地鐵車輛牽引系統故障處理研究

張志剛 勾洪偉

摘要：地鐵的出現雖然對城市交通壓力有一定的緩解作用，但其牽引系統容易在運行過程中發生故障，影響地鐵的正常使用。對此，筆者闡述了地鐵車輛牽引系統的構成特點，并就其故障處理作了分析和研究，以供參考。

關鍵詞：地鐵車輛;牽引系統;故障處理

對于地鐵車輛而言，安全穩定的行駛至關重要，其中牽引系統時常發生故障，顯然不利于地鐵車輛運行質量的保證。因此我們需要先了解地鐵車輛牽引系統的構成特點，總結常見故障并采取合理的處理措施，從而盡快消除故障，恢復地鐵車輛正常運行。

一、地鐵車輛牽引系統概述

地鐵車輛牽引系統的作用不言而喻，其一般構成復雜，設備多樣，如三軌供電地鐵車輛的牽引系統便涉及MS（主開關）、MF（主熔斷器）、T/M（牽引電機）、HB（高速斷路器）、FL（線路電抗器）、BR1和BR2（制動電阻器）、VVVF（母線牽引逆變器），以及車間母線電路中的BS（母線開關）、BHB（斷路器）、BF（熔斷器）等，具體見圖1。結合圖1可知，地鐵車輛牽引電流有兩大流向，一是側部牽引受流DC750V，經BS、BF、BHB以及各節車間電源線完成臨車供電;二是側部牽引受流DC750V，經MS、MF、HB對VVVF進行供電，并由其輸出電流值牽引電動機、接地電阻、制動電阻、電抗器，且輔助逆變器還會經進一步逆變作用為地鐵控制柜、照明、車門等提供電源[1]。

二、地鐵車輛牽引系統故障處理

1.常見故障

地鐵車輛牽引系統故障一般分為三個等級，等級1代表嚴重故障，因該故障往往會導致地鐵無法正常運行，故必須馬上停靠于最近一站并及時疏散乘客，待列車清空后返回維修基地;等級2代表中等故障，雖然允許其維持既有狀態但完成規定的當次交路后需返回維修基地;等級3代表輕微故障，可在完成規定的當日交路后返回維修基地。根據地鐵車輛運行數據和歷史故障可知，其常見故障多表現為過熱保護、過流以及命令錯誤等。

首先，當牽引逆變器中溫度繼電器信號檢測提示溫度過高時會經DCU進行反饋，進而通過車載網絡系統反饋至顯示屏，如電機內置的溫度傳感器對T/M運行溫度進行檢測時，若溫度檢測值在180℃以上甚至高于220℃，則表示溫度傳感器異常。

然后，過流故障有直流和逆變之分，其中直流過流是LH1電流傳感器經DCU模塊和車載網絡反饋至車載顯示屏的過程中發生于LH1和DCU傳輸環節的電流過流，此時瞬間電流大于1050A且發生跳主斷;逆變過流則出現于電流傳感器LH3和LH4、脈沖分配板、DCU、IGBT驅動板等的逆變過程，正常情況下其先是正向傳輸后為逆變傳輸，但經車載網絡反饋至顯示屏時瞬時值大于2100A進而引發過流。

最后，列車方向指令的給出是由司機通過操縱方向手柄實現的，然后經網絡傳輸至SMC模塊，如果牽引指令有誤，便會錯誤的反饋輸出信號至顯示屏中。

2.故障診斷

一旦地鐵車輛出現故障必須盡快介意檢修處理，唯有如此才能最大限度的保證其運行安全和質量。不過在解決故障之前我們必須準確有效的診斷故障，通常在分析地鐵車輛牽引故障時會使用測試對比法，即結合故障表面對比模型下的設定數據和實際輸出數據，以此總結故障表現加以排查處理，一般診斷流程見圖2[2]。當然為提高故障診斷效率還會結合使用檢測儀器，合理融入機電一體化、計算機技術，同時健全故障診斷思維模式，構建專家診斷系統，研發故障診斷軟件，促進故障分析檢測更加智能，結果更為精準，進而為故障處理提供有力的支持。

3.故障處理

針對模塊故障，可結合具體的故障表面和顯示屏信息判斷參與控制和反饋的到底有哪些模塊，然后進一步判斷故障概率的高低并進行處理，以此縮小故障范圍;針對通訊故障，可先檢查程序是否設置正確，燈顯是否無誤，根據排除法依次檢查故障所在，并短接MVB插頭查找故障;針對特殊故障，如外部干擾引發的模塊或通訊故障，有必要進行網絡校線，即先檢查網絡插頭的4根通訊線，后確認是否為屏蔽線短接所致[3]。

針對上文提及的常見故障，要求司機首先查看顯示屏的反饋信息確認地鐵車輛是處于正常運行狀態還是故障狀態，并經面板指示燈了解更為詳細的檢測狀態信號，在此基礎上通過結合理論知識分析可能存在的原因，以供司機逐一排查或返至維修基地后供檢修人員排查故障，此時通常會設計檢測、分析、部件維修或更換、調試與恢復等流程。

結束語：

總之，地鐵車輛牽引系統具有輸出動力的重要作用，其過熱保護、過流、命令錯誤等常見故障的發現離不開各種反饋傳感器的檢測和網絡系統、顯示器等裝置，因此為縮短故障處理時間，既要注重收集故障信息用于系統完善和升級，還要規范司機操作，提升故障檢修能力，為地鐵列車安全可靠的運行提供重要保障。

參考文獻：

[1]李達威.地鐵車輛牽引系統常見故障分析[J].建材與裝飾，2019（06）：245-246.

[2]劉暢.地鐵車輛牽引系統故障處理探究[J].山東工業技術，2019（07）：52.

[3]馮躍.地鐵車輛牽引系統故障處理分析[J].交通世界，2019（27）：156-157.