地鐵列車電氣牽引與輔助系統(tǒng)故障檢修分析

　　[摘 要]地鐵運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)多學(xué)科交叉的復(fù)雜系統(tǒng)，車輛電氣的牽引及及輔助系統(tǒng)的故障的檢修是檢修工作中的重要內(nèi)容。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，牽引系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)的故障也是不可避免的出現(xiàn)某種故障，影響車輛的正常運(yùn)行。本文主要對(duì)牽引系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)的特點(diǎn)及故障檢修工作進(jìn)行分析，供同行借鑒參考。
　　[關(guān)鍵詞]地鐵車輛；電氣系統(tǒng)；牽引；輔助系統(tǒng)；故障
　　中圖分類號(hào)：S333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0109-01
　　一、牽引與輔助系統(tǒng)主要元件特點(diǎn)分析
　�。ㄒ唬�牽引系統(tǒng)主要元件特點(diǎn)
　　地鐵車輛牽引系統(tǒng)是由復(fù)雜的元件組成，其中線路濾波器主要是將輸入的電流平滑化，減少地鐵之間的干擾，從而確保地鐵運(yùn)行安全。另外，它還可以保障地鐵發(fā)生接地故障的時(shí)候不至于損壞牽引系統(tǒng)其它設(shè)備。牽引系統(tǒng)電機(jī)一般是采取懸掛方式安裝，而逆變器由多種輔助元件組成，比如支持電容、逆變橋等，牽引系統(tǒng)的輔助斷路器可以針對(duì)過(guò)流現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，如接地、短路等。
　�。ǘ�）輔助系統(tǒng)主要元件特點(diǎn)
　　輔助系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)地鐵上的電流控制，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)所包含的元件都是與電流相關(guān)的。一是DC/DC變換器，也就是蓄電池充電器，可以為地鐵提供直流電。地鐵大部分的都設(shè)有的兩個(gè)或兩個(gè)以上的蓄電池充電器；二是蓄電池組，主要由多個(gè)單體的定壓蓄電池組成，在電壓和電流方面需要特別注意控制；堿是DC、AC逆變器，作為地鐵的輔助電源，可直接為地鐵內(nèi)的各個(gè)電器設(shè)備提供交流電。
　　二、牽引系統(tǒng)的故障分析以及檢修的方法
　　（一）牽引系統(tǒng)的故障分析
　　通常情況下出現(xiàn)故障率比較多的還是牽引系統(tǒng)，然而出現(xiàn)故障的原因也是多方面造成的。以下對(duì)故障出現(xiàn)的幾種情況分析一下。
　　一是滿載或超載狀態(tài)的運(yùn)行。針對(duì)于地鐵車輛而言，在進(jìn)行運(yùn)行的過(guò)程中，一般情況下將會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)或者是啟動(dòng)等方面的情況，針對(duì)于這種情況的出現(xiàn)而言，將會(huì)對(duì)城市交通地鐵的運(yùn)行帶來(lái)直接的影響。然而在高峰的時(shí)候，地鐵因?yàn)槠漭d重量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，從而將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失控，將會(huì)處于在非正常的運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)于這種做法而言，將會(huì)因?yàn)檐囕v制動(dòng)導(dǎo)致其電壓以及電力之間出現(xiàn)不穩(wěn)定，并且也是相當(dāng)于短路的一個(gè)狀態(tài)，同時(shí)也是會(huì)直接的損害到運(yùn)行過(guò)程中的電網(wǎng)；二是非金屬性的短路故障。針對(duì)于這種故障而言，通常情況下將會(huì)在雨天或者是雪天等情況下出現(xiàn)，因?yàn)橐后w并不會(huì)成為供電系統(tǒng)的一個(gè)連接體，從而將會(huì)讓道床上的絕緣效果出現(xiàn)一定的折扣，再加上長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，難免將會(huì)讓地鐵車輛的支撐體出現(xiàn)污染以及老化等方面的問(wèn)題，導(dǎo)致電流會(huì)出現(xiàn)泄漏，對(duì)于這些電流而言，將會(huì)通過(guò)失效的絕緣體從而去轉(zhuǎn)變成為扁銅，進(jìn)而出現(xiàn)回路。為了能夠有效的去避免這個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)，主要是可以更好的去定期的對(duì)地鐵車輛的支撐體進(jìn)行合理的保養(yǎng)，更好的去保證地鐵車輛的運(yùn)行，為城市的建設(shè)發(fā)展以及人們的出行提供安全保障；三是金屬性的故障，針對(duì)于這一類的故障而言，主要表現(xiàn)在三軌以及鋼軌之間所出現(xiàn)的金屬性的基礎(chǔ)，或者是在絕緣制作出現(xiàn)了損壞，直接的導(dǎo)致了地扁鋼以及三軌之間出現(xiàn)了一定程度的短路。例如供電系統(tǒng)再進(jìn)行停電檢修的過(guò)程中，其檢修的工作人員并沒(méi)有能夠?qū)⑵浞旁阡撥壱约叭�軌之間的金屬工具帶走，從而將會(huì)出現(xiàn)直接的短路故障問(wèn)題出現(xiàn)。因此針對(duì)于工作人員而言，在進(jìn)行檢修的過(guò)程中必須要重視盤點(diǎn)檢修工具，并完整無(wú)缺的帶走。
　�。ǘ�）牽引系統(tǒng)的故障檢修分析
