城市軌道交通車輛輔助逆變器故障處置分析

隋佳明 陸晨

摘要：在城市交通堵塞比較嚴(yán)重的今天，城市軌道交通建設(shè)越來越重要，能夠緩解交通堵塞的局面;能夠滿足人們出行需求;能夠與“綠色出行”理念相契合。當(dāng)然，前提條件是保證軌道列車安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。這就要求合理地設(shè)置車輛輔助逆變器。基于此，本文將以輔助逆變器為研究對(duì)象，結(jié)合實(shí)際案例來分析輔助逆變器故障問題及如何有效處理，希望能夠起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：軌道交通;車輛輔助;逆變器;故障處置

一、關(guān)于軌道交通車輛輔助逆變器的概述

輔助逆變器是城市軌道列車供電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其有效應(yīng)用，能夠保證軌道列車安全穩(wěn)定地運(yùn)行，提高軌道交通線路運(yùn)營質(zhì)量與效率。對(duì)我國不同城市軌道列車運(yùn)營實(shí)際情況予以分析，軌道交通車輛輔助逆變器的供電模式有兩種，即交叉供電和擴(kuò)展供電（如圖一所示）。

在交叉供電模式下列車輔助逆變器良好運(yùn)行，需要保證兩條AC380V供電線路貫穿整個(gè)列車，并且與兩個(gè)輔助逆變器相連，如此才能夠根據(jù)功率平均分配要求來合理地設(shè)置每列車廂的交流負(fù)載，為兩個(gè)輔助逆變器持續(xù)供電，確保其長時(shí)間良好運(yùn)行。擴(kuò)展供電模式下列車輔助逆變器良好運(yùn)行在，則需要設(shè)置一條AC380V供電線路貫穿整列車，并將供電線路與兩個(gè)輔助逆變器相連，在其中一個(gè)C車上安裝一個(gè)接觸器，使得兩個(gè)輔助逆變器分段，那么在軌道列車運(yùn)行的過程中其中一個(gè)輔助逆變器運(yùn)作，如若該輔助逆變器故障，通過操作接觸器，而接入另一個(gè)輔助逆變器，持續(xù)維護(hù)軌道列車，保證列車穩(wěn)定、安全、快速地行駛。

從控制輔助逆變器的角度來講，交叉供電模式要優(yōu)于擴(kuò)展供電模式。之所以這樣說，主要是交叉供電環(huán)境下每節(jié)車廂的負(fù)載在供電線路不同的輔助逆變器上，如若其中一個(gè)輔助逆變器故障，那么直接轉(zhuǎn)換輔助逆變器，不需要額外操作，相應(yīng)的軌道列車始終保持穩(wěn)定安全的運(yùn)行狀態(tài)。

從布線角度來講，擴(kuò)展供電模式要優(yōu)于交叉供電模式。之所以這樣說，是因?yàn)閿U(kuò)展供電模式實(shí)施下需要設(shè)置4根列車線，而交叉供電模式下需要設(shè)置8根列車線。所以擴(kuò)展供電優(yōu)勢(shì)非常明顯。

二、城市軌道交通車輛輔助逆變器故障處置的研究

為了能夠詳細(xì)說明軌道交通車輛輔助逆變器故障處置，以下將結(jié)合具體案例進(jìn)行分析和探討。

（一） 案例概述

某城市軌道交通車輛設(shè)置了輔助逆變器，該輔助逆變器內(nèi)置1個(gè)接觸器（HK），在群分支回路前設(shè)置了1個(gè)接觸器（HVLB），在群合流后部位置設(shè)置了1個(gè)接觸器（3PhMK）。跟蹤觀察軌道列車運(yùn)營情況，尤其是列車行駛狀態(tài)變化情況，發(fā)生列車行駛的穩(wěn)定性和安全性有所降低。對(duì)此，著重觀察車輛輔助逆變器裝置運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)其存在故障現(xiàn)象。對(duì)輔助逆變器裝置進(jìn)行全面地檢查，確定裝置故障是HVLB、3PhMK觸點(diǎn)不一致及HK狀態(tài)不穩(wěn)定。

