地铁列车电气牵引与辅助系统故障检修分析
时间：2022-08-29 13:15:04 来源：千叶帆 本文已影响人
[摘 要]地鐵运输系统是一个多学科交叉的复杂系统，车辆电气的牵引及及辅助系统的故障的检修是检修工作中的重要内容。在长期的运行过程中，牵引系统以及辅助系统的故障也是不可避免的出现某种故障，影响车辆的正常运行。本文主要对牵引系统以及辅助系统的特点及故障检修工作进行分析，供同行借鉴参考。
[关键词]地铁车辆；电气系统；牵引；辅助系统；故障
中图分类号：S333 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0109-01
一、牵引与辅助系统主要元件特点分析
（一）牵引系统主要元件特点
地铁车辆牵引系统是由复杂的元件组成，其中线路滤波器主要是将输入的电流平滑化，减少地铁之间的干扰，从而确保地铁运行安全。另外，它还可以保障地铁发生接地故障的时候不至于损坏牵引系统其它设备。牵引系统电机一般是采取悬挂方式安装，而逆变器由多种辅助元件组成，比如支持电容、逆变桥等，牵引系统的辅助断路器可以针对过流现象进行保护，如接地、短路等。
（二）辅助系统主要元件特点
辅助系统主要负责地铁上的电流控制，结构比较简单，同时所包含的元件都是与电流相关的。一是DC/DC变换器，也就是蓄电池充电器，可以为地铁提供直流电。地铁大部分的都设有的两个或两个以上的蓄电池充电器；二是蓄电池组，主要由多个单体的定压蓄电池组成，在电压和电流方面需要特别注意控制；碱是DC、AC逆变器，作为地铁的辅助电源，可直接为地铁内的各个电器设备提供交流电。
二、牵引系统的故障分析以及检修的方法
（一）牵引系统的故障分析
通常情况下出现故障率比较多的还是牵引系统，然而出现故障的原因也是多方面造成的。以下对故障出现的几种情况分析一下。
一是满载或超载状态的运行。针对于地铁车辆而言，在进行运行的过程中，一般情况下将会出现制动或者是启动等方面的情况，针对于这种情况的出现而言，将会对城市交通地铁的运行带来直接的影响。然而在高峰的时候，地铁因为其载重量相对来说比较大，从而将会出现严重的失控，将会处于在非正常的运行状态下，对于这种做法而言，将会因为车辆制动导致其电压以及电力之间出现不稳定，并且也是相当于短路的一个状态，同时也是会直接的损害到运行过程中的电网；二是非金属性的短路故障。针对于这种故障而言，通常情况下将会在雨天或者是雪天等情况下出现，因为液体并不会成为供电系统的一个连接体，从而将会让道床上的绝缘效果出现一定的折扣，再加上长时间的运行，难免将会让地铁车辆的支撑体出现污染以及老化等方面的问题，导致电流会出现泄漏，对于这些电流而言，将会通过失效的绝缘体从而去转变成为扁铜，进而出现回路。为了能够有效的去避免这个问题的出现，主要是可以更好的去定期的对地铁车辆的支撑体进行合理的保养，更好的去保证地铁车辆的运行，为城市的建设发展以及人们的出行提供安全保障；三是金属性的故障，针对于这一类的故障而言，主要表现在三轨以及钢轨之间所出现的金属性的基础，或者是在绝缘制作出现了损坏，直接的导致了地扁钢以及三轨之间出现了一定程度的短路。例如供电系统再进行停电检修的过程中，其检修的工作人员并没有能够将其放在钢轨以及三轨之间的金属工具带走，从而将会出现直接的短路故障问题出现。因此针对于工作人员而言，在进行检修的过程中必须要重视盘点检修工具，并完整无缺的带走。
（二）牵引系统的故障检修分析
