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摘 要：SZML1E项目牵引系统采用1500V直流供电。当牵引逆变器发生故障或者主电路出现过电流等异常情况的时候，为了保护牵引逆变器，需要把1500VDC迅速可靠地断开。为了实现此功能，在主电路设计的时候，受电弓和牵引逆变器之间安装了高速断路器。因此，列车要实现牵引，高速断路器必须闭合;在主电路或者牵引逆变器故障等诸多不满足合主断条件因素存在的时候，主断必须可靠地断开。因此对高速断路器HSCB控制过程的研究具有重要的意义。本文主要根据SibasGReader中高速斷路器HSCB的软件控制逻辑对HSCB的控制条件进行简单的分析，并对可能出现的故障给出自己的一些处理建议。
关键词：SZML1E项目;HSCB控制;逻辑图;故障处理
1. HSCB控制逻辑分析
SZML1E项目采用西门子的控制系统，高速断路器的控制主要是由软件逻辑进行控制。从SibasGReader中可以看到高速断路器分断和闭合的控制逻辑，如图1-1所示。为了更好的表述，本文从高速断路器控制信号流的反方向往回推。
1.1 HSCB分断、闭合指令控制
从图1-1可以看出，HSCB是闭合还是分断取决于触发器接收到的是HSCB分脉冲还是HSCB合脉冲。只要HSCB分脉冲为1，不管HSCB合脉冲为1还是0，触发器输出HSCB合指令都是为0，即给出断HSCB指令。只有HSCB分脉冲为0， HSCB合脉冲为1时，触发器输出HSCB合指令才为1， HSCB合指令才会给出，HSCB才会闭合。现在问题转变为HSCB合脉冲和HSCB分脉冲两个信号的状态是如何决定的。
1.2 HSCB合脉冲与分脉冲信号控制
1.2.1 HSCB分脉冲信号的控制
由上面的分析可以看出，在HSCB控制过程中， HSCB分脉冲信号具有更高的优先级，因此在这里我们先对其进行讨论。HSCB分脉冲信号由主断分请求信号和HSCB封锁两个信号决定。在平时系统正常的情况下，HSCB的分断主要是由主断分请求信号产生（即按下高断分按钮）。当系统异常或出现故障（例如在大电流情况下，线路接触器或预充电接触器触点被焊接）时， HSCB封锁信号置1位，使得HSCB分脉冲信号为真，阻止HSCB合指令的输出，最终达到在系统发生严重故障时禁止闭合HSCB或者列车处于运行过程中将HSCB断开的目的。
1.2.2 HSCB合脉冲信号控制
HSCB合脉冲的状态由六个信号状态来决定，分别为：1、ICU允许;2、无HSCB封锁;3、无牵引封锁（T3类型）;4、无主断合反馈;5、经济电阻旁路;6、主断合请求。六者之间为与的关系，只要一个条件不满足， HSCB合脉冲都无法置位。在正常情况下，合主断是通过主断合请求来实现的，也就是说，在正常情况下，其他五个信号的状态都为1， HSCB合脉冲的状态仅仅由主断合请求的状态来决定。
1.3 前级信号的控制
在这一节，我们对几个比较重要的前级信号进行分析。
1.3.1 主断合请求和主断分请求
从Sibasreader可以得出主断合请求与主断分请求的控制逻辑如图1-2：从逻辑图可以看出，主断合请求和主断分请求这两个信号为互斥关系。
在紧急牵引时，紧急牵引模式信号输出为1，非紧急牵引时，其输出为0。在非紧急牵引时，只要主断分按钮按下或者受电弓降下，主断分请求信号就会有效，主断合请求信号被触发器复位而无效。而只有受电弓升起和主断合按钮按下这两个条件同时满足并且没有主断分请求的情况下，主断合请求信号才会有效。
在紧急牵引时，不管前面提到的四个信号状态如何，主断合请求必定有效，主断分请求无效。也就是说，在主断合指令有可能有效的情况下，打了紧急牵引模式，主断合，此时就算按了主断分按钮，主断也不会分。
在正常情况下，主断的合与分都是通过这两个信号来控制的。
1.3.2 ICU允许
从逻辑图上可以看出，只有当ICU检测到VVVF连上1500VDC高压，牵引箱里面的HSCB辅助接触器K120没有被触发，并且ICU与VCU的通讯正常时，ICU才会给出允许信号。
1.3.3 HSCB封锁
HSCB封锁信号，目的是在发生故障时发出分断HSCB的信号，其为1的条件有9个，分别是：1、HSCB触发过于频繁;2、HSCB不能闭合;3、HSCB卡滞;4、经济电阻旁路接触器不能闭合;5、经济电阻旁路接触器卡滞;6、ICU触发的断HSCB;7、线电流超过限制值;8、线电压过高;9、ICU通讯故障。它们之间为或的关系，只要其中一个或者多个条件满足，封锁信号就会为1，使得HSCB 分脉冲为1，从而让HSCB断开或者合不上。
