地鐵車輛控制電路故障分析及優(yōu)化措施

李碩

摘要：地鐵目前是我國人民日常出行工具之一，它行駛的安全與否與人們息息相關(guān)。當(dāng)前地鐵的運行能源主要為電能，因而，電能供給的穩(wěn)定性對地鐵安全運行來說有著密切的關(guān)系。地鐵在長期運行中難免不會出現(xiàn)故障，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，電路故障在其中占據(jù)了大部分的比例，并且在目前看來是影響地鐵安全順利行車的首要因素也是來源于電能供應(yīng)，所以，本文就地鐵車輛控制電路故障展開了分析，并提出了一些優(yōu)化措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;電路故障;優(yōu)化措施

引言：車輛控制系統(tǒng)是地鐵運行中的重要組成部分，在保證地鐵正常運行與安全方面起到了十分重要的作用，與此同時此系統(tǒng)也是檢修工作中的重點內(nèi)容。控制系統(tǒng)包括很多設(shè)備和零部件，且零件分布較廣，在其運行中故障的出現(xiàn)會給地鐵行車帶來較大的影響，因此更應(yīng)對其中的電路故障進(jìn)行分析，然后此基礎(chǔ)之上采取有效的優(yōu)化解決措施，以此來保證地鐵安全而平穩(wěn)的運行。

一、地鐵車輛電路系統(tǒng)的常見故障與維修

地鐵的傳統(tǒng)方式可分為直流傳動和交流傳動兩種方式，而又由于傳統(tǒng)方式上的不同也使得其結(jié)構(gòu)上存在著一定的差異性，因此在對地鐵電路故障進(jìn)行分析是，就需要根據(jù)形式不同的故發(fā)生頻率進(jìn)行多方面綜合性的分析，一般可分為比較常見的故障有制動電阻通風(fēng)機(jī)故障、各類電流電壓傳感器故障和牽引控制單元故障等，以下是具體分析：

（一）制動電阻通風(fēng)機(jī)故障

這類故障是地鐵臨修中最常見的故障，它出現(xiàn)的原因是制動通風(fēng)機(jī)將各類的塵埃垃圾吸附堆積在進(jìn)風(fēng)口網(wǎng)罩上而引起的，進(jìn)而導(dǎo)致通風(fēng)量降低，引起制動負(fù)荷增加，當(dāng)超過規(guī)定的范圍值時，便出現(xiàn)了制動電阻失靈的情況，故障也就由此出現(xiàn)。通常來說，當(dāng)出現(xiàn)這一類故障時，只需要及時對進(jìn)風(fēng)口塵埃進(jìn)行清理即可。而對于不是清理塵埃問題而言，就要懷疑是否為原件受損，這時就可能會出現(xiàn)本身兩個部分的故障，一是通風(fēng)機(jī)電本身，二是葉片出現(xiàn)故障，因而可以先檢查葉片是否運轉(zhuǎn)良好和通風(fēng)機(jī)的電機(jī)內(nèi)部是否發(fā)生損害，以此來作為故障排除，如果在檢查的過程中，兩部分并沒有出現(xiàn)故障，那么就可以擴(kuò)大排查范圍至控制空氣流通的壓力差動力開關(guān)以及風(fēng)速傳感器等上，原因是這部分損害也很容易造成電路通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障。在對故障進(jìn)行檢修時，為了將故障位置確定好，可以采用測量牽引單元監(jiān)控信號的方式，這樣就可以準(zhǔn)確判斷出故障出現(xiàn)的位置，進(jìn)而采取有效的應(yīng)對措施。

（二）高速斷路器故障

這個故障也是電路中經(jīng)常會出現(xiàn)的一類故障，其原因是觸發(fā)斷路器故障而導(dǎo)致，因此在進(jìn)行檢修時同樣也要確定好位置，避免做功的徒勞性。在這其中以ATP系統(tǒng)故障引發(fā)的跳閘現(xiàn)象最為明顯，其是指上就是地鐵列車在超速行駛時，系統(tǒng)在測速過后會自動對行駛中的列車進(jìn)行限速，在這個過程中ATP系統(tǒng)就很容易出現(xiàn)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)失電的現(xiàn)象，最終引發(fā)跳閘發(fā)生。ATP系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因以及出現(xiàn)的規(guī)律通常情況下都是有章可循的，因而在進(jìn)行維修時其復(fù)雜性也相對較低。換句話說，一般地鐵列車出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象多數(shù)都與ATP系統(tǒng)故障有關(guān)，否則跳閘的情況很難發(fā)生。在對這種故障進(jìn)行維修時就可以現(xiàn)判斷電路是否發(fā)生了短路，在檢修原件上可以在電路電流傳感器開始進(jìn)行檢查，范圍逐漸擴(kuò)至可能范圍內(nèi)，包括CPU、SPU等部件。

