预扩展阶段，并判定“空调减载故障”。
1.2退出扩展供电
1）当TCMS检测到2台SIV的“380V输出_OK”信号均有效时，TCMS取消输出“扩展供电指令”，退出扩展供电阶段。
2）TCMS取消输出“扩展供电指令”15s后，再取消“空调减载”指令和“空调通风”指令。
2、扩展供电故障输出逻辑
根据扩展供电要求，TCMS在发送扩展供电4s时需要判断扩展供电接触器是否闭合，逻辑中的使用了4s定时器，此模块一旦触发，会计算4s脉冲信号，在4s脉冲下降沿时判断扩展接触器状态是否为“1”，如果扩展接触器状态为“0”将报出“扩展供电失败故障”。
3、扩展供电故障分析
从车辆数据中发现，车辆确实按照扩展供电的策略施加了扩展供电，但是车辆却报出“扩展供电失败故障”。具体分析如下：
图2
图2中的框1显示1车的“380V输出_OK”信号无效，而此时6车的“380V输出_OK”信号有效。图2中的框2显示当TCMS检测到SIV状态不一致时，发送减载指令给空调系统。图2中的框3显示空调执行减载操作，框4显示此时TCMS输出扩展供电指令并且TCMS采集到扩展供电接触闭合的状态（如果扩展供电接触器确实闭合，TCMS采集的状态为“1”，见框4上面的信号）。图2框5显示辅助状态变为一致后，TCMS立即解除扩展供电指令（如框4所示两个信号同时为“0”）。
通过进一步数据分析，两台SIV状态由不一致变为一致，TCMS扩展供电指令高电平仅持续了1s（图3中的框1内3车扩展供电命令），进而导致扩展接触器状态也变为“0”（图3中的框2）。然而扩展供电指令发送后的4s定时器却一直在计时，当扩展供电指令信号变为高电平4s后，检测到扩展供电接触器状态为“0”，因此报出“扩展供电失败故障”。
图3
TCMS扩展供电指令高电平仅持续了1s也是本故障出现的另一个原因，扩展供电指令持续时间短主要是由于两台SIV在同时接收降弓指令后（执行时间有偏差，从而“380V输出_OK”信号输出存在3s时间差。
4 扩展供电失败故障的整改方案
4.1 两台SIV在同时接收降弓指令时需要保证其输出的“380V输出_OK”的一致性，即使不一致也不能超过1s时间。
4.2 TCMS优化扩展供电故障的判定程序。在定时器4秒下降沿判断扩展供电失败逻辑中同时加入扩展供电指令信号，因为仅当扩展供电指令有效时，扩展供电接触器才会处于闭合状态，扩展供电故障逻辑的判定才有意义，进而规避此假故障的问题。
5 总结
通过辅助供电系统扩展供电失败故障的原因查找，扩展供电执行结果的判定改进的更加有效和准确，并且对辅助供电设备的一致性做了进一步的约束，最终避免扩展供电失败故障的误报和扩展供电的频繁操作。
参考文献:
［1］刘恩朋.浅谈北京地铁14号线辅助供电系统［J］.科技视界，2015.
［2］康亚庆.地铁车辆辅助系统两种供电网络的分析［J］.现代轨道交通 ，2012.