　　針對(duì)于牽引故障而言，主要是作為地鐵車輛之中較為常見(jiàn)的一些情況，并且針對(duì)于這種故障而言，通常情況下所進(jìn)行的解決方式主要是采取仿真式的維修。因此在進(jìn)行檢修的過(guò)程中，地鐵的系統(tǒng)處在牽引變電所的遠(yuǎn)端時(shí)候便是可以進(jìn)行相應(yīng)的仿真檢修，可以讓不同的點(diǎn)位能夠和數(shù)據(jù)及實(shí)際相同，故障點(diǎn)之間的距離將會(huì)縮短，使其中的電流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從而出現(xiàn)了一定的增加。然而故障點(diǎn)以及基礎(chǔ)點(diǎn)之間的距離出現(xiàn)了減少的時(shí)候?qū)��?huì)讓電流的上升速度在全面的提高，直接的發(fā)現(xiàn)并且確定其牽引系統(tǒng)是否出現(xiàn)了一定的突變。在直流饋線的電流仿真進(jìn)行分析的過(guò)程中能夠得出類似所制定出來(lái)的函數(shù)，并且電流的上升速度將會(huì)伴隨著接觸網(wǎng)的末端距離從而出現(xiàn)一定的變化，在距離比較遠(yuǎn)的情況下，上升的速度將會(huì)變慢，從而將會(huì)讓電流的穩(wěn)定值會(huì)越來(lái)越高。因此故障的仿真分析能夠可以直接的檢測(cè)出地鐵車輛的滯留饋線電流大小和上升率，因此更加準(zhǔn)確的去判斷出遷移系統(tǒng)是否出現(xiàn)了故障，所以對(duì)于這一點(diǎn)而言需要能夠引起足夠的重視。
　　三、輔助系統(tǒng)的故障分析以及檢修的方法
　　（一）輔助系統(tǒng)的故障表現(xiàn)分析
　　一是電容器的故障。針對(duì)于鋁電解電容器而言，其安裝在逆變器的內(nèi)部，它的重要作用便是能夠達(dá)到穩(wěn)壓的效果。然而其氧化膜在電容進(jìn)行工作的過(guò)程中容易受到破壞，雖然是存在著一定程度的自愈性，但是當(dāng)其氧化膜的破壞速度將會(huì)大于其自愈的速度時(shí)候，僅靠氧化膜是沒(méi)有辦法來(lái)得及進(jìn)行修補(bǔ)，這樣將會(huì)出現(xiàn)氧化膜的破損，甚至是將會(huì)出現(xiàn)擊穿，導(dǎo)致其電容器出現(xiàn)失效。
　　二是關(guān)于電力半導(dǎo)體器件所出現(xiàn)的故障。針對(duì)于逆變器的工作環(huán)境而言，電力半導(dǎo)體器件若是出現(xiàn)失效將會(huì)導(dǎo)致逆變器整體出現(xiàn)失效，對(duì)于這點(diǎn)而言，其原因主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中并沒(méi)有能夠?qū)ζ潆娏Π雽?dǎo)體器件采取進(jìn)行保護(hù)方面的措施，在這個(gè)基礎(chǔ)上直接導(dǎo)致了半導(dǎo)體失效。
　　三是關(guān)于弱電半導(dǎo)體器件方面的故障。對(duì)于每一個(gè)逆變器而言，其內(nèi)部都是存在著比較多的弱電半導(dǎo)體元器件，對(duì)于這些器件而言，將會(huì)直接的決定著整個(gè)逆變器是否可以正常的進(jìn)行工作，在里面的某一個(gè)部件出現(xiàn)了故障的情況下，那么所相互對(duì)應(yīng)著的逆變器整體性能將會(huì)受到較為直接的影響，從而會(huì)對(duì)整個(gè)逆變器帶來(lái)一定的隱患。然而針對(duì)于半導(dǎo)體器件失效原因主要是可以分為內(nèi)部原因和外部原因兩個(gè)方面。對(duì)于內(nèi)部原因而言，主要表現(xiàn)為期間自身的固有性出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，然而對(duì)于外部的原因而言，則是因?yàn)橥饨绲脑�因所�?dǎo)致出現(xiàn)的故障。
　�。ǘ�）輔助系統(tǒng)的故障檢修分析
　　針對(duì)于輔助系統(tǒng)而言，其出現(xiàn)的故障原因主要是可以采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行判斷，并且所表現(xiàn)的內(nèi)容主要是如下所示：一是需要訓(xùn)練創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)。主要是將其輔助系統(tǒng)的信息樣本進(jìn)行相應(yīng)的采集并且將其傳輸?shù)經(jīng)]有訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)之中，在沒(méi)有訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)之中對(duì)其樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的ANN訓(xùn)練，同時(shí)在不斷進(jìn)行訓(xùn)練的過(guò)程中可以找出最好的一個(gè)解決的措施，使其能夠獲得相應(yīng)的診斷網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于診斷網(wǎng)絡(luò)而言，主要是作為對(duì)故障進(jìn)行檢修的一個(gè)重要的前提；二是網(wǎng)絡(luò)的診斷。主要是使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算的一個(gè)過(guò)程，并且也是根據(jù)診斷的網(wǎng)絡(luò)輸入并且對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的診斷過(guò)程，也是通過(guò)故障的特點(diǎn)從而進(jìn)行提取以及預(yù)處理，之后則是可以進(jìn)行輔助系統(tǒng)的信息樣本以及故障數(shù)據(jù)的處理工作，最后則是在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中做好相應(yīng)的故障檢查，因此針對(duì)于這點(diǎn)而言必須要能引起足夠的重視。
　　四、結(jié)束語(yǔ)
　　綜上所述，地鐵車輛電氣系統(tǒng)較為復(fù)雜，相關(guān)檢修人員必須對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，不斷優(yōu)化牽引以及輔助系統(tǒng)的檢修方式，發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)檢修，在沒(méi)發(fā)生故障之前也能夠結(jié)合相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)防性檢修，確保地鐵車輛運(yùn)行安全。
　　參考文獻(xiàn)
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