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摘要：利用带辅助触点的空气开关和中间继电器对潜污泵电控箱监控功能进行改造，实现水泵断电故障报警，报警可显示在BAS界面上，有利于车站及调度人员及时发现故障，避免出现水淹道床事故，保证地铁的正常运营。
关键词：潜污泵电控箱、监控功能、改造
中图分类号： TH3 文献标识码： A 文章编号：
引言：潜污泵是用于地下车站、地下区间的废水排除。潜污泵的水泵和电机连在一起，用机械密封分开，浸没在水中工作，其工作情况可通过车站监控系统（BAS系统）监控。深圳地铁续建工程每个集水坑设置两台潜污泵，依次轮换工作，必要时同时工作，潜污泵电控箱采用一控二方式，潜污泵通过控制箱实现液位自动控制和现场手动控制功能，电控箱具有过载、过热、缺相、漏水等保护功能。本文通过地铁实际运行情况来探讨现有潜污泵电控箱监控功能的缺陷并加以改进。
课题背景
目前深圳地铁罗宝线续建工程潜污泵电控箱具有短路、过载、过热、缺相、漏水功能保护，当出现上述故障时电控箱上的声光报警器会动作，同时BAS界面会出现红色的故障报警，人员可以及时发现故障并处理。但上述报警显示的前提是电控箱有电，假如电控箱开关跳闸或双电源故障等引起电控箱失电时，BAS界面没有任何异常。对于日常可以巡检到的风亭、出入口潜污泵，此隐患并不突出，但对于区间泵房，若不能及时发现故障，等待我们的将是水淹道床，直接影响列车运营。因此有必要对此问题进行研究并提出解决方案。
原因分析
通过对比深圳地铁环中线的潜污泵监控原理图可知，环中线潜污泵系统出厂时就设计了断电故障报警，结合深圳地铁一期工程实际情况可知，罗宝线潜污泵电控箱此缺陷为产品的设计缺陷，必须通过整改来消除。目前环中线潜污泵自有的断电故障报警为控制回路断电报警，并不涉及主回路断电报警，若主回路断电，我们最终只是能接收到高水位及其报警信息，但无法远程强制启动水泵，安全隐患依然存在，无法照搬环中线的控制原理进行整改，因此必须制定更为可行的方案以实现电控箱主回路及控制回路的断电故障报警。
方案制定
通过分析，以下两种方案均可达到潜污泵的断电故障报警功能。
方案一：在电控箱里增加中间继电器进行断电故障报警；
方案二：在电控箱里增加带辅助触点的空气开关进行断电故障报警。
方案一分析
QF1/QF2为主回路空开KA13/KA14为新增欧姆龙中间继电器 KA12为新增施耐德中间继电器 T1为电控箱原有变压器X1为BAS断电报警信号端子
上图为方案一的整改原理图。图中的KA13/KA14为新增的欧姆龙中间继电器 ，其型号为：MY2NJ(AC220V) ，图中KA12为原有的施耐德中间继电器，其型号为：CA2-DN31N(线圈电压50HZ/AC24V；觸点：Ith:10A/Ui:690V)；图中的QF1/QF2为原有控制箱内的两台水泵的进线开关，KA13/KA14线圈的A1分别接于QF1/QF2的输出端的任意一相，图中的T1为蓝深废水泵控制箱内原有的控制浮球的AC24V变压器,图中“XI”中的“34/35”两个端子点接BAS断电报警信号。具体工作原理如下：
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1/QF2都处于合闸得电状态和控制回路运行正常时，中间继电器KA13/KA14线圈都得电,控制浮球的AC24V变压器得电输出AC24V电压，其KA13/KA14常开型辅助触头“13/14”因线圈得电闭合，此时中间继电器KA12线圈得电,其常闭型触点“11/12”因KA12线圈得电断开，控制箱内“X1”端子中的两个端子点“34/35”没有得到断电报警信号，其BAS接点没有发出断电报警信号，表示水泵一切工作正常。
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1、QF2任何一个开关没有闭合或者故障跳闸，两个欧姆龙中间继电器KA13/KA14线圈不会得电，其常开型辅助触头保持常开状态；或者控制回路开关QF0没有闭合或者故障跳闸，其控制浮球的AC24V变压器不能输出AC24V电压。此时中间继电器KA12不管是主回路失电还是控制回路失电，其线圈都没有得到AC24V电压,其常闭型触点“11/12”保持闭合状态，控制箱内”X1”端子中的两个端子点“34/35”得到断电报警信号，其BAS接点收到断电报警信号，电脑BAS界面两台水泵显示“粉红色”，表示水泵出现断电故障。
