摘要：在近几年城市人口的日益增多，交通压力也随之增大，各个城市都开始建设地铁，用以缓解城市的公共交通压力。确保地铁车辆电气系统的稳定运行就是为地铁车辆的稳定运行提供了保障。本文对地铁车辆电气系统中的核心：“牵引与辅助系统”的特点以及故障与检修进行阐述。
关键词：牵引与辅助系统；特点；故障与检修
引言
地铁列车的电气牵引与辅助系统相对来说是一个具有很高复杂性的系统。牵引系统是确保车辆正常运行工作的关键系统，所以想要确保地铁车辆的安全运行，就要保障牵引系统的正常运行。辅助系统是整个车辆除了牵引主电路以为的设备的供电系统，因此，它是为乘客提供更加舒适的乘坐环境和车辆安全运行的第二大重要系统。但是车辆的长期运行肯定会出现一些问题，其中电气牵引与辅助系统问题最为常见，下文，就这两大系统的问题为大家进行阐述。
一、电气牵引系统与辅助系统的组成
（一）电气牵引系统的主要组成以及特点
电气牵引系统是是整个列车运行的驱动系统的一部分，它的构成比较复杂，有多种电气元件构成，它主要包括PAN（受电弓）、HSCB（高速断路器）LP（避雷器）、VVVF（牵引逆变器）模块、MOTOR（牵引机电组）、SIV（辅助逆变器）、BR（制动电阻）、L（线路滤波器）等。L的主要作用是确保电流平滑的输入，降低地铁运行过程只能够相互之间的干扰，以此来保证地铁的正常运行，同时也是为了避免地铁列车在发生接地故障的时候损坏其他设备。
（二）辅助系统的组成以及特点
辅助系统它是为车辆空调、通风机、照明等低压辅助设备进行供电的系统，它包含蓄电池组、DC/DC（变换器）、DC/AC（逆变器）三部分。
二、电气牵引系统与辅助系统常见问题分析以及检修
（一）电气牵引系统中常见的问题
根据地铁运行中的故障统计，电气牵引系统的故障率还是比较高的，但是大部分都集中在以下几个方面：
1.根据地铁的工作状态，地铁在载满乘车的情况下或者是在人数超过限定最大值的情况下，对于地铁来说，每次到一个站点都要进行制动和启动操作，在地铁工作过程中出现人数超额的情况，它属于异常运行，这种异常状态持续运行，会给地铁的安全运行带来一些潜在的安全隐患。因为在超额的情况下还继续运行的地铁，会引发地铁电网电流和电压的波动，当波动系数超过系统设定值，系统就会自动进行故障报警，紧接着其他电气设备就会发出错误的指令。与此同时，也会导致地铁电网受损。
2.根据天气情况而言，在雨雪天气下，会出现一些不是金属性的短路故障。它的意思是在这种恶劣天气下，地铁的长时间运行会将绝缘物体的绝缘效果严重降低，电流出现外泄的情况，从而导致故障的发生。一般像这种问题，都要求工作人员应该对地铁设备以及支撑运行设备进行维护和养护工作，尽量避免这种情况的发生，更好的保障地铁的安全运行。还会出现金属性短路故障，对于此故障而言，大部分是因为绝缘体出现问题，或者出现一些基础金属物（养护人员或者其他人员将一些金属物遗忘在轨道上）导致的。因此，加强基础设施养护，养护人员遵守守则是防止这些问题出现的必要的措施。
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（二）辅助系统中常见的问题
辅助系统一般情况都是一些电气设备，这些元件出现问题的几率比较大，大概来说常见的一些元件问题有：
1.电容器常见的问题故障
电容器设备是调节电网电压，在降低一定的损耗之下，提高供电的一种设备，它是电网中的重要设备。在地铁电气系统中一般都是铝制，长期的超负荷运行，它的表面容易被氧化，形成氧化膜。在最初的设计当中，它本身是有一定自我恢复能力的，但是在实际应用中氧化的速度远远高于恢复的速度，在这种情况下，长时间的工作会导致电容器表面损坏情况比较严重，更甚者可能会出现击穿现象，这样电容器就会失效，导致地铁无法正常运行。
2.半导体元件常见问题
在辅助系统中，逆变器是重要电气元件，根据它的运行环境，如果是半导体元件出现问题了，那么对于逆变器而言也是重大灾难——逆变器出现失效的情况。对于这点，主要是因为一开始设计的时候，未能将半导体的保护措施考虑进去，因此，出现了半导体停止工作的现象。
3.弱点半导体元件常见问题
对于电气系统中的逆变器来说，它里面包含很多个弱电半导体元器件，任何一个小元件出现问题，都会对相对应的逆变器的性能造成直接的影响，这样就会给逆变器的安全运行带来潜在的安全隐患。所以，弱电半导体元件是逆变器能否正常工作的主要元件，对半导体器元件而言，如果出现了不工作的情况，有可能是它内部出问题了也可能是外部的原因导致的。
（三）牵引与辅助系统检修
对于牵引系统出现的故障，目前主要是用仿真技术进行仿真维修。可以检修的时候，在地铁列车还处于系统牵引变电所远处的时候就开始进行仿真维修检测，对于辅助系统出现的问题，主要用神经网络诊断方法进行故障诊断。
每次遇到电气故障致使地铁无法正常运转的时候，首先，要检查列车驾驶员的列车运行故障的报告单和列车控制系统故障历史记录等搞清楚车辆的自身的情况。通过了解分析问题的出现时间节点，是在列车运行之前还是运行中或者是运行结束，或者分析出这种故障是否是现象形故障（时有时无的故障）以及故障的来源是哪里？是车辆内部还是外部，以及发生故障是车辆所处的运行环境等等一些与车辆相关的事情，都是故障排除确认之前必须要做的事情，否则，将会花费大量的时间在寻找故障上，不利于修理人员的修理工作的进行。同时检修人员还要做好记录，以方便之后的修理工作的进行，同时也是每日检修的参考依据。
三、结束语
综合来看，牵引与辅助系统对于整个列车的正常运转工作而言十分重要。对维持地铁的安全运行起着非常重要的作用。保障牵引与辅助系统的各个设备的正常工作，就显得十分重要。对于维修人员而已，必须要要充分了解并且理解整个系统知识，提高自己的维修技术，对车辆运行能做到预防故障和故障出现时快速处理，确保地铁系统的正常运行。
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论文作者:张勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：系统论文; 地铁论文; 故障论文; 电气论文; 车辆论文; 逆变器论文; 元件论文; 《基层建设》2019年第31期论文;