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摘 要:随着社会不断进步,城市交通轨道已广泛出现在南京这座城市,建设里程、使用里程数呈现出上升趋势。作为地铁主要运输载体,地铁车辆结构复杂化,检修工作量、工作难度大大增加,不同形式的突发事故发生,会严重影响地铁车辆的安全运行。为此,需要从不同角度出发,检修地铁车辆电气系统牵引、辅助系统存在的故障问题,及时解决,使地铁列车处于安全、稳定运行中。
关键词:南京;地铁车辆;电气系统;牵引系统;辅助系统;故障;检修;分析
城市轨道交通具有多样化的特点,比如,低碳环保性、快速性,在各个城市中的应用不断增多,南京便是其中之一。随着城市轨道交通车辆不断增加,南京已有的交通问题得到了有效的解决,深受城市居民的喜爱。作为地铁交通运载乘客的核心载体,地铁车辆的运行质量直接关系到地铁是否处于安全、稳定运行中。但在运行过程中,由于受到各种主客观因素的影响,地铁运行控制难度较大,各类事故频繁发生,特别是牵引系统、辅助系统,需要客观、合理地分析这些系统故障,在检修的基础上,及时解决故障问题,不断提高地铁车辆的运行效率。
1 地铁车辆电气系统牵引系统故障分析与检修
1.1 牵引系统故障分析
(1)非正常运行状态
在地铁车辆运行过程中,主要处于制动、过三轨无电区、启动这3种状态。而在上下班高峰期的时候,地铁列车经常处于过载运行状态,极易发生车辆制动。进而,导致电网电流、电压产生巨大的波动,在该负荷状态下,和牵引系统出现的短路状态非常相似,机电保护装置极有可能会出现错误的动作,影响地铁车辆电网系统的运行。
(2)金属性故障、非金属性短路故障
金属性故障是指钢轨、三轨二者之间发生的某种金属接触,也有可能是绝缘支座被击穿,造成三轨等出现短路情况。比如,在对地铁车辆进行停电检修的时候,由于检修人员忘记拿放置在钢轨、三轨之间的金属工具,导致系统发生短路故障。非金属性短路故障是在非金属性状况下,发生的短路故障,比如,雨雪覆盖、淹没轨道情况下,出现故障问题。主要是因为在这种状况下,雨雪已成为供电系统启动阶段的导体。随着地铁车辆运行时间不断增加,支撑构件绝缘支座等老化速度不断加快,导致泄露的电流重新流回变电所的负极。在三轨供电系统运行过程中,非金属性短路故障频繁发生,导致地铁列车无法处于安全、稳定运行中。
1.2 牵引系统故障检修
在检测地铁车辆牵引系统故障的时候,主要采用故障仿真方法,来检修故障问题。检修需要充分考虑主客观因素,借助仿真方法,全面分析远近端断路故障,知道远近两端断路点的馈线电流情况,得出系统电流的稳态数值变化情况。在这种情况下,可以准确诊断出直流牵引网电压是否发生变化。以0.05s为基点,一台地铁在0.11s的时候,在2、3km处进行远端故障模拟实验。在模拟实际中系统短路故障的时候,可以准确测量地铁车辆运行过程中,直流馈线电流的大小、上升率。进而,便可以知道地铁牵引系统是否发生故障问题。下面是地铁牵引系统直流保护结构示意图。
2 地铁车辆电气系统辅助系统故障分析与检修
2.1 辅助系统故障
在地铁列车运行过程中,电气系统的辅助系统经常发生故障问题,具有多样化的特点。一是电容器故障。在电容运行过程中,铝电解电容器的氧化膜经常被破坏,尽管其具有自愈性,但如果破坏程度超过自愈程度,氧化膜将无法及时得到修补,导致被损坏,甚至被击穿,电容器将无法发挥应有的作用。二是弱电半导体器件故障。在逆变器中,弱电半导体元器件较多,也是整个逆变器处于稳定运行的首要前提。一旦其中任何一个部件出现故障问题,逆变器具有的使用性能都会受到严重的影响,甚至出现失效现象。其出现失效的原因较多,比如,元器件自身不具有其固定性。
2.2 电气系统辅助系统故障检修
在检修地铁车辆电气系统辅助系统故障的时候,经常采用神经网络故障诊断方法,主要体现在这两个方面。第一,训练创建网络。需要把系统采集到的各种辅助系统数据信息样本输入到那些还没有进行训练的网络中,并对其进行必要的ANN训练,并在自学过程中,获取能够进行诊断的网络。第二,网络诊断。在充分利用神经网络基础上,进行向前计算。换句话说,以相关的诊断输入为依据,诊断辅助系统的过程。以特征提取、预处理为基点,对辅助系统信息样本、故障信息数据进行必要的处理。在此基础上,以神经网络为媒介,准确检测辅助系统存在的故障问题。
3 结语
综上所述,在新时代下,城市轨道交通的使用发挥着不可替代的作用,能够有效缓解交通压力,特别是上下班高峰期的时候,为城市居民的出行提供便利。但在地铁车辆运行过程中,电气系统的牵引系统、辅助系统极易发生故障问题,需要不断提高我国系统故障检修技术水平,以此确保地铁列车的安全、稳定运行,实现最大化的经济效益。
参考文献
[1]庄乐.试论南京地铁牵引辅助系统的故障分析[J].四川水泥,2015,(7):143.