方案二分析
T1为电控箱原有变压器 QF1-H/QF2-H为新增空气开关的辅助触点 KA12为新增施耐德中间继电器X1为BAS断电报警信号端子
上图为方案二的整改原理图。图中的QF1-H/QF2-H为新增的两台水泵进线开关QF1/QF2的常开型辅助触头，图中KA12为原有的施耐德中间继电器，其型号为：CA2-DN31N(线圈电压50HZ/AC24V）(触点：Ith:10A/Ui:690V)；图中的“T1”为蓝深水泵控制箱内原有的控制浮球的AC24V变压器,图中“XI”中的“34/35”两个端子点接BAS断电报警信号。具体工作原理如下：
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1/QF2都处于合闸得电状态和控制回路运行正常时，其QF1/QF2的常开型辅助触头QF1-H/QF2-H都闭合，控制浮球的AC24V变压器得电输出AC24V电压，此时中间继电器KA12线圈得电,其常闭型触点“11/12”因KA12线圈得电断开， 控制箱内“X1”端子中的两个端子点“34/35”没有得到控制箱断电报警信号，其BAS接点没有发出断电报警信号，表示水泵一切正常。
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1、QF2任何一个开关没有闭合或者故障跳闸，其
QF1/QF2的常开型辅助触头“13/14”不会闭合处于断开状态；或者控制回路开关QF0没有闭合或者故障跳闸，其控制浮球的AC24V变压器不能输出AC24V电压，此时中间继电器KA12不管是主回路失电还是控制回路失电，其线圈都没有得到AC24V电压,其常闭型触点“11/12”保持闭合状态，控制箱内”X1”端子中的两个端子点“34/35”得到断电报警信号，其BAS接点收到断电报警信号，电脑BAS界面两台水泵显示“粉红色”，表示水泵出现断电故障。
3.3 方案比较
从以上两种方案中我们可以发现，方案一即“中间继电器型断电报警改造”，其欧姆龙中间继电器KA13/KA14的线圈长期带电，继电器线圈寿命受到一定的影响，如果KA13/KA14的线圈烧坏或损坏，会引起水泵误报警；而方案二即“空气开关加装辅助触头断电报警改造”，其空气开关的辅助触头“QF1-H/QF2-H”只是一个触点，其触点两端不承受电压或负载，使用寿命要远远比继电器线圈的寿命长很多，会大大减少水泵误报警，可靠性更高。
另外从两种方案的原理图中我们可以发现方案一的接线数量要比于方案二的接线数量多，相对更为复杂。
从以上可靠性、复杂性分析中看出，方案二优于方案一，因此选择方案二作为整改方案。
整改情况
试点整改
2012年6月以罗宝线续建段前—新区间废水泵房为试点，利用停运时间对其电控箱控制功能按方案二原理进行改造。整改完成后，当主回路或控制回路出现断电时BAS界面上对应的潜污泵会出现粉红色的闪烁和报警声，同时BAS界面故障栏上会显示报警潜污泵的编号及报警信息为断电故障报警。
整改检查
从6月至今，工班人员利用区间月检、季检共对整改潜污泵进行了8次测试，全部显示正常。另外，将该整改潜污泵列为BAS界面日常巡检内容，同时加强与站务和调度的沟通，接至目前为止还没出现过一次误报警现象，整改取得初步成功。
整改效果
整改完成后，当主回路或控制回路出现断电时BAS界面上对应的潜污泵会出现粉红色的闪烁和报警声，同时BAS界面故障栏上会显示报警潜污泵的编号及报警信息为断电故障报警，这让站务人员及环调极为容易地发现故障的出现，有利于值班人员及时、准确的向维修人员反馈故障信息，便于维修人员制定抢修方案，彻底地消除了设备自身隐患对地铁正常运营的威胁。
结束语