（二） 故障原因分析

總結(jié)以往工作經(jīng)驗(yàn)，HK狀態(tài)不穩(wěn)定主要是因?yàn)榻佑|器接觸點(diǎn)的接觸不穩(wěn)定所致或者主接觸點(diǎn)狀態(tài)良好而輔助接觸點(diǎn)的狀態(tài)不佳所致。基于此，分別對(duì)輔助逆變器裝置的HK主接觸點(diǎn)和輔助接觸點(diǎn)的接觸狀態(tài)予以了解，可知主接觸點(diǎn)并沒有任何損毀的跡象，這說明主接觸點(diǎn)的接觸狀態(tài)良好。此種情況下利用輔助接觸器來代替主接觸器來支持輔助逆變器運(yùn)作，觀察接觸器的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)沒有不良情況產(chǎn)生，但HVLB、3PhMK觸點(diǎn)不一致現(xiàn)象依舊存在。這說明導(dǎo)致HK接觸點(diǎn)狀態(tài)不穩(wěn)定的根本原因是輔助接觸點(diǎn)受損。詳細(xì)觀察HK4個(gè)輔助接觸點(diǎn)的接觸狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)第三個(gè)接觸帶你的電阻值高于其他接觸點(diǎn)的電阻值，由此可以判斷第三個(gè)接觸點(diǎn)損壞。

（三） 故障處置做法

HK第三個(gè)輔助接觸點(diǎn)電阻值較高，是因?yàn)椴捎昧隋兘鸩牧现谱鬏o助接觸點(diǎn)，接觸點(diǎn)的電流限值較小，加之控制電壓在77V—120V之間波動(dòng)，通過輔助接觸點(diǎn)的電流大于其限值，因此就會(huì)出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象。

出于提高輔助逆變器的考慮，在具體處理以上故障的過程中應(yīng)當(dāng)注意調(diào)整逆變器內(nèi)部配線。首先是更換鍍金材料的輔助接觸點(diǎn)，選擇優(yōu)質(zhì)的接觸點(diǎn)，適當(dāng)提高接觸點(diǎn)的電流限值。其次是為了避免某一接觸點(diǎn)故障而給整個(gè)輔助逆變器帶來負(fù)面影響，使之無法正常且有效地應(yīng)用，還要整改邏輯內(nèi)的電阻，讓輔助逆變器運(yùn)行的過程中從三個(gè)接觸段變成兩個(gè)接觸段。最后是觀察整改后的輔助逆變器使用情況，尤其是對(duì)該裝置的相關(guān)信息數(shù)據(jù)予以分析，判斷接觸點(diǎn)的調(diào)整后是否產(chǎn)生接觸點(diǎn)電阻變化的情況。經(jīng)反復(fù)分析和確認(rèn)，整改方案的實(shí)施有效地消除了故障問題，提高了輔助逆變器的運(yùn)行效果。比如如若認(rèn)定HK接觸點(diǎn)的接觸狀態(tài)不穩(wěn)定是由自身因素所引起，那么此時(shí)需要對(duì)接觸點(diǎn)予以并聯(lián)設(shè)置，提高接觸點(diǎn)的使用性能，那么輔助逆變器運(yùn)行的過程中逆變器內(nèi)部HK輔助接觸點(diǎn)的接觸狀況良好，HK運(yùn)行效果良好。所以，要想真正保證輔助逆變器長期良好地使用，就需要對(duì)該裝置存在的故障問題予以高度重視，深入研究，找出誘發(fā)故障現(xiàn)象的癥結(jié)，以此為切入點(diǎn)來制定有效的整改措施。

結(jié)束語：

軌道列車良好的運(yùn)行是非常必要的，一方面能夠滿足廣大城市居民出行需求，另一方面緩解城市交通堵塞。而要想真正做到這一點(diǎn)，需要正確認(rèn)識(shí)到城市軌道交通車輛輔助逆變器應(yīng)用的重要性。經(jīng)本文分析，輔助逆變器使用中容易出現(xiàn)故障現(xiàn)象，其無法正常使用，進(jìn)而難以保證軌道列車安全運(yùn)行。對(duì)此，應(yīng)找出故障點(diǎn)及故障發(fā)生原因，推出有效整改措施，消除故障，提高輔助逆變器的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 謝海丹.地鐵車輛輔助逆變器故障問題的分析及討論[J].科學(xué)與信息化，2017，（22）：143-144.

[2] 黃昆.地鐵車輛輔助逆變器故障問題思考與分析[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（上），2019，（7）：147.

[3] 喻柳.城市軌道交通車輛牽引逆變器的設(shè)計(jì)[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2015，（5）：53-55.