地铁车辆电机牵引故障的诊断及维修技术方案分析

地铁车辆电机牵引故障的诊断及维修技术方案分析

罗璇

南京鼎唯思特轨道交通设备有限公司 江苏南京 210000

摘要：近几年来随着城市化建设的逐渐加快，我国交通运输事业的发展也日益更新，代步的工具越来越多，轨道线路也越来越长。地铁作为城市轨道交通运输业中的一种，在有效运行的情况下，能够科学地减少城市交通阻塞的情况，为人们的出行和城市的运行提供便捷。但是车辆速度的提升，就意味着安全隐患的增加，要求技术人员对地铁车辆电机牵引故障进行科学诊断，并出具完善的维修技术方案，为保障地铁交通运输事业的良性发展提供科学的保障。本文主要研究地铁车辆电机牵引故障的诊断以及维修技术方案。

关键词：地铁；车辆电机牵引故障；诊断；维修技术方案

现如今，随着科学技术的发展，我国交通运输行业也迎来了长久的春天，城市地铁在技术的加持下，不仅运行速度大大提升，而且轨道铺设的线路也逐渐增强，但与此同时，车辆建设的过程中需要考虑到的安全因素也需要不断增加，再加上地铁交通本身内部结构就相对复杂，车辆电机牵引故障的诊断难度也会逐渐升级，要求技术人员依照以往经验，以及先进的技术手段对维修技术方案进行反复的敲定，进而为优化城市轨道交通建设提供坚实的保障。

一、地铁车辆电机牵引系统的基本概述

在地铁车辆整个系统当中，牵引系统主要是为车辆提供所需要的制动力和动力，以便于控制列车的各类电机工作。该系统主要是由制动电阻控制单元、主电路、变流设备以及高速开关等各部件组成。在整个地铁牵引系统当中，一般情况下逆变器主要用来控制直线电机，并为车辆的运行提供基本的动力能源。具体来讲，地铁车辆的驱动，需要依照牵引系统中的逆变器，在接受相关指令之后关闭相应的电流传感器，此时为其电路上的滤波电容器充电，从而使得车辆两端的电压能够不断地获得升级，从而达到一个稳定值。然后在关闭三极管，打开传感器的情况下，牵引系统才能正常地发挥其制动的作用，整个过程中滤波电容器的两端电压也会逐渐上升。当控制到一个相对固定的数值的时候，三极管也会自动打开，这样整个系统就会出现或大或小的故障，导致整个车辆无法有效的运行^[1]。

二、地铁车辆系统中牵引的故障分析

首先是非正常时空状态运行。这里所指的非正常时空状态运行，即地铁车辆在运行的过程中始终处于启动或者是制动状态，而且由于乘客的数量较多，一旦出现完全启动和制动状态，会直接影响到乘客的安全，以及损害地铁车辆自身的运行效率，一旦车辆处于非正常时空状态，整个系统内部的电压和电流就会出现变化，例如存在波支现象。该现象和电路短路的情况类似，会影响到车辆内部的电网从而影响车程以及乘客安全^[2]。

其次是非金属性短路故障，在雨雪的天气，列车经常会出现非金属短路的故障。主要是因为在雨雪天气的情况下，水流会流向轨道和床道上的绝缘支座之间，再加上水本身不是绝缘体，绝缘效果可想而知。除此之外，由于长时间的积水会使得轨道和绝缘支座之间粘黏上很多杂物，并且出现老化和脱皮的情况，进而就会引发漏电事故。甚至绝缘支座和轨道之间也会形成一定的回路，进而出现严重的安全问题。除此之外，在三轨供电系统当中还会出现电弧短路的情况，主要是由于带电体在导体放电的过程中出现了短路，从而引发了一定的安全问题。

最后是金属性故障，地铁车辆在运行的过程中，三轨和钢轨接触的时候会形成电流回路，导致地铁上的绝缘支座被直接击穿，这种现象就属于金属性故障。造成金属性故障的原因主要是因为地铁轨道之间存在导电体等物质。比如，维修人员所遗落的金属工具，或者是维修过程中所产生的大量金属垃圾等，都是发生金属性故障的直接性原因。