潜污泵是地铁隧道里的重要设备，只有及时排除隧道积水列车才能正常运营，因此其故障报警功能的及时性、可靠性、全面性显得尤为重要。通过本次整改，其控制功能得到了进一步的完善，另外通过本次对设备自身缺陷的研究、整改，彻底解决了设备的安全隐患，保证了地铁的正常运营，同时也提高了我们对设备系统的认识，增强了我们自主创新的能力。
关键词：潜污泵电控箱、监控功能、改造
中图分类号： TH3 文献标识码： A 文章编号：
引言：潜污泵是用于地下车站、地下区间的废水排除。潜污泵的水泵和电机连在一起，用机械密封分开，浸没在水中工作，其工作情况可通过车站监控系统（BAS系统）监控。深圳地铁续建工程每个集水坑设置两台潜污泵，依次轮换工作，必要时同时工作，潜污泵电控箱采用一控二方式，潜污泵通过控制箱实现液位自动控制和现场手动控制功能，电控箱具有过载、过热、缺相、漏水等保护功能。本文通过地铁实际运行情况来探讨现有潜污泵电控箱监控功能的缺陷并加以改进。
课题背景
目前深圳地铁罗宝线续建工程潜污泵电控箱具有短路、过载、过热、缺相、漏水功能保护，当出现上述故障时电控箱上的声光报警器会动作，同时BAS界面会出现红色的故障报警，人员可以及时发现故障并处理。但上述报警显示的前提是电控箱有电，假如电控箱开关跳闸或双电源故障等引起电控箱失电时，BAS界面没有任何异常。对于日常可以巡检到的风亭、出入口潜污泵，此隐患并不突出，但对于区间泵房，若不能及时发现故障，等待我们的将是水淹道床，直接影响列车运营。因此有必要对此问题进行研究并提出解决方案。
原因分析
通过对比深圳地铁环中线的潜污泵监控原理图可知，环中线潜污泵系统出厂时就设计了断电故障报警，结合深圳地铁一期工程实际情况可知，罗宝线潜污泵电控箱此缺陷为产品的设计缺陷，必须通过整改来消除。目前环中线潜污泵自有的断电故障报警为控制回路断电报警，并不涉及主回路断电报警，若主回路断电，我们最终只是能接收到高水位及其报警信息，但无法远程强制启动水泵，安全隐患依然存在，无法照搬环中线的控制原理进行整改，因此必须制定更为可行的方案以实现电控箱主回路及控制回路的断电故障报警。
方案制定
通过分析，以下两种方案均可达到潜污泵的断电故障报警功能。
方案一：在电控箱里增加中间继电器进行断电故障报警；
方案二：在电控箱里增加带辅助触点的空气开关进行断电故障报警。
方案一分析
QF1/QF2为主回路空开KA13/KA14为新增欧姆龙中间继电器 KA12为新增施耐德中间继电器 T1为电控箱原有变压器X1为BAS断电报警信号端子
上图为方案一的整改原理图。图中的KA13/KA14为新增的欧姆龙中间继电器 ，其型号为：MY2NJ(AC220V) ，图中KA12为原有的施耐德中间继电器，其型号为：CA2-DN31N(线圈电压50HZ/AC24V；觸点：Ith:10A/Ui:690V)；图中的QF1/QF2为原有控制箱内的两台水泵的进线开关，KA13/KA14线圈的A1分别接于QF1/QF2的输出端的任意一相，图中的T1为蓝深废水泵控制箱内原有的控制浮球的AC24V变压器,图中“XI”中的“34/35”两个端子点接BAS断电报警信号。具体工作原理如下：
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1/QF2都处于合闸得电状态和控制回路运行正常时，中间继电器KA13/KA14线圈都得电,控制浮球的AC24V变压器得电输出AC24V电压，其KA13/KA14常开型辅助触头“13/14”因线圈得电闭合，此时中间继电器KA12线圈得电,其常闭型触点“11/12”因KA12线圈得电断开，控制箱内“X1”端子中的两个端子点“34/35”没有得到断电报警信号，其BAS接点没有发出断电报警信号，表示水泵一切工作正常。
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1、QF2任何一个开关没有闭合或者故障跳闸，两个欧姆龙中间继电器KA13/KA14线圈不会得电，其常开型辅助触头保持常开状态；或者控制回路开关QF0没有闭合或者故障跳闸，其控制浮球的AC24V变压器不能输出AC24V电压。此时中间继电器KA12不管是主回路失电还是控制回路失电，其线圈都没有得到AC24V电压,其常闭型触点“11/12”保持闭合状态，控制箱内”X1”端子中的两个端子点“34/35”得到断电报警信号，其BAS接点收到断电报警信号，电脑BAS界面两台水泵显示“粉红色”，表示水泵出现断电故障。
