關于我國動車組牽引系統故障的統計分析

高熙杰

摘 要：我國鐵路在不斷發展，隨著鐵路的發展，城市軌道裝配制造業也在不斷發展。隨著軌道裝備制造業的發展，人們的出行方式也都隨之改變，尤其是動車組為人們的出行提供了最大的便利，不單是乘車的經濟性，還有車輛運行的穩定性、安全性、可靠性以及舒適性。根據動車組的牽引系統的結構來說主要分為以下幾個方面：系統、分系統、裝置、組件等，以此建立該系統的結構樹，同時對牽引系統中各個部件以及部件功能性能進行簡單介紹。本文主要是通過對牽引系統的結構進行結構樹的制定，按照系統的分級分層進行質量故障的梳理和分析，提出解決措施以及維護建議。

關鍵詞：動車組;牽引系統;質量故障;故障統計;原因分析

1.動車組牽引系統的結構以及功能性能

動車組的牽引系統包含多個牽引單元以及高壓設備，牽引系統是將電能轉換成機械能用以提供動車的運行動力，在動車組發生制動過程中再將機械能轉化為電能，反饋給電網。動車組的牽引系統可以劃分為四個層級結構，主要分為系統、分系統、裝置、組件，按照這樣的層級可以建議牽引系統的結構樹，具體內容如下：

（1）系統--牽引傳動系統。由可分開工作的兩套或多套分系統與其所需的裝置、組件、部件及零件所組成，能完成一種或多種使用功能的組合體。如牽引系統。

（2）分系統--牽引傳動分系統。由裝置、組件等組成，能夠完成系統內某項使用功能并且是系統的一個重要組成部分。如牽引系統中的牽引傳動分系統。

（3）裝置--牽引電機、輔助裝置、牽引變壓器、牽引變流器等。由一個或多個單元體和所需的組件、部件以及零件連接而成或聯合使用，能夠完成某項使用功能。如牽引電機。

（4）組件--組成系統的零部件。由多個零件或多個部件或它們之間的任意組合組成的，能夠完成某一特定功能，并能拆裝的組合體。如牽引電機的測量組件。

2.動車組牽引系統故障的主次及因果分析

上面對動車組的牽引系統進行了結構樹分析，同時將牽引系統的質量故障進行梳理和統計，將所有的故障進行分類分析，統計了近幾年的各個部件的故障比例。由于牽引電機包含很多部件，故障的類型較多，導致原因的可能性也較多，所以分析起來十分困難，但是牽引系統在車輛的組成結構中是十分重要的部分，所以牽引系統的故障對于車輛運行來說影響較大，那么如何快速、及時的處理牽引系統的故障就尤為重要。所以需要分類討論部件故障的癥狀以及解決措施，可以幫助其他工程師在處理質量故障時，可以更加準確和有效。

（1）牽引傳動系統的故障分析

動車組的牽引傳動系統包含很多的輔助裝置以及小型組件，牽引傳動系統中包含：牽引變流器、牽引變壓器、牽引電機等主要部件。其中牽引電機的故障最多，為43%左右，其實是牽引變流器22%，牽引變壓器為12%，其次為其他輔助裝置以及組件的故障。

在牽引變壓器故障中，主要的故障為冷卻單元的故障，占主變壓器所有故障的65%左右，其他一些保護電器、連接組件、箱體等故障占所有故障的23%，其余故障主要是發生在測量、油路組件中，一般發生的牽引變壓器故障最后在考慮是該原因。。

在牽引電機故障中以牽引電機速度傳感器的故障最多，占牽引電機總故障比例的38%，溫度傳感器故障為15%，牽引電機軸承的故障為18%，其他為定子、轉子等其他件的質量故障，定子、轉子的損壞會導致不同組件損壞。傳感器的故障有可能由于自身器件損壞，或者焊點松動出現波形時有時無，導致牽引電機故障，也可能因為牽引電機中混入異物等原因。但是解決傳感器的故障原因可以降低牽引電機故障率。

在牽引變流器中，冷卻單元故障的比例是變流器故障中比例最大的，其次為整流器，所占故障比例為35%和25%，其次為牽引控制單元所占故障比例為20%。牽引控制單元、冷卻單元的故障可以優先考慮是逆變器故障的原因導致。當牽引變流器發生故障時，最先考率使冷卻單元、牽引控制單元故障導致的。

（2）輔助電源系統的故障分析

在動車組牽引系統中，輔助電源及機組故障中輔助變流器的故障是發生最為頻繁的，在輔助系統中的故障比例為66%以上，電池充電機故障占輔助系統中的故障的22%左右，輔助電源系統的故障中的主要故障就是輔助變流器與電池充電機故障，其他12%的故障主要來源于蓄電池故障，或者其他輔助用電設備等小部件發生的故障，不過該種故障發生的比例較小。

（3）高壓電器系統的故障分析

在動車組牽引系統中，高壓電器系統的故障發生較不頻繁，在高壓電器系統中，受電弓的故障占整個高壓電器系統故障的63%左右，主斷路器故障占整個高壓電器系統故障的16%左右，在高壓電器系統的所有故障中受電弓的故障與主斷路器故障占較大比例，其他21%的故障為高壓線纜故障、互感器故障、隔離開關故障以及接地開關故障等，這些故障比例較小，所以遇到質量故障時可先不進行考慮處理。

3.結束語

綜上所述，主要是針對動車組的牽引系統出現的質量故障如何處理，通過對牽引系統的結構、功能進行系統分析。同時對牽引系統的特點建立結構樹分析，按照此結構樹將生產過程中、售后過程中出現的質量問題進行梳理和匯總，對牽引系統出現的質量故障等級進行分級，然后分析導致質量故障的原因。對于結構樹、問題故障樹的情況可提供給動車組售后的入庫檢驗和臨時維修給予一定的參考，對頻發的問題給予源頭方面的優化升級，對偶發問題給予及時有效的處理，確保整車在運行過程中的安全性和可靠性。

參考文獻：

[1]趙宇.可靠性數據分析[M].北京：國防工業出版社，2011.

[2]董錫明.軌道列車——可靠性、可用性、維修性和安全性[M].北京：中國鐵道出版社，2009.