（三）牽引電機(jī)故障

牽引電機(jī)是地鐵列車主要的動力系統(tǒng)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，原件也比較多，這樣也使得維修工作比較的復(fù)雜、困難。在對此系統(tǒng)進(jìn)行日常維修時，通常只是對換向器進(jìn)行打磨和車削更換碳刷以及注意潤滑即可，同時為了降低故障發(fā)生率，還可以定時進(jìn)行清潔與保養(yǎng)，這樣能夠延長系統(tǒng)的使用壽命。在牽引電機(jī)出現(xiàn)故障時，由于日常有對系統(tǒng)的某些部分進(jìn)行維修與保養(yǎng)，因而當(dāng)出現(xiàn)故障時，可以先行將日常維修部分拋出在外，可以考慮日常維修之外維修不到的部分，這樣就能夠快速的找到故障位置，然后對故障部位進(jìn)行維修。比如潤滑不到位導(dǎo)致軸承被燒壞等。

二、地鐵車輛高壓供電電流故障的優(yōu)化技術(shù)措施

（一）合理匹配各保護(hù)設(shè)備

設(shè)備之間只有擁有足夠的匹配度才可以降低故障問題的發(fā)生，并有針對性的采取有效控制措施，這不僅可以降低后期維修的難度，而且還可以節(jié)約大量的檢修成本。保護(hù)設(shè)備之間的匹配，首先要將避雷器設(shè)置在主熔斷器之前，對電路整體最外層進(jìn)行保護(hù)，同時還要使主熔斷器的電流值大于避雷保護(hù)裝置的電流值，進(jìn)而保證在主熔斷器被損壞之前避雷器先發(fā)啟動，開啟保護(hù)模式，有效降低雷擊導(dǎo)致地鐵列車停運情況的發(fā)生。另外，熔斷器和高速斷路器之前的匹配問題，二者自身都具有保護(hù)作用，在進(jìn)行電流設(shè)置時，需要讓高速斷路器的電流小于主熔斷器，并在各級熔斷器之間的電流上給予設(shè)置，以確保在發(fā)生故障時首先熔斷下級熔斷器，這樣不會對主要的設(shè)備有更加嚴(yán)重的損害。最后對于電纜的選擇，應(yīng)保證電纜具備短時間的過載能力，在熔斷器電流設(shè)置上要大于電纜的正常負(fù)載，但是其電流的最大值又不能大過電纜的過載數(shù)值，這樣一旦故障發(fā)生時，就可以使熔斷器先行承擔(dān)故障風(fēng)險，保障電纜免受或受到極小過載電纜的破壞。

（二）做好電路的參數(shù)選擇

在地鐵運行時只有設(shè)置好電路的參數(shù)值，才能保證電路持久而穩(wěn)定的供應(yīng)，因此，在電路的參數(shù)選擇和設(shè)置方面要遵循一定的原則。首先是電路的長期允許電流要始終保持在持續(xù)工作電流之上，這樣電流運輸才會順暢;其次，電氣設(shè)備的最高電壓值要在電路電壓波動的最大值之上，原因是電氣設(shè)備需要為整體電路所服務(wù)，其承擔(dān)的電壓一定要在較大的范圍值內(nèi)，這樣才能保證自身的平穩(wěn)運行;再次，在考慮到短路時會產(chǎn)生一個熔斷的電弧電壓，為了保障熔斷效果，在進(jìn)行各級熔斷器的熔斷電壓設(shè)置前，一定要考慮到電路的最高熔斷電弧電壓，以此來避免故障的發(fā)生;最后，實際的電壓波動值是一個不確定的因素，進(jìn)而有時就會引起斷路器和熔斷器發(fā)生故障，在這種情況下就可以將熔斷電壓設(shè)置在正常波動電壓的最大值之上，這樣就會避免故障的發(fā)生。

（三）提升故障排查人員的專業(yè)能力水平

故障的發(fā)生通常都有前期的預(yù)兆，所以當(dāng)故障還處于潛伏期時就可以先行進(jìn)行排除，避免出現(xiàn)更加嚴(yán)重的故障。因為電路故障出現(xiàn)的原因很多且復(fù)雜，所以這時就應(yīng)該積極提升故障排查人員的專業(yè)能力水平，使他們在工作中可以洞察秋毫，在日常檢查維修與保養(yǎng)中可以對電路有全面性的掌握，從而將一些潛在性問題防范于未然，將故障問題在其根源上被扼殺，最終有效的降低故障問題發(fā)生率。

結(jié)語

綜上所述，地鐵列車的電路設(shè)置首先要在實際情況出發(fā)，在選擇合適參數(shù)值的基礎(chǔ)上，可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段來進(jìn)行建模處理，使之各系統(tǒng)之間能夠達(dá)到協(xié)調(diào)的狀態(tài)，加強(qiáng)地鐵列車的應(yīng)急能力和運用功能，保證整體系統(tǒng)的運行平穩(wěn)，從而為人們?nèi)粘０踩鲂斜ｑ{護(hù)航。

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