三、牵引系统的故障检修和应对措施

（一）故障检修

一般情况下，地铁车辆牵引系统故障，是一种较为常见的故障类型，在选择检修方式的时候，一般会以仿真检修为准，即在检修的过程中，牵引系统直接调配到牵引变电所的最远处，并将其系统内部的电路进行短路操作，然后进行仿真的检测，一旦发现问题就可以直接维修并积累经验，进而为后续的操作奠定坚实的基础。在此过程中，要求技术人员能够有效地调节相关仪器，保证仿真检测中的各类数据与实际的数据保持一致，同时根据电流的变化情况找到相对应的故障位置。这样一来，电流越大的同时，故障位置也会更加清晰。因此，技术人员可以直接从电流变化的快慢来判断故障位置以及故障大小^[3]。

（二）地铁车辆牵引故障的维修技术方案

首先针对逆变器电源开关跳闸的问题，技术人员在车辆进站之后，要求乘务员检查车辆逆变器电源开关连接的情况，一旦发现连接不稳定，就说明故障原因在此。但是如果没有发生跳闸的现象，就需要技术人员按着相应的 UCOSU 按钮实现牵引，如果还不能解决问题，技术人员就可以按下故障车辆的VFCB1 和 VFCB2两个开关儿，保证车辆在到达终点后能够直接暂停服务。一旦发生延迟运行的情况，需要进行紧急通知，并保证后续车辆发车时间能够也进行相应的提前，防止乘客长时间等待，影响后续的地铁运行效率。

其次，针对车辆牵引参数屏幕上出现红点儿的问题，要求驾驶员将故障车辆驶入车辆检测中心之后，将其内部的诊断情况告知相应的技术分析人员，使断路器能够和控制中心进行分离，并保证内部的逆变器实现复位。但是如果连续两次或两次以上出现复位失败的情况，车辆牵引系统将无法有效并正常的工作。面对这种情况，技术人员就可以按下单元切除按钮，然后再次将车辆和控制中心进行分合，此时车辆也会在到达终点前暂停服务，进而按照车辆运行的时间和乘客的候车情况，提醒其他车辆依次提前进站时间。

最后，针对电机轴承温度过高、电机异常振动以及电机异常响动等故障，要求技术人员在确定电机的故障之后进一步排除这些问题，其中噪音故障的排除首先需要进行测试。要判断噪音的级别和响动情况，然后依照原先的测试结果进行故障分析，以实现快速处理。如果电机的机体本身发生一定的振动，在诊断和测量的过程中就需要注意其振动幅度问题，幅度过大需要重新排除故障，以防止由于部件失灵影响维修进度。除此之外，在判断轴承温度是否过高的问题时，需要借助温度传感器来实现精准测量，为系统的有序运行提供动力。

四、结束语

随着技术的发展，我国地铁行业的发展效率越来越高，但是随着地铁运行速度的提升，地铁车辆电机牵引故障问题也越来越突出。在进行故障诊断的过程中，要求技术人员有效判断故障发生的位置以及故障级别，选择合适的维修技术方案，对故障类型进行一一的诊断。并在积累经验的基础上提高维修效率，从而为保障地铁车辆的有序运行以及交通运输行业的和谐发展奠定坚实可靠的基础。

参考文献：

[1]刘尧,张骄,王昊. 八通线地铁车辆牵引系统故障维修方法研究[C]. 中国城市科学研究会数字城市专业委员会轨道交通学组.《智慧城市与轨道交通2018》--第五届全国智慧城市与轨道交通科技创新学术年会论文集.中国城市科学研究会数字城市专业委员会轨道交通学组:中城科数(北京)智慧城市规划设计研究中心,2018:30-34.

[2]朱麟.地铁车辆电机牵引系统故障及应对研究[J].科技创新导报,2016,13(20):3+5.

[3]杨帆.地铁车辆直线电机牵引系统故障的应对探讨[J].住宅与房地产,2015(19):140.