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摘要：人民收入的提高，使得人民对于车辆的需求不断增加。车辆保有量的大幅度增加，又会给交通运输带来巨大的压力，从而导致当前众多城市出现了交通拥堵的情况，不仅对城市的健康发展造成不利影响，并且也不利于人民的日常出行。建立城市轨道交通体系，能够有效的缓解城市拥堵的情况，并且改善人民的日常出行效率和质量，是未来城市发展的重要方式和手段之一。城市轨道交通，需要投入大量的成本并且需要较高的技术要求，其中比较复杂和困难的就是地铁车辆的牵引和辅助系统，目前在轨道交通运行之中，此系统常常会出现故障，从而导致地铁的运营陷入停滞，甚至发生严重的安全事故。本文针对地铁车辆的牵引以及辅助系统中的故障进行了分析，并且提出了自己的想法，以供给地铁车辆电气系统工作人员以一定的参考。
关键词：地铁车辆；牵引系统；辅助系统
1引言
城市交通压力逐渐增加，从而导致城市拥堵情况越发突出，解决城市拥堵问题，是保证城市健康发展的重要要求。地铁轨道交通系统建立在城市的地下部分，从而避免与地上交通网络发生重叠，有效的解决地上交通拥堵的问题，但是地铁轨道交通不同于地上交通，它对于安全、便捷等方面的要求远大于地上交通建设。在地铁车辆电气系统之中，牵引和辅助系统异常重要，牵引和辅助系统在地铁车辆运行之中，比较容易受到内部以及外部影响，从而发生故障，造成地铁车辆的运营陷入停滞。加强对于牵引和辅助系统的维护以及检修，能够减少故障的发生，从而提高轨道交通的运行效率，更好的推动城市整体发展。
1轨道交通车辆中牵引系统和辅助系统的特点
1.1轨道交通车辆中牵引系统的特点
轨道交通之中的牵引系统，与其他牵引系统有所不同，其中主要包括了一下几个部分。接地故障检测、逆变器模块、滤波模块以及断路器模块等，之后会对这几个组成部分进行详细的分析。
1.1.1线路滤波器
为了更好的保障地铁车辆的平稳运行，就必须要确保电流输出的稳定性，在地铁车辆与接触网之间，往往会出现电流干扰，从而导致电流输出发生波动，未来避免这种情况发生，从而影响其他地铁车辆的正常运行，就必须要采用线路滤波器来进行抗干扰作业。
1.1.2牵引模组
牵引模组由一部交流式电动机来组成，通常会采用悬挂的方式，来提供动能。
1.1.3牵引逆变器
牵引逆变器往往是由多个部分组成，其中包括DUC控制模板、GDU单元、逆变桥和其他辅助性原件。
1.1.4高速断路器
因为地铁车辆有由电力进行驱动，因此就必须要考虑到电力传输时可能发生的短路等情况，为了减少短路，降低短路发生的可能性，就要在逆变箱之中加装高速断路器，从而对地铁车辆的安全进行保护。
1.2地铁车辆中辅助系统的特点
地铁车辆的平稳运行，不仅仅需要强有力的动力系统和牵引系统，同时还需要众多的辅助系统来提供帮助，目前辅助系统之中，比较重要的组成部分包括了蓄电池、逆变器以及变换器。首先是蓄电池，其中有可以储存电能的电池单元所组成，其次是变换器，简单而言，变换器就是为蓄电池进行充电的装置，是整个辅助系统之中的关键，最后是逆变器，逆变器可以帮助地铁车辆从接触网之中获取电能，并且将接触网中所获取的电能转化为车辆可以直接使用的电能，并且调节整个地铁车辆各部分的供电数值，保证各部分获得足够的供电。
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2牵引系统故障与检修
2.1牵引系统故障