[2]白海波.地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修[J].科技与创新,2014,(10):27-28.
[3]范伟媛.论述地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障检修[J].科学中国人,2015,(14):5.
(作者单位:南京地铁运营有限责任公司)
关键词:南京;地铁车辆;电气系统;牵引系统;辅助系统;故障;检修;分析
城市轨道交通具有多样化的特点,比如,低碳环保性、快速性,在各个城市中的应用不断增多,南京便是其中之一。随着城市轨道交通车辆不断增加,南京已有的交通问题得到了有效的解决,深受城市居民的喜爱。作为地铁交通运载乘客的核心载体,地铁车辆的运行质量直接关系到地铁是否处于安全、稳定运行中。但在运行过程中,由于受到各种主客观因素的影响,地铁运行控制难度较大,各类事故频繁发生,特别是牵引系统、辅助系统,需要客观、合理地分析这些系统故障,在检修的基础上,及时解决故障问题,不断提高地铁车辆的运行效率。
1 地铁车辆电气系统牵引系统故障分析与检修
1.1 牵引系统故障分析
(1)非正常运行状态
在地铁车辆运行过程中,主要处于制动、过三轨无电区、启动这3种状态。而在上下班高峰期的时候,地铁列车经常处于过载运行状态,极易发生车辆制动。进而,导致电网电流、电压产生巨大的波动,在该负荷状态下,和牵引系统出现的短路状态非常相似,机电保护装置极有可能会出现错误的动作,影响地铁车辆电网系统的运行。
(2)金属性故障、非金属性短路故障
金属性故障是指钢轨、三轨二者之间发生的某种金属接触,也有可能是绝缘支座被击穿,造成三轨等出现短路情况。比如,在对地铁车辆进行停电检修的时候,由于检修人员忘记拿放置在钢轨、三轨之间的金属工具,导致系统发生短路故障。非金属性短路故障是在非金属性状况下,发生的短路故障,比如,雨雪覆盖、淹没轨道情况下,出现故障问题。主要是因为在这种状况下,雨雪已成为供电系统启动阶段的导体。随着地铁车辆运行时间不断增加,支撑构件绝缘支座等老化速度不断加快,导致泄露的电流重新流回变电所的负极。在三轨供电系统运行过程中,非金属性短路故障频繁发生,导致地铁列车无法处于安全、稳定运行中。
1.2 牵引系统故障检修
在检测地铁车辆牵引系统故障的时候,主要采用故障仿真方法,来检修故障问题。检修需要充分考虑主客观因素,借助仿真方法,全面分析远近端断路故障,知道远近两端断路点的馈线电流情况,得出系统电流的稳态数值变化情况。在这种情况下,可以准确诊断出直流牵引网电压是否发生变化。以0.05s为基点,一台地铁在0.11s的时候,在2、3km处进行远端故障模拟实验。在模拟实际中系统短路故障的时候,可以准确测量地铁车辆运行过程中,直流馈线电流的大小、上升率。进而,便可以知道地铁牵引系统是否发生故障问题。下面是地铁牵引系统直流保护结构示意图。
2 地铁车辆电气系统辅助系统故障分析与检修
2.1 辅助系统故障
在地铁列车运行过程中,电气系统的辅助系统经常发生故障问题,具有多样化的特点。一是电容器故障。在电容运行过程中,铝电解电容器的氧化膜经常被破坏,尽管其具有自愈性,但如果破坏程度超过自愈程度,氧化膜将无法及时得到修补,导致被损坏,甚至被击穿,电容器将无法发挥应有的作用。二是弱电半导体器件故障。在逆变器中,弱电半导体元器件较多,也是整个逆变器处于稳定运行的首要前提。一旦其中任何一个部件出现故障问题,逆变器具有的使用性能都会受到严重的影响,甚至出现失效现象。其出现失效的原因较多,比如,元器件自身不具有其固定性。
2.2 电气系统辅助系统故障检修
在检修地铁车辆电气系统辅助系统故障的时候,经常采用神经网络故障诊断方法,主要体现在这两个方面。第一,训练创建网络。需要把系统采集到的各种辅助系统数据信息样本输入到那些还没有进行训练的网络中,并对其进行必要的ANN训练,并在自学过程中,获取能够进行诊断的网络。第二,网络诊断。在充分利用神经网络基础上,进行向前计算。换句话说,以相关的诊断输入为依据,诊断辅助系统的过程。以特征提取、预处理为基点,对辅助系统信息样本、故障信息数据进行必要的处理。在此基础上,以神经网络为媒介,准确检测辅助系统存在的故障问题。
3 结语
综上所述,在新时代下,城市轨道交通的使用发挥着不可替代的作用,能够有效缓解交通压力,特别是上下班高峰期的时候,为城市居民的出行提供便利。但在地铁车辆运行过程中,电气系统的牵引系统、辅助系统极易发生故障问题,需要不断提高我国系统故障检修技术水平,以此确保地铁列车的安全、稳定运行,实现最大化的经济效益。
参考文献
[1]庄乐.试论南京地铁牵引辅助系统的故障分析[J].四川水泥,2015,(7):143.
[2]白海波.地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修[J].科技与创新,2014,(10):27-28.
[3]范伟媛.论述地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障检修[J].科学中国人,2015,(14):5.
(作者单位:南京地铁运营有限责任公司)