地铁车辆牵引系统常见故障分析

地铁车辆牵引系统常见故障分析 李琦 王鹤如 中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 11602 2

摘要：地铁车辆牵引系统中的常见故障诊断操作涉及的工作十分复杂，除了需要判断故障产生原因外，还要应用辅助系统。文章对地铁车辆牵引系统故障内容进行总结，并从一般故障诊断、建立对应的故障结构表、牵引故障诊断、故障诊断分析系统 4 个方面提出了解决地铁车辆牵引系统常见故障的措施。

关键词：地铁；车辆；牵引系统；故障处理

引言：随着我国城市化的快速推进，城市地铁作为城市公共交通的重要组成部分之一，受到了社会公众的重点关注，并且在地铁系统运行的过程中，城市内的地铁部门必须采取有效措施，加强对地铁车辆牵引系统故障问题的检测工作，同时针对故障问题采取有效措施，从而提高故障问题的处理效率。

一、地铁车辆牵引系统故障现状

要想更合理地排除地铁车辆牵引系统故障， 前提就是要对发生的问题进行准确判断，在系统部件不会分解的基础上监测好系统的实际运行情况，诊断故障一般而言有两个步骤，一是对于车外诊断系统，主要是利用好测试仪器，判断故障，找出故障发生的真正原因。现阶段由于问题发生具备不确定性，因此目前主要采用车外诊断系统进行诊断，缺点是花费的时间比较长，增加了故障排除的时间成本。二是车载诊断系统，现在大多数牵引车辆都会安装参数记录仪确保在车辆行驶的过程中时时刻刻记录数据，保留好行车记录，就参数而言其本身属于离散型，虽然司机操作台上会有一些参数显示但是当故障发生时只能起到提示故障的作用，无法更深层次的进一步探讨故障的原因，进行故障分析，所以这两个系统单独而言都无法保证做到对于牵引车辆的潜在故障做到预判和及时处理，这在一定程度上埋下了安全隐患。

二、解决地铁车辆牵引系统常见故障的措施

从城市生活角度看，地铁属于人们必不可少的重要出行工具，关乎乘客自身生命和财产安全，受到人们的广泛关注。随着科技的不断发展，相关部门和研究人员提出了相应的地铁车辆系统故障分析方式，主要包括以下几方面。

1. 一般故障诊断

从地铁车辆故障分析过程能够看出，人们可以借助测试对比法，全面设定相关内容参数模型，进而明确数据之间的差异性，并将其作为判断后续故障的主要依据。当数据分析工作结束之后，工作人员便有了对故障的一个初步判断，从而执行针对性的故障排查操作，解决相应的问题^[1]。例如，当过热保护 -牵引逆变器模块中信号检测模块出现温度过高情况后，系统会自动向终端反馈温度过高信息，并通过车载网络系统，反馈到车载显示屏上。一般情况下，电机内部会设置温度传感器，从而实时检测电机工作温度，当牵引电机工作温度超过 180℃或者低于 80℃后，均被视为电机温度传感器故障。

2. 建立故障结构表

在故障处理的过程中，工作人员需要针对不同级别和不同类型的故障建立相应的故障结构表，从而实现对不同类别、不同级别故障的分类处理，并且为故障处理提供参考依据。一般情况下，故障级别分为４个等级，一级故障主要是轻度故障，此类故障不会对列车的运行产生影响，但是如果不进行及时处理，一级故障极有可能转化为更高级别的故障，二级故障属于一般性质的故障，一般通过检修工作可以发现，三级故障会对地铁车辆的运行带来一定程度上的不良影响，因此，如果地铁车辆出现三级故障，则需要停车检修，四级故障属于严重故障，会对列车的运行安全带来严重的、直接的影响，在地铁车辆行驶至下一站的时候，需要立即停车处理。

3. 牵引故障诊断系统

为了满足地铁车辆运营的安全性，一旦牵引系统出现故障，就需要做好对应的排查处理，并且针对故障产生原因做好对应的分析，有利于开展后续的维修。通过大量的数据分析，提升故障排查的效率，建立牵引故障诊断系统。主要是基于实践获取对应的经验和数据，建立相应的故障预处理、故障位置查找和故障预警为一体的诊断系统^[2]。故障诊断系统包含了网络运输层、车载设备、监控中心等故障系统配置，在具体系统中囊括了三个子系统。其中，车载设备实现了车载对应的分级处理，主要是能够满足牵引、制动、车门等关键部位的状态检测，一旦出现事故就可以及时发现，实施智能化控制，并且通过车载系统可以满足其状态监控和数据采集，最终达到车辆设备的状态反馈要求。

4. 故障诊断分析系统

健全故障诊断系统后，相关工作人员还要建立故障分析系统，该系统主要包含以下几方面。第一，应用累计诊断式思维模式，并通过建设专家知识库，确保对故障产生原因进行深入分析和判断。第二，当特殊故障出现之后，工作人员还需要建立专门的资料库，为后续数据备案处理操作奠定基础。第三，建立特殊故障诊断体系，对于一些难以处理的故障，实现远程维修操控，降低故障解决难度。第四，深入开发全面诊断软件，以此提高故障诊断准确性，这也是整个地铁系统稳定运营的前提条件。

三、地铁车辆牵引系统故障诊断技术的发展

随着人工智能技术和电子技术的不断发展，在不断的研究中出现了集控制、处理、检测于一体的诊断技术。在地铁牵引系统的故障诊断中利用该技术，可以确保其向自动化、智能化的方面发展。

1. 故障分析智能化

在分析与研究专家系统技术之后，就可以在实践环节中加以利用，还能够相应地扩大实际的诊断范围，如系统中显示出来的牵引电动机过电流。通过合理利用专家系统，分析其过电流的实际原因，就可以研究问题出现的主要因素，从而为后续维修提供必要的帮助。

2. 故障检测智能化

现有的计算机技术和机电一体化技术的快速发展，再加上新型传感器的普遍应用，可以在应用中采集到更多的数据信息，进而准确有效地反映故障的本质。

3. 故障处理信息的网络化

在地铁运行的过程中，如果发生故障问题，则需要对故障进行及时处理，但是由于不同车辆的故障类型存在区别，因此，工作人员无法掌握全部的维修技巧，影响车辆故障处理效率，而通过网络化分析，则可以打破信息限制和信息传递的空间局限性，从而在地铁车辆出现故障的第一时间与专业人员取得联系，从而提高地铁车辆牵引系统故障问题的处理效率，随着地铁行业的发展^[3]，故障信息网络化分析与处理将会成为故障处理工作的趋势之一^[4]。

结束语：综上所述，地铁车辆牵引系统的故障分析和诊断是一项很复杂的工作，并且考虑到其安全性，在实际的操作中操作人员需要严格按照标准执行，做好本职工作，及时排除故障，去除安全隐患，在工作的时候无论是一般的故障还是特殊故障都要详细记录在案，并且注意特殊故障要特殊归类，以便日后的数据上传工作顺利进行，同时也为未来搭建智能化检测系统做好铺垫工作，积累经验，促使故障排除技术进一步发展。

参考文献：

[1]刘洋. 地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修[J]. 居舍，2020（26）：221.

[2]杨菲. 地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修[J]. 山东工业技术，2020（10）：98.

[3]毛洪波. 地铁车辆直线电机牵引系统故障应对探讨[J]. 技术与市场，2020（5）：90-91.

[4]刘伟中.对地铁车辆电气牵引系统的电气控制研究[J]. 商品与质量，2020(45)：56.