地铁牵引辅助系统故障的解决建议研究

地铁牵引辅助系统故障的解决建议研究

徐培龙

南京地铁运营有限责任公司江苏南京210012

【摘要】在城市交通运输体系不断发展、完善的背景下，城市轨道交通系统凭借其在交通运输安全性、规模性、以及高效性等多个方面的优势而得到了快速的发展与进步。如何确保地铁运行系统的安全与可靠，是我国发展轨道交通事业中必须引起重视的一项问题。本文结合南京地铁2号线实际情况，对地铁牵引辅助系统的基本构成进行分析，并结合南京地铁2号线故障实例，对牵引辅助系统的故障表现、原因、以及解决对策作出总结，望引起重视。

【关键词】地铁；牵引辅助系统；故障；解决方案

1南京地铁2号线概述

南京地铁2号线自2010年5月28日正式投入载客运行，线路全长为37.6km，起始站分别为经天路站以及油坊桥站。2号线全线牵引系统由单机牵引以及双机牵引两种模式构成，相关设备装置均由阿尔斯通公司提供。相较于1号线而言，2号线牵引辅助系统的优势主要体现在以下几个方面：第一是牵引辅助系统设备设计具有模块化的特点，成本低廉，设备重量轻，能够为地铁车辆乘客提供最为舒适的乘车环境；第二是牵引辅助系统相关设备在设计环节中严格遵循紧凑型的基本原则，能够有效提高牵引辅助系统功率密度水平，为其他系统设备的安装提供空间支持；第三是牵引辅助系统在结构方面进行优化设计，从而能够在解决电磁干扰问题方面发挥重要的作用，并且可依赖于对仿真技术的合理应用，有效控制并降低地铁牵引辅助系统运行过程中的风险性。

2牵引辅助系统构成

第一是受电弓。受电弓多安装在B车车厢顶部。受电弓可以同时面向两组相互连接动车牵引设备以及整组辅助逆变器运行提供电能支持。在司机控制室中可直接对受电弓升/降动作进行合理控制，单个受电弓的运行状态可以直接通过DDU设备加以显示。在紧急故障状态下，可通过手动操作控制的方式预防电压过低问题的产生。

第二是避雷器。为最大限度的确保地铁车辆的安全、有效运行，必须在车顶受电弓附近位置安装避雷器装置。通过应用避雷器的方式，能够有效降低地铁车辆外部过电压水平，特别是在雷击作用力的影响下，避雷器能够最大限度的降低其对车辆运行的损害，保护列车车体绝缘层不受损害，确保牵引辅助系统中相关设备性能的安全与可靠。

第三是制动电阻。南京地铁2号线牵引辅助系统中制动电阻基本结构如下图（见图1）所示。设置制动电阻的基本作用是将剩余再生能源经过一定的化学反应转换为热能以供消耗。制动电阻温度可借助于牵引辅助系统进行控制，并通过对制动电阻斩波器功率消耗水平进行计算的方式得到制动电阻在温度变化方面的具体情况。若制动电阻温度升高至异常区间，则设备制动力矩会受到限制，导致牵引逆变器被封锁。针对该情况，需采取有效的冷却措施，如引入强迫风冷措施，并在风口位置设置网罩，以免杂物经风口进入系统内，造成设备性能受损的问题。

第四是高速断路器。南京地铁2号线牵引辅助系统中高速断路器基本结构如下图（见图2）所示。在地铁牵引辅助系统中，高速断路器通常被安装于PH箱内部，其主要功能是为地铁列车牵引辅助电路提供过流保护以及短路保护。在故障发生后，高速断路器可以最快进行响应，快速剥离牵引设备，以保护其他设备不受故障影响。

3故障处理实例

南京地铁2号线在运行过程中牵引辅助系统频频出现同类型故障，即牵引逆变器关闭失效。通过对设备故障状态记录数据的分析发现，导致牵引逆变器出现关闭失效故障的主要原因是充电接触器动作状态异常，未严格按照操作指令执行，导致在牵引辅助系统中主触点与辅助触点无法保持一致性运行状态，以至于向牵引辅助系统中反馈错误信号，控制单元错误发出牵引逆变器的关闭指令。

结合相关实践工作经验来看，充电接触器故障问题的产生原因以充电接触器长期满负荷投入运行导致的磨损加剧问题，在持续磨损的条件下，设备运行过程中辅助触点作用异常发挥进而导致动作执行发生偏差。也有分析中认为，辅助触点微动开关方面的细小偏差均可能直接对主触点动作产生影响，导致在主触点可正常开启的同时，辅助触点无法自动执行开启指令。在出现牵引逆变器关闭失效故障时，设备生产厂商应当针对具体情况对牵引逆变器设备进行整改，对微动开关安装位置进行合理调整，也可参考实际情况适当增加固定孔大小，以促进牵引逆变器动作过程中微动开关作用时间的延长。经过上述改进措施的应用，能够使牵引辅助系统中辅助触点作用成功率得到有效提高，确保牵引逆变器乃至整个地铁牵引辅助系统的正常、安全运行。

4结束语

以上研究中对地铁牵引辅助系统的故障问题进行分析，结合南京地铁2号线牵引辅助系统实例，对牵引辅助系统的基本构成进行分析，结合故障实际案例分析故障产生的原因、对策，望能够及时消除故障，恢复牵引辅助系统的安全、有效运行。