地铁车辆的牵引系统，比较容易发生各种故障，从而导致地铁车辆运行陷入停滞，其故障包括了几种类型。第一，牵引系统的运行状态陷入异常。地铁轨道交通是目前最主要的城市交通方式，当地铁车辆长期运行没有进行足够的修缮和检修时，就会容易进入到过载的情况之中，严重的过载情况就会导致牵引系统的运行陷入异常，给地铁车辆的正常运行带来不便。过载情况的出现，会导致地铁的供电网络发生严重波动，当波动达到一定程度时，就会让检测系统认为系统出现了短路情况，从而下达错误的指示。第二，金属性的短路故障。金属性短路故障是牵引系统之中的常见故障，其包括两种情况，第一种是金属轨道与三轨之间发生接触，从而导致出现金属性短路故障，而第二种则是绝缘设备发生损坏时，导致地铁车辆内部和供电系统之间发生金属性的短路故障。具体而言，出现这种故障的主要原因就在于检修人员没有恪尽职守，在检修之中疏忽大意，从而将金属工具遗漏在轨道以及三轨之间，当地铁运行时，就会发生这种故障。
2.2对牵引系统的故障进行检修
当牵引系统发生故障，必须要进行及时的检修，从而保证轨道交通系统的稳定运行。在实际工作之中，很多牵引系统的故障往往都发生在距离变电所较远的位置，这就给故障的检修带来了很大的困难，此时可以利用仿真系统对故障进行检修。仿真系统能够对电流进行准确的识别，根据电流发生的波动和数值来确定系统故障发生的位置。仿真系统比较容易受到外界因素的影响，比如无线电电波以及周边磁场，对此要对
对于地铁牵引系统的故障检修，由于大部分的地铁牵引系统故障都是发生在距离牵引变电所较远的部位，在进行故障的检修时就可以利用仿真系统对故障进行分析。通过仿真系统可以清晰的对馈线电流进行识别，根据电流的变化找出牵引系统发生故障的部位。在利用仿真系统对故障进行分析和处理时，还可以避免受到外界的干扰，通过对数据进行分析，可以准确的掌握故障特点，对故障进行精准的检修。另外，检修工作人员还要对检修工作认真负责，制定严格的牵引系统检修流程，避免地铁运营中的不必要损失。
3辅助系统的故障分析以及检修方法
3.1辅助系统的故障表现分析
3.1.1电容器故障
在辅助系统之中，当前所大量使用的电容器都是由铝材料所制成的，电容器所能够发挥出的主要作用，就能够保证地铁车辆所接受到的电力电压稳定。但是在实际工作之中，电容器长期使用，就会出现表面的氧化反应，从而导致电容器质量和寿命的下降。尽管很多电容器在设计之初，就已经考虑到这一情况，但是铝材料的氧化速度明显高于设计中的可接受范围，从而导致在长期使用的过程中，氧化情况逐渐加重，最导致电容器彻底发生问题，影响地铁车辆的运行。
3.1.2电力半导体器件故障
逆变器是辅助系统中非常重要的组成部分，发生轻微的故障，都可能导致地铁车辆陷入停运的情况，并且很多企业在设计逆变器时，就没有对逆变器可能会发生的故障进行足够的预计，从而导致相应的保护措施并不到位。当逆变器发生故障时，又不是能及时的做出应急反应，最终导致逆变器彻底失效。
3.1.3弱电半导体器件故障
逆变器内部包含有很多弱点半导体组件，这些组件是关系到逆变器能够正常运行的关键，一旦这些组件发生故障，就会导致逆变器发生严重问题，如果长期没有进行维修，就会最终导致逆变器彻底失灵。
一般情况下，半导体组件发生故障，都是由内部或者外部因素所导致的，内部因素，也就是半导体内部发生了故障，从而导致整个半导体无法继续使用，而外部因素，则是因为外部因素的干扰，导致半导体本身出现故障。
4结束语
想要保证地铁轨道交通高效并且平稳的运行，就必须要严格按照规定进行牵引与辅助系统的定期检查与检修，避免各种故障的发生。确保牵引系统与辅助系统长期处于安全工作状态，首先就要对牵引系统和辅助系统所可能出现的故障和故障出现的原因进行分析和统计，从而有的放矢的制定故障应对策略，其次，就是要按照应对策略进行及时的检修工作，并且在检修完毕之后，还需要定期检查，避免相同故障在此发生。
参考文献
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论文作者:刘志剑
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/15
标签：系统论文; 故障论文; 地铁论文; 车辆论文; 发生论文; 逆变器论文; 轨道交通论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;