针对于牵引故障而言，主要是作为地铁车辆之中较为常见的一些情况，并且针对于这种故障而言，通常情况下所进行的解决方式主要是采取仿真式的维修。因此在进行检修的过程中，地铁的系统处在牵引变电所的远端时候便是可以进行相应的仿真检修，可以让不同的点位能够和数据及实际相同，故障点之间的距离将会缩短，使其中的电流运动状态从而出现了一定的增加。然而故障点以及基础点之间的距离出现了减少的时候将会让电流的上升速度在全面的提高，直接的发现并且确定其牵引系统是否出现了一定的突变。在直流馈线的电流仿真进行分析的过程中能够得出类似所制定出来的函数，并且电流的上升速度将会伴随着接触网的末端距离从而出现一定的变化，在距离比较远的情况下，上升的速度将会变慢，从而将会让电流的稳定值会越来越高。因此故障的仿真分析能够可以直接的检测出地铁车辆的滞留馈线电流大小和上升率，因此更加准确的去判断出迁移系统是否出现了故障，所以对于这一点而言需要能够引起足够的重视。
三、辅助系统的故障分析以及检修的方法
（一）辅助系统的故障表现分析
一是电容器的故障。针对于铝电解电容器而言，其安装在逆变器的内部，它的重要作用便是能够达到稳压的效果。然而其氧化膜在电容进行工作的过程中容易受到破坏，虽然是存在着一定程度的自愈性，但是当其氧化膜的破坏速度将会大于其自愈的速度时候，仅靠氧化膜是没有办法来得及进行修补，这样将会出现氧化膜的破损，甚至是将会出现击穿，导致其电容器出现失效。
二是关于电力半导体器件所出现的故障。针对于逆变器的工作环境而言，电力半导体器件若是出现失效将会导致逆变器整体出现失效，对于这点而言，其原因主要是因为设计人员在进行设计的过程中并没有能够对其电力半导体器件采取进行保护方面的措施，在这个基础上直接导致了半导体失效。
三是关于弱电半导体器件方面的故障。对于每一个逆变器而言，其内部都是存在着比较多的弱电半导体元器件，对于这些器件而言，将会直接的决定着整个逆变器是否可以正常的进行工作，在里面的某一个部件出现了故障的情况下，那么所相互对应着的逆变器整体性能将会受到较为直接的影响，从而会对整个逆变器带来一定的隐患。然而针对于半导体器件失效原因主要是可以分为内部原因和外部原因两个方面。对于内部原因而言，主要表现为期间自身的固有性出现了一定的问题，然而对于外部的原因而言，则是因为外界的原因所导致出现的故障。
（二）辅助系统的故障检修分析
针对于辅助系统而言，其出现的故障原因主要是可以采用神经网络故障诊断的方法来对其进行判断，并且所表现的内容主要是如下所示：一是需要训练创建网络。主要是将其辅助系统的信息样本进行相应的采集并且将其传输到没有训练的网络之中，在没有训练的网络之中对其样本数据进行相应的ANN训练，同时在不断进行训练的过程中可以找出最好的一个解决的措施，使其能够获得相应的诊断网络。对于诊断网络而言，主要是作为对故障进行检修的一个重要的前提；二是网络的诊断。主要是使用神经网络进行计算的一个过程，并且也是根据诊断的网络输入并且对其系统进行相应的诊断过程，也是通过故障的特点从而进行提取以及预处理，之后则是可以进行辅助系统的信息样本以及故障数据的处理工作，最后则是在神经网络之中做好相应的故障检查，因此针对于这点而言必须要能引起足够的重视。
四、结束语
综上所述，地铁车辆电气系统较为复杂，相关检修人员必须对其系统进行全面的认识，不断优化牵引以及辅助系统的检修方式，发生故障时能够及时检修，在没发生故障之前也能够结合相关检测数据进行预防性检修，确保地铁车辆运行安全。
参考文献
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[4] 许帅帅.地铁车辆故障信息统计分析及检修策略优化[D].西南交通大学，2013. 相关热词搜索：牵引，列车，辅助，地铁，电气，
