地鐵車輛輔助和牽引系統重要部件典型故障分析

楊宏

摘要：本文主要分析了地鐵車輛輔助與牽引系統部件典型故障問題，重點介紹了多種輔助與牽引系統部件故障問題的處理方法，這些方法不僅能夠克服現有輔助與牽引系統中部件的故障問題，而且具有多種特有的優點。通過對地鐵車輛輔助與牽引系統部件故障研究，以期為地鐵的良好運營提供可靠的保障，創造出最大化的經濟與社會效益。

關鍵詞：地鐵車輛;輔助系統;牽引系統;零部件故障;處理方法

在我國城市不斷發展的社會背景下，城市地鐵交通發展迅速，越來越多的城市開始普及建設運營城市地鐵，城市地鐵的建設運營，不僅方便了城市居民的出行，也帶動了城市交通和經濟的發展。在地鐵的運營中，地鐵車輛輔助與牽引系統十分關鍵且重要，一旦其零部件出現故障問題，將會嚴重影響地鐵運營的安全性。因此，文章將對地鐵車輛輔助與牽引系統重要部件的典型故障進行分析，以期幫助解決故障問題。

1地鐵車輛輔助與牽引系統構成與故障分析

當前我國地鐵車輛牽引系統與輔助系統十分關鍵且重要。牽引系統一般由三個部件構成，分別為線路濾波器、高速斷路器以及牽引逆變器。線路濾波器的主要作用為平滑輸入電流，從而對接觸網與車輛之間的干擾進行抑制，減少和避免車輛受到接觸網的影響。同時，線路濾波器也有著保護車輛變電所斷路器斷開的功能作用，能夠降低接地故障發生時其他牽引系統出現的故障影響。高速斷路器安裝在逆變箱中，主要的作用功能為保護因接地或是短路而產生的過流情況問題。牽引逆變器的主要零部件有逆變橋、GDU單元、支持電容等。地鐵車輛輔助系統的構成同樣主要有三個部件，分別為蓄電池組、DC/AC逆變器以及DC/DC變換器。蓄電池組主要由多個額定電壓電池單元組成，其能夠控制充電電壓，并能夠保護充電過程中的電壓電流穩定，且能夠分斷接觸器，使蓄電池與負載處于隔離情況。DC/AC逆變器也被稱為輔助逆變器，其主要作用為輔助電流。DC/DC變換器也被稱為蓄電池充電器，其供電方式為直流供電，通常情況下，蓄電池充電器有兩個及兩個以上，從而提高蓄電池工作的穩定性與安全性。

我國地鐵車輛牽引系統的常見故障主要有三種，即非正常運行狀態、非金屬性短路故障以及金屬性故障。當地鐵車輛運行時處于制動狀態時，往往會同時處于過載的運行狀態，這一情況下會導致車輛制動，使得電網電流與電壓出現較大波動，進而容易引發繼電器保護裝置工作，對地鐵車輛電網系統造成一定的不良影響。非金屬性短路故障的發生原因多為天氣環境因素惡劣，例如雨雪天氣積雪積水覆蓋軌道。在此情況下出現的短路故障，容易引發大面積的地鐵車輛運行電力系統故障，并造成嚴重的危害。金屬性故障是地鐵鋼軌與三軌之間發生的金屬接觸不良問題，或是絕緣體出現故障問題，導致短路情況發生，這一短路故障影響同樣十分嚴重，危害巨大。而輔助系統故障主要表現主要有三種，分別為電容器故障、電力半導體零部件故障以及弱電半導體零部件故障。電容器故障發生原因多為鋁電解電容器氧化膜破損過大，雖然氧化膜具有一定的自愈性，但當破損過大時，就會導致電容器出現失效問題。而對于地鐵車輛而言，其逆變器工作環境多為強烈電浪涌環境，因此電力半導體零部件容易出現失效問題。而逆變器中的弱電半導體零部件較多，若其中任意一個器件出現故障失效問題，就會降低整體系統的性能。其失效多為內外因多種條件共同導致，內因主要有器件自身牢固性不佳，外因主要有溫度失效、靜電損傷失效等。

2地鐵車輛牽引系統與輔助系統部件典型故障問題處理檢修方法

針對上述的地鐵車輛電氣系統中牽引系統與輔助系統出現和存在的故障問題，必須要及時進行處理修復解決，從而提高地鐵運營的安全性，有效提升地鐵可靠性。

具體而言，針對牽引系統的故障問題，有著如下處理檢修方法：第一，由于牽引系統故障位置多位于牽引變電所遠端，因此可以選擇仿真分析電路故障，得到遠端與近端斷路點的電流情況，通過電流對故障距離與位置進行分析。其次，通過模擬實驗與模型分析，模仿地鐵車輛在運營中可能出現的故障問題，從而進行預防性維修。針對輔助系統的故障問題，主要有以下兩種處理方法：第一是創建診斷信息網絡系統，將輔助系統中的相關信息與參數錄入到診斷信息網絡系統中，并利用計算機與互聯網技術，進行故障的模擬診斷，從而提前發現可能存在的故障隱患，加以處理解決。同時，診斷信息網絡系統能夠將以往出現的故障與處理方法進行記錄，并為后續故障處理提供經驗與幫助。第二是建立定期養護制度，根據地鐵運營的實際情況，定期對地鐵電氣系統輔助系統進行檢查、維護與保養，不僅能夠有效預防故障的發生，還能夠提高輔助系統的整體性能。具體的地鐵車輛電氣系統牽引系統與輔助系統故障問題處理檢修方法，如表1所示。

3結語

綜上所述，對地鐵車輛電氣系統牽引系統與輔助系統重要部件典型故障，有著重要的價值和意義，文章對此進行分析研究，并分析了牽引系統與輔助系統重要部件典型故障的問題與原因，在此基礎上闡述了故障問題的解決方法，希望能夠提高地鐵運營的安全性。

參考文獻

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