地铁车辆牵引系统故障诊断技术及系统解析

谈永昌

摘要：本文主要介绍了地铁车辆牵引系统，分析了牵引系统在应用过程中发生的故障，详细阐述了诊断故障的技术、排查故障产生的具体原因和提出解决故障的方法。此外，根据故障的特点规律和经验总结，建立系统分析，提高故障维修效率。通过这些技术方案能够有效解决牵引系统容易产生的问题，提高地铁的运行效率，为我国的维修技术提供发展方向。

关键词：地铁车辆;牵引系统;故障诊断;诊断技术;诊断系统

一、地铁车辆的优势

近几年，随着国家对工业制造及关键技术的不断投入，地铁关键零部件国产率逐步提高，地铁等基础设施建设不断投入，为了缓解城市交通拥堵问题，许多城市开始建设地铁工程，地铁的使用可以为社会带来很多便利，对于国家来讲，地铁工程能够节省土地，由于一般大都市的市区地皮价值高昂，将铁路建于地底，可以节省地面空间，令地面地皮可以作其他用途。此外还能够减少噪音，铁路建于地底，可以减少地面的噪音。减少干扰，由于地铁的行驶路线不与其他运输系统重叠、交叉，因此行车受到的交通干扰较少，可节省大量通勤时间。节约能源：在全球暖化问题下，地铁是最佳大众交通运输工具。由于地铁行车速度稳定，大量节省通勤时间，使民众乐于搭乘，也取代了许多开车所消耗的能源。地铁的安全性与可靠性极大的方便了城市出行，进一步减少城市污染。

二、地铁车辆牵引系统

地铁的工作原理则是通过牵引系统来控制的，通过牵引电动机将电能快速转化为机械能，从而驱动地铁车辆的正常运行。此外，还可以通过牵引系统来改变地铁的运行速度，避免地铁出现超速或功能性事故。不同的地铁车辆牵引系统组成各不相同，但大体都有以下组成：受流系统，高速断路器，牵引逆变器，牵引控制单元，牵引电机，制动电阻等。由于牵引系统设计零部件较多，因此在应用过程中会出现不同故障，需及时采取有效诊断故障技术和维修技术。

三、地铁车辆牵引系统故障分析

对于地铁车辆牵引系统的故障诊断，在出现故障后，地铁的各个系统内部结构还没有发生脱离的前提下，需要对地铁的各个工作环节进行监控，通过监控内容对故障进行精准定位，确定故障位置及原因，做出紧急处理。

（1）需要对地铁外部的环境进行排查和分析，外部故障可以通过仪器进行检测，一旦发生外部故障，则通过对故障的排查和模拟来确定牵引系统的故障点。但此技术也容易受到外部环境与地铁车辆运行的影响，存在不确定因素，容易发生故障偏差。

（2）地铁车辆运行系统发生故障。目前，我国最新的研发技术可以将地铁车辆在运行的过程中实时监控，类似于汽车的行车记录仪，通过地铁车辆的运行系统对地铁进行记录，一旦发生异常情况，系统将会自动报警，对于一些重要部件，例如电机等会显示在操作台屏幕上，为工作人员降低排查难度。通过记录仪对地铁的监控，能够有效对各个环节参数进行排查，也存在参数运行偏差等问题，无法准确定位故障位置。因此，地铁车辆还有预警系统，通过预警系统与运行系统多方面的监控，目前故障点排查难度有效降低，但仍有一些故障是无法分析的。

（3）常见的牵引系统故障中，有一種情况是牵引系统与制动系统不匹配。一般来说，地铁只有在系统完全匹配的情况才能够正常运行，如果系统配置及型号出现偏差，极容易影响牵引系统的正常运行，导致地铁车辆整体瘫痪，影响地铁线路运营。

四、故障模式

建立一个有效的故障模式结构表是对地铁车辆牵引系统故障有良好的推动作用，通过对以往故障的记录、分析、归类、总结，能够发现规律和有效的解决办法。在地铁车辆牵引系统发生故障时，维修人员需要根据现场工作人员的描述来还原问题产生的原因，但仅仅依靠经验不足以支撑解决所有的故障，因此需要建立故障模式结构表，如下图。

序号 名称 情况说明

1 故障代码 识别故障的标识

2 故障级别 轻度级别：在列车运行过程中产生的不影响运行的故障。

中度级别：影响列车的正常运行，到下一站停止运营。

重度故障：列车已经无法正常运行。

3 故障原因 故障发生的本质原因

4 处理措施 该故障有效的处理措施

五、地铁车辆牵引系统故障诊断分析系统

当地铁车辆出现牵引系统故障时，就涉及到后续维修环节，为了提高维修效率，需要建立一个地铁车辆牵引系统故障分析系统，在系统中诊断专家可以将以往遇到的一些故障分析、技术、经验等与其他专家互相分享，通过不断实践探究，达到对故障的预处理、故障位置判断、故障处理的目的。在设计故障系统功能时，主要有四层结构：车载设备层、网络传输层、监控中心层和维修中心层。建立分析系统以后，还需要建立相对应的资源库和数据库分析库，根据专家提供的故障诊断技术及分析成果贡献，希望能够早日开发出地铁车辆牵引系统故障诊断技术的软件并得以应用。

结束语：

综上所述，随着我国经济的快速发展，人们的生活节奏也在不断提高，我国现在各大城市开始运行地铁，将牵引系统应用到地铁车辆运行中。为了充分发挥地铁车辆牵引系统的应用价值，需提高牵引系统故障的诊断方法，缩短诊断时间，提高效率，尽量不影响地铁营运营的情况下发掘出解决方案，完善故障分析系统的同时，还能够扩充维修知识库的实践案例。

参考文献：

[1]王琦. 地铁车辆牵引系统故障诊断技术及系统的研究[J]. 数字化用户， 2017， 23（032）：45-45.

[2]陈湘德. 地铁车辆牵引系统故障诊断技术及系统的研究[J]. 数字化用户， 2017， 23（031）：125-125.

[3]蔡蕾. 对地铁车辆牵引系统的故障诊断技术及系统探讨[J]. 中国科技投资， 2016， 000（020）：267-267.

[4]李桢， 张金武. 大数据地铁车辆牵引系统故障诊断技术的分析[J]. 工程技术研究（新加坡）， 2020， 2（1）：2-2.