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        南京地鐵車輛電氣系統(tǒng)中的牽引與輔助系統(tǒng)故障檢修分析

        2016-05-30 19:48:55王藝霏
        科技尚品 2016年2期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)故障短路檢修

        王藝霏

        摘 要:隨著社會不斷進步,城市交通軌道已廣泛出現(xiàn)在南京這座城市,建設(shè)里程、使用里程數(shù)呈現(xiàn)出上升趨勢。作為地鐵主要運輸載體,地鐵車輛結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,檢修工作量、工作難度大大增加,不同形式的突發(fā)事故發(fā)生,會嚴(yán)重影響地鐵車輛的安全運行。為此,需要從不同角度出發(fā),檢修地鐵車輛電氣系統(tǒng)牽引、輔助系統(tǒng)存在的故障問題,及時解決,使地鐵列車處于安全、穩(wěn)定運行中。

        關(guān)鍵詞:南京;地鐵車輛;電氣系統(tǒng);牽引系統(tǒng);輔助系統(tǒng);故障;檢修;分析

        城市軌道交通具有多樣化的特點,比如,低碳環(huán)保性、快速性,在各個城市中的應(yīng)用不斷增多,南京便是其中之一。隨著城市軌道交通車輛不斷增加,南京已有的交通問題得到了有效的解決,深受城市居民的喜愛。作為地鐵交通運載乘客的核心載體,地鐵車輛的運行質(zhì)量直接關(guān)系到地鐵是否處于安全、穩(wěn)定運行中。但在運行過程中,由于受到各種主客觀因素的影響,地鐵運行控制難度