方案二分析
T1为电控箱原有变压器 QF1-H/QF2-H为新增空气开关的辅助触点 KA12为新增施耐德中间继电器X1为BAS断电报警信号端子
上图为方案二的整改原理图。图中的QF1-H/QF2-H为新增的两台水泵进线开关QF1/QF2的常开型辅助触头，图中KA12为原有的施耐德中间继电器，其型号为：CA2-DN31N(线圈电压50HZ/AC24V）(触点：Ith:10A/Ui:690V)；图中的“T1”为蓝深水泵控制箱内原有的控制浮球的AC24V变压器,图中“XI”中的“34/35”两个端子点接BAS断电报警信号。具体工作原理如下：
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1/QF2都处于合闸得电状态和控制回路运行正常时，其QF1/QF2的常开型辅助触头QF1-H/QF2-H都闭合，控制浮球的AC24V变压器得电输出AC24V电压，此时中间继电器KA12线圈得电,其常闭型触点“11/12”因KA12线圈得电断开， 控制箱内“X1”端子中的两个端子点“34/35”没有得到控制箱断电报警信号，其BAS接点没有发出断电报警信号，表示水泵一切正常。
当水泵控制箱内的主回路空气开关QF1、QF2任何一个开关没有闭合或者故障跳闸，其
QF1/QF2的常开型辅助触头“13/14”不会闭合处于断开状态；或者控制回路开关QF0没有闭合或者故障跳闸，其控制浮球的AC24V变压器不能输出AC24V电压，此时中间继电器KA12不管是主回路失电还是控制回路失电，其线圈都没有得到AC24V电压,其常闭型触点“11/12”保持闭合状态，控制箱内”X1”端子中的两个端子点“34/35”得到断电报警信号，其BAS接点收到断电报警信号，电脑BAS界面两台水泵显示“粉红色”，表示水泵出现断电故障。
3.3 方案比较
从以上两种方案中我们可以发现，方案一即“中间继电器型断电报警改造”，其欧姆龙中间继电器KA13/KA14的线圈长期带电，继电器线圈寿命受到一定的影响，如果KA13/KA14的线圈烧坏或损坏，会引起水泵误报警；而方案二即“空气开关加装辅助触头断电报警改造”，其空气开关的辅助触头“QF1-H/QF2-H”只是一个触点，其触点两端不承受电压或负载，使用寿命要远远比继电器线圈的寿命长很多，会大大减少水泵误报警，可靠性更高。
另外从两种方案的原理图中我们可以发现方案一的接线数量要比于方案二的接线数量多，相对更为复杂。
从以上可靠性、复杂性分析中看出，方案二优于方案一，因此选择方案二作为整改方案。
整改情况
试点整改
2012年6月以罗宝线续建段前—新区间废水泵房为试点，利用停运时间对其电控箱控制功能按方案二原理进行改造。整改完成后，当主回路或控制回路出现断电时BAS界面上对应的潜污泵会出现粉红色的闪烁和报警声，同时BAS界面故障栏上会显示报警潜污泵的编号及报警信息为断电故障报警。
整改检查
从6月至今，工班人员利用区间月检、季检共对整改潜污泵进行了8次测试，全部显示正常。另外，将该整改潜污泵列为BAS界面日常巡检内容，同时加强与站务和调度的沟通，接至目前为止还没出现过一次误报警现象，整改取得初步成功。
整改效果
整改完成后，当主回路或控制回路出现断电时BAS界面上对应的潜污泵会出现粉红色的闪烁和报警声，同时BAS界面故障栏上会显示报警潜污泵的编号及报警信息为断电故障报警，这让站务人员及环调极为容易地发现故障的出现，有利于值班人员及时、准确的向维修人员反馈故障信息，便于维修人员制定抢修方案，彻底地消除了设备自身隐患对地铁正常运营的威胁。
结束语
潜污泵是地铁隧道里的重要设备，只有及时排除隧道积水列车才能正常运营，因此其故障报警功能的及时性、可靠性、全面性显得尤为重要。通过本次整改，其控制功能得到了进一步的完善，另外通过本次对设备自身缺陷的研究、整改，彻底解决了设备的安全隐患，保证了地铁的正常运营，同时也提高了我们对设备系统的认识，增强了我们自主创新的能力。