关键词：地铁车辆；电气系统；辅助系统；故障检修。
引言：地铁，因其具有高效性和便捷性等等优势而成为了广大城市居民所喜爱的交通工具。与此同时这也增加了地铁车辆产生故障的可能性。为保证地铁车辆的安全运营，加强对地铁车辆设备的维护维修就显得十分必要。
一、地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统
电力牵引系统是地铁车辆的神经系统：它的主要作用是能把输入的电能转换成车辆运行的机械能，所以形象地命名为牵引系统。地铁车辆的电气牵引控制系统现在所应用的技术是用微型计算机控制电路，以达到对车辆的牵引和制动的控制。这个系统可以根据司机的人工标准化操作，加上整个电路的状态以及相应信号调节器，对车辆的各接部分进行精准控制。
1、电力系统控制分析
电力系统对车辆控制的种类有：矢量控制和制动控制。
（1）矢量控制：在电力系统设计中利用矢量控制对电机里转轴
的转矩进行控制，这种控制能够有效地使车辆在运行的整个过程序中防止外界冲击，增加了地铁车辆的稳定性，保证了地铁车辆在加速运行或制动时都能处于平稳的关态。
（2）制动控制：地铁的因其交通的便利性，导致在修建时车站
之间的距离往往比较短，使得地铁车辆的运行过程中，变速和停车的次数都很多。为了缩短运行时间，就必须控制车辆使其减少启动、提速和制动的距离。所以牵引系统在实现对地铁车辆制动控制时必须灵活、迅速。
2、电气牵引与辅助系统
电气牵引系统是通过供电的变化来实现对地铁车辆进行矢量控制与制动控制的。每辆车上的电机是起到供电作用的；再利用电路中的各种传感器来控制车辆行驶的速度和平稳性，以及在启动和制动时的抗冲击性。
地铁车辆辅助系统的主要部分是蓄电池组，是由多个电池组成的，它的作用是为电力牵引系统提供电能。这个蓄电池在车辆的运行过程中边充电，边供电，它在整个系统中是需要被保护的，而且蓄电池一般有二个电池单元组成，避免在车辆运行时，其中若一个出现问题，另一个还可以继续工作，使车辆可以继续运行。
二、地铁牵引系统的故障与检修
1、牵引系统的故障分析
地铁车辆在运行过程中，出现的故障常常是来自于它的牵引系统：
第一，非正常运行状态。
对于地铁车辆而言，所说的处于非正常运行状态，指的是地铁车辆满载或超载时的运行状态，这种情况一般发生在城市居民上下班出行的高峰时段。当车辆处于这种过载工作状态时，其危险在于它的运行状态进入了一个非正常的模式：在车辆的启停过程中，以及在进入关键的三轨无电区时，牵引系统处于短路状态时，会导致地铁车辆负载增加，从而将会可能出现严重的车辆失控现象，还有可能让车辆的保护装置出现误动作，导致对地铁车辆的整个系统产生破坏。
第二，非金属性短路故障。
车辆的牵引系统发生非金属性短路故障，一般是指如下二种情况：第一，是发生在雨雪天气时，这时的地铁轨道若被雨雪覆盖或积水淹没，就会让道床上的绝缘效果大打折扣，出现短路故障；第二，地铁车辆在运行过程中三轨供电系统中带电体对导体进行放电时，就会出现电弧短路故障。
第三，金属性故障。
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地铁车辆运行中所发生的金属性故障，一般情况下属于人为事故，比如：在对地铁电力系统及整体进行维护检修时，若设备检修人员没能将金属工具及时清理干净，将其留在三轨和钢轨之间，则在地铁车辆重新运行送电时，三轨和钢轨或接地扁铜之间就会出现短路故障。
2、地铁牵引系统的故障检修
地铁电气系统中牵引系统故障大部分都是发生在距离较远处，这给故障的检修造成了阻碍，目前的做法是采用仿真分析法来进行检修。通过用计算机控制的仿真系统，可以清晰并准确的找出牵引系统发生故障的位置，同时，还能够做到对故障进行精准的检修。另外，地铁设备和电气检修人员，在工作中要施行标准化作业，严格地遵守电气系统中牵引系统的检修工作流程，避免并杜绝地铁车辆运营过程中的不必要出现人为事故。
三、辅助系统的故障与检修
1、地铁辅助系统的故障分析
地铁车辆的电气系统中的辅助系统是维持车辆运行的供电系统，辅助系统故障主要是表现在:
第一，电容器故障。
在地铁车辆辅助系统中，所使用的电容器是铝电解电容器，它主要是对地铁车辆的工作电压起到了稳定的作用。在实际工作中，由于铝制材料的不稳定性，会在电容器表面形成一层具有保护作用的氧化膜，但在地铁的长期运行中，这层氧化膜被破坏程度很大，甚至常用常被击穿，从而发生电气系统中辅助系统故障。
第二，电力半导体器件故障。
电力半导体是地铁车辆辅助系统里的重要元件，在整个电气系统的设计和安装过程中，对电力半导体的保护却几乎没有被重点关注过，所以在辅助系统的故障中，电力半导体器件失效的现象常有发生，这直接导致影响了车辆的交流供电，引起车辆运行故障。
第三，弱电半导体器件故障。
在地铁车辆辅助系统中，逆变器起着相当重要的作用，它是在车辆运行中，将电池输入的直流电转变为电气系统所需要的交电流，以供并地铁运行的设备。逆变器的内部有多个弱电半导体器件，如果某个弱电半导体器件发生故障，就会导致逆变器失灵，就会使地铁车辆的无法正常。
2、地铁辅助系统的故障检修
目前，对辅助系统的检修，是利用计算机建立网络系统来进行的，为三个步骤：
第一，创建网格。
在地铁车辆辅助系统的故障中，因为主要是半导体器件的故障多，地铁在长度上的特殊性，存在着维修时间长、停运维修不便等等因素。为此，利用计算机建立完善的神经网络，对地铁车辆的运行进行实时监控。
第二，进行网络诊断。
通过建立的网络系统，实时车辆运行的特征并对其进行故障预测，保证了提高辅助系统故障检修的准确性和及时性。
第三，进行故障检修。
根据上述得出的网络诊断方式能够精准地检测出的系统的故障，这样才能对故障修复有针对性，确保故障的处理及时性和准确性。
结束语
总之，在实际工作中，应该多采取与现实工作中的客观具体相符的、便于进行实际操作的、科学的方法，来保障并促进电气系统中牵引及辅助系统在地铁车辆运行中发挥其应有的作用。在具体的工作实践中，要不断地总结积累经验教训，提高车辆运行系统的故障检测和维修的质量，同时促进提高工作人员自身的专业技术水平和素养，为提高我国地铁运营水平，贡献出我们的一份力量。
参考文献：
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[3]杨玉凤.地铁车辆电气系统助中牵引与辅系统故障检修分析[J].军民两用技术与产品,2016(12):48-48.
论文作者:杨智博,李铁男,王凝玉,段金鑫
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
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