地鐵車輛牽引系統故障診斷技術及系統解析

談永昌

摘要：本文主要介紹了地鐵車輛牽引系統，分析了牽引系統在應用過程中發生的故障，詳細闡述了診斷故障的技術、排查故障產生的具體原因和提出解決故障的方法。此外，根據故障的特點規律和經驗總結，建立系統分析，提高故障維修效率。通過這些技術方案能夠有效解決牽引系統容易產生的問題，提高地鐵的運行效率，為我國的維修技術提供發展方向。

關鍵詞：地鐵車輛;牽引系統;故障診斷;診斷技術;診斷系統

一、地鐵車輛的優勢

近幾年，隨著國家對工業制造及關鍵技術的不斷投入，地鐵關鍵零部件國產率逐步提高，地鐵等基礎設施建設不斷投入，為了緩解城市交通擁堵問題，許多城市開始建設地鐵工程，地鐵的使用可以為社會帶來很多便利，對于國家來講，地鐵工程能夠節省土地，由于一般大都市的市區地皮價值高昂，將鐵路建于地底，可以節省地面空間，令地面地皮可以作其他用途。此外還能夠減少噪音，鐵路建于地底，可以減少地面的噪音。減少干擾，由于地鐵的行駛路線不與其他運輸系統重疊、交叉，因此行車受到的交通干擾較少，可節省大量通勤時間。節約能源：在全球暖化問題下，地鐵是最佳大眾交通運輸工具。由于地鐵行車速度穩定，大量節省通勤時間，使民眾樂于搭乘，也取代了許多開車所消耗的能源。地鐵的安全性與可靠性極大的方便了城市出行，進一步減少城市污染。

二、地鐵車輛牽引系統

地鐵的工作原理則是通過牽引系統來控制的，通過牽引電動機將電能快速轉化為機械能，從而驅動地鐵車輛的正常運行。此外，還可以通過牽引系統來改變地鐵的運行速度，避免地鐵出現超速或功能性事故。不同的地鐵車輛牽引系統組成各不相同，但大體都有以下組成：受流系統，高速斷路器，牽引逆變器，牽引控制單元，牽引電機，制動電阻等。由于牽引系統設計零部件較多，因此在應用過程中會出現不同故障，需及時采取有效診斷故障技術和維修技術。

三、地鐵車輛牽引系統故障分析

對于地鐵車輛牽引系統的故障診斷，在出現故障后，地鐵的各個系統內部結構還沒有發生脫離的前提下，需要對地鐵的各個工作環節進行監控，通過監控內容對故障進行精準定位，確定故障位置及原因，做出緊急處理。

（1）需要對地鐵外部的環境進行排查和分析，外部故障可以通過儀器進行檢測，一旦發生外部故障，則通過對故障的排查和模擬來確定牽引系統的故障點。但此技術也容易受到外部環境與地鐵車輛運行的影響，存在不確定因素，容易發生故障偏差。

（2）地鐵車輛運行系統發生故障。目前，我國最新的研發技術可以將地鐵車輛在運行的過程中實時監控，類似于汽車的行車記錄儀，通過地鐵車輛的運行系統對地鐵進行記錄，一旦發生異常情況，系統將會自動報警，對于一些重要部件，例如電機等會顯示在操作臺屏幕上，為工作人員降低排查難度。通過記錄儀對地鐵的監控，能夠有效對各個環節參數進行排查，也存在參數運行偏差等問題，無法準確定位故障位置。因此，地鐵車輛還有預警系統，通過預警系統與運行系統多方面的監控，目前故障點排查難度有效降低，但仍有一些故障是無法分析的。

（3）常見的牽引系統故障中，有一種情況是牽引系統與制動系統不匹配。一般來說，地鐵只有在系統完全匹配的情況才能夠正常運行，如果系統配置及型號出現偏差，極容易影響牽引系統的正常運行，導致地鐵車輛整體癱瘓，影響地鐵線路運營。

四、故障模式

建立一個有效的故障模式結構表是對地鐵車輛牽引系統故障有良好的推動作用，通過對以往故障的記錄、分析、歸類、總結，能夠發現規律和有效的解決辦法。在地鐵車輛牽引系統發生故障時，維修人員需要根據現場工作人員的描述來還原問題產生的原因，但僅僅依靠經驗不足以支撐解決所有的故障，因此需要建立故障模式結構表，如下圖。

序號 名稱 情況說明

1 故障代碼 識別故障的標識

2 故障級別 輕度級別：在列車運行過程中產生的不影響運行的故障。

中度級別：影響列車的正常運行，到下一站停止運營。

重度故障：列車已經無法正常運行。

3 故障原因 故障發生的本質原因

4 處理措施 該故障有效的處理措施

五、地鐵車輛牽引系統故障診斷分析系統

當地鐵車輛出現牽引系統故障時，就涉及到后續維修環節，為了提高維修效率，需要建立一個地鐵車輛牽引系統故障分析系統，在系統中診斷專家可以將以往遇到的一些故障分析、技術、經驗等與其他專家互相分享，通過不斷實踐探究，達到對故障的預處理、故障位置判斷、故障處理的目的。在設計故障系統功能時，主要有四層結構：車載設備層、網絡傳輸層、監控中心層和維修中心層。建立分析系統以后，還需要建立相對應的資源庫和數據庫分析庫，根據專家提供的故障診斷技術及分析成果貢獻，希望能夠早日開發出地鐵車輛牽引系統故障診斷技術的軟件并得以應用。

結束語：

綜上所述，隨著我國經濟的快速發展，人們的生活節奏也在不斷提高，我國現在各大城市開始運行地鐵，將牽引系統應用到地鐵車輛運行中。為了充分發揮地鐵車輛牽引系統的應用價值，需提高牽引系統故障的診斷方法，縮短診斷時間，提高效率，盡量不影響地鐵營運營的情況下發掘出解決方案，完善故障分析系統的同時，還能夠擴充維修知識庫的實踐案例。

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