第二章 HSCB封锁故障处理方法及建议
2 HSCB不能闭合
由逻辑图可以看出，在没有紧急牵引的情况下，当HSCB合指令给出以后，在两秒钟内VCU还没收到HSCB合的反馈信号时，TCF将监控这种状况，并在HMI上报HSCB不能闭合故障信息。当这种情况5分钟内出现5次时，TCF就会通过让21-K05失电，断开HSCB，从而封锁牵引。图2-1所示。此故障发生的可能原因有：a、由于过流HSCB通过自身的跳脱装置断开;b、HSCB或者它的辅助触头故障;c、HSCB的控制回路故障;d、HSCB控制继电器21-K06（B车）或者21-K09 （C车）故障或A1/A2端接线松动;e、经济电阻故障;f、牵引箱内的HSCB控制电路故障;g、反馈信号被正极短路，一直处于高电平（低电平有效）;h、SKS数字输入模块=41-A202.01/=41-A303.01故障;i、SKS数字输出模块=41-A202.04/=41-A303.04故障;j、MVB通讯故障。处理建议：a、检查此故障发生时的其他故障信息;b、检查HSCB及其控制继电器的功能;c、检查HSCB的控制线路;d、检查经济电阻;e、检查牵引箱内的HSCB控制线路;f、检查反馈信号的线路;g、更换SKS数字输入模块=41-A202.01/=41-A303.01或者SKS数字输出模块=41-A202.04/=41-A303.04;h、检查MVB通讯（诊断和硬件）。
结束语
主断合不上和跳主断是地铁静态和动态调试及运营中时有发生的故障，故障的原因很多。对于高速断路器的控制线路断开或接线松动，这种情况可以通过万用表对相关线路进行检测。但是对于某些主断合不上或者跳主断故障，如过流等，要想更快更准更有效地排除障，必须要对相关的控制逻辑有所了解，理论指导实践。当发生故障时，首先通过车辆显示屏HMI确认故障信息，下载故障信息，找出时间点，确认车辆当时状态。根据原理图排除硬线问题，再找准方向，对症下药，必定会剩下许多宝贵的时间。因此掌握好HSCB的控制逻辑对于调试中出现的主断问题，能及时解决，它能有效地提高了工作效率。
参考文献：
[1].屈海洋、高春宏﹒深圳地铁1号线续建工程车辆介绍[J].电力机车与城轨车辆.2009（5）
[2].史鑫、郭汉挺，李全龙﹒HX1B型机车主断路控制原理及典型故障分析[J].电力机车与城轨车辆2009（6）
[3].陈勇，张俊哲，深圳地铁1号线续建工程车辆高速断路器控制原理及故障分析[J]。电力机车与城轨车辆。2012（3）
关键词：SZML1E项目;HSCB控制;逻辑图;故障处理
1. HSCB控制逻辑分析
SZML1E项目采用西门子的控制系统，高速断路器的控制主要是由软件逻辑进行控制。从SibasGReader中可以看到高速断路器分断和闭合的控制逻辑，如图1-1所示。为了更好的表述，本文从高速断路器控制信号流的反方向往回推。
1.1 HSCB分断、闭合指令控制
从图1-1可以看出，HSCB是闭合还是分断取决于触发器接收到的是HSCB分脉冲还是HSCB合脉冲。只要HSCB分脉冲为1，不管HSCB合脉冲为1还是0，触发器输出HSCB合指令都是为0，即给出断HSCB指令。只有HSCB分脉冲为0， HSCB合脉冲为1时，触发器输出HSCB合指令才为1， HSCB合指令才会给出，HSCB才会闭合。现在问题转变为HSCB合脉冲和HSCB分脉冲两个信号的状态是如何决定的。
1.2 HSCB合脉冲与分脉冲信号控制
1.2.1 HSCB分脉冲信号的控制
由上面的分析可以看出，在HSCB控制过程中， HSCB分脉冲信号具有更高的优先级，因此在这里我们先对其进行讨论。HSCB分脉冲信号由主断分请求信号和HSCB封锁两个信号决定。在平时系统正常的情况下，HSCB的分断主要是由主断分请求信号产生（即按下高断分按钮）。当系统异常或出现故障（例如在大电流情况下，线路接触器或预充电接触器触点被焊接）时， HSCB封锁信号置1位，使得HSCB分脉冲信号为真，阻止HSCB合指令的输出，最终达到在系统发生严重故障时禁止闭合HSCB或者列车处于运行过程中将HSCB断开的目的。
1.2.2 HSCB合脉冲信号控制
