地铁车辆辅助和牵引系统重要部件典型故障分析

杨宏

摘要：本文主要分析了地铁车辆辅助与牵引系统部件典型故障问题，重点介绍了多种辅助与牵引系统部件故障问题的处理方法，这些方法不仅能够克服现有辅助与牵引系统中部件的故障问题，而且具有多种特有的优点。通过对地铁车辆辅助与牵引系统部件故障研究，以期为地铁的良好运营提供可靠的保障，创造出最大化的经济与社会效益。

关键词：地铁车辆;辅助系统;牵引系统;零部件故障;处理方法

在我国城市不断发展的社会背景下，城市地铁交通发展迅速，越来越多的城市开始普及建设运营城市地铁，城市地铁的建设运营，不仅方便了城市居民的出行，也带动了城市交通和经济的发展。在地铁的运营中，地铁车辆辅助与牵引系统十分关键且重要，一旦其零部件出现故障问题，将会严重影响地铁运营的安全性。因此，文章将对地铁车辆辅助与牵引系统重要部件的典型故障进行分析，以期帮助解决故障问题。

1地铁车辆辅助与牵引系统构成与故障分析

当前我国地铁车辆牵引系统与辅助系统十分关键且重要。牵引系统一般由三个部件构成，分别为线路滤波器、高速断路器以及牵引逆变器。线路滤波器的主要作用为平滑输入电流，从而对接触网与车辆之间的干扰进行抑制，减少和避免车辆受到接触网的影响。同时，线路滤波器也有着保护车辆变电所断路器断开的功能作用，能够降低接地故障發生时其他牵引系统出现的故障影响。高速断路器安装在逆变箱中，主要的作用功能为保护因接地或是短路而产生的过流情况问题。牵引逆变器的主要零部件有逆变桥、GDU单元、支持电容等。地铁车辆辅助系统的构成同样主要有三个部件，分别为蓄电池组、DC/AC逆变器以及DC/DC变换器。蓄电池组主要由多个额定电压电池单元组成，其能够控制充电电压，并能够保护充电过程中的电压电流稳定，且能够分断接触器，使蓄电池与负载处于隔离情况。DC/AC逆变器也被称为辅助逆变器，其主要作用为辅助电流。DC/DC变换器也被称为蓄电池充电器，其供电方式为直流供电，通常情况下，蓄电池充电器有两个及两个以上，从而提高蓄电池工作的稳定性与安全性。

我国地铁车辆牵引系统的常见故障主要有三种，即非正常运行状态、非金属性短路故障以及金属性故障。当地铁车辆运行时处于制动状态时，往往会同时处于过载的运行状态，这一情况下会导致车辆制动，使得电网电流与电压出现较大波动，进而容易引发继电器保护装置工作，对地铁车辆电网系统造成一定的不良影响。非金属性短路故障的发生原因多为天气环境因素恶劣，例如雨雪天气积雪积水覆盖轨道。在此情况下出现的短路故障，容易引发大面积的地铁车辆运行电力系统故障，并造成严重的危害。金属性故障是地铁钢轨与三轨之间发生的金属接触不良问题，或是绝缘体出现故障问题，导致短路情况发生，这一短路故障影响同样十分严重，危害巨大。而辅助系统故障主要表现主要有三种，分别为电容器故障、电力半导体零部件故障以及弱电半导体零部件故障。电容器故障发生原因多为铝电解电容器氧化膜破损过大，虽然氧化膜具有一定的自愈性，但当破损过大时，就会导致电容器出现失效问题。而对于地铁车辆而言，其逆变器工作环境多为强烈电浪涌环境，因此电力半导体零部件容易出现失效问题。而逆变器中的弱电半导体零部件较多，若其中任意一个器件出现故障失效问题，就会降低整体系统的性能。其失效多为内外因多种条件共同导致，内因主要有器件自身牢固性不佳，外因主要有温度失效、静电损伤失效等。

2地铁车辆牵引系统与辅助系统部件典型故障问题处理检修方法

针对上述的地铁车辆电气系统中牵引系统与辅助系统出现和存在的故障问题，必须要及时进行处理修复解决，从而提高地铁运营的安全性，有效提升地铁可靠性。

具体而言，针对牵引系统的故障问题，有着如下处理检修方法：第一，由于牵引系统故障位置多位于牵引变电所远端，因此可以选择仿真分析电路故障，得到远端与近端断路点的电流情况，通过电流对故障距离与位置进行分析。其次，通过模拟实验与模型分析，模仿地铁车辆在运营中可能出现的故障问题，从而进行预防性维修。针对辅助系统的故障问题，主要有以下两种处理方法：第一是创建诊断信息网络系统，将辅助系统中的相关信息与参数录入到诊断信息网络系统中，并利用计算机与互联网技术，进行故障的模拟诊断，从而提前发现可能存在的故障隐患，加以处理解决。同时，诊断信息网络系统能够将以往出现的故障与处理方法进行记录，并为后续故障处理提供经验与帮助。第二是建立定期养护制度，根据地铁运营的实际情况，定期对地铁电气系统辅助系统进行检查、维护与保养，不仅能够有效预防故障的发生，还能够提高辅助系统的整体性能。具体的地铁车辆电气系统牵引系统与辅助系统故障问题处理检修方法，如表1所示。

3结语

综上所述，对地铁车辆电气系统牵引系统与辅助系统重要部件典型故障，有着重要的价值和意义，文章对此进行分析研究，并分析了牵引系统与辅助系统重要部件典型故障的问题与原因，在此基础上阐述了故障问题的解决方法，希望能够提高地铁运营的安全性。

参考文献

[1]黄赟.地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统故障检修分析[J].住宅与房地产，2016，（12）：236.

[2]黄文斌.地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统故障与检修[J].设备管理与维修，2017，（16）：59-60.