HSCB合脉冲的状态由六个信号状态来决定，分别为：1、ICU允许;2、无HSCB封锁;3、无牵引封锁（T3类型）;4、无主断合反馈;5、经济电阻旁路;6、主断合请求。六者之间为与的关系，只要一个条件不满足， HSCB合脉冲都无法置位。在正常情况下，合主断是通过主断合请求来实现的，也就是说，在正常情况下，其他五个信号的状态都为1， HSCB合脉冲的状态仅仅由主断合请求的状态来决定。
1.3 前级信号的控制
在这一节，我们对几个比较重要的前级信号进行分析。
1.3.1 主断合请求和主断分请求
从Sibasreader可以得出主断合请求与主断分请求的控制逻辑如图1-2：从逻辑图可以看出，主断合请求和主断分请求这两个信号为互斥关系。
在紧急牵引时，紧急牵引模式信号输出为1，非紧急牵引时，其输出为0。在非紧急牵引时，只要主断分按钮按下或者受电弓降下，主断分请求信号就会有效，主断合请求信号被触发器复位而无效。而只有受电弓升起和主断合按钮按下这两个条件同时满足并且没有主断分请求的情况下，主断合请求信号才会有效。
在紧急牵引时，不管前面提到的四个信号状态如何，主断合请求必定有效，主断分请求无效。也就是说，在主断合指令有可能有效的情况下，打了紧急牵引模式，主断合，此时就算按了主断分按钮，主断也不会分。
在正常情况下，主断的合与分都是通过这两个信号来控制的。
1.3.2 ICU允许
从逻辑图上可以看出，只有当ICU检测到VVVF连上1500VDC高压，牵引箱里面的HSCB辅助接触器K120没有被触发，并且ICU与VCU的通讯正常时，ICU才会给出允许信号。
1.3.3 HSCB封锁
HSCB封锁信号，目的是在发生故障时发出分断HSCB的信号，其为1的条件有9个，分别是：1、HSCB触发过于频繁;2、HSCB不能闭合;3、HSCB卡滞;4、经济电阻旁路接触器不能闭合;5、经济电阻旁路接触器卡滞;6、ICU触发的断HSCB;7、线电流超过限制值;8、线电压过高;9、ICU通讯故障。它们之间为或的关系，只要其中一个或者多个条件满足，封锁信号就会为1，使得HSCB 分脉冲为1，从而让HSCB断开或者合不上。
第二章 HSCB封锁故障处理方法及建议
2 HSCB不能闭合
由逻辑图可以看出，在没有紧急牵引的情况下，当HSCB合指令给出以后，在两秒钟内VCU还没收到HSCB合的反馈信号时，TCF将监控这种状况，并在HMI上报HSCB不能闭合故障信息。当这种情况5分钟内出现5次时，TCF就会通过让21-K05失电，断开HSCB，从而封锁牵引。图2-1所示。此故障发生的可能原因有：a、由于过流HSCB通过自身的跳脱装置断开;b、HSCB或者它的辅助触头故障;c、HSCB的控制回路故障;d、HSCB控制继电器21-K06（B车）或者21-K09 （C车）故障或A1/A2端接线松动;e、经济电阻故障;f、牵引箱内的HSCB控制电路故障;g、反馈信号被正极短路，一直处于高电平（低电平有效）;h、SKS数字输入模块=41-A202.01/=41-A303.01故障;i、SKS数字输出模块=41-A202.04/=41-A303.04故障;j、MVB通讯故障。处理建议：a、检查此故障发生时的其他故障信息;b、检查HSCB及其控制继电器的功能;c、检查HSCB的控制线路;d、检查经济电阻;e、检查牵引箱内的HSCB控制线路;f、检查反馈信号的线路;g、更换SKS数字输入模块=41-A202.01/=41-A303.01或者SKS数字输出模块=41-A202.04/=41-A303.04;h、检查MVB通讯（诊断和硬件）。
结束语
主断合不上和跳主断是地铁静态和动态调试及运营中时有发生的故障，故障的原因很多。对于高速断路器的控制线路断开或接线松动，这种情况可以通过万用表对相关线路进行检测。但是对于某些主断合不上或者跳主断故障，如过流等，要想更快更准更有效地排除障，必须要对相关的控制逻辑有所了解，理论指导实践。当发生故障时，首先通过车辆显示屏HMI确认故障信息，下载故障信息，找出时间点，确认车辆当时状态。根据原理图排除硬线问题，再找准方向，对症下药，必定会剩下许多宝贵的时间。因此掌握好HSCB的控制逻辑对于调试中出现的主断问题，能及时解决，它能有效地提高了工作效率。
参考文献：
[1].屈海洋、高春宏﹒深圳地铁1号线续建工程车辆介绍[J].电力机车与城轨车辆.2009（5）
[2].史鑫、郭汉挺，李全龙﹒HX1B型机车主断路控制原理及典型故障分析[J].电力机车与城轨车辆2009（6）
[3].陈勇，张俊哲，深圳地铁1号线续建工程车辆高速断路器控制原理及故障分析[J]。电力机车与城轨车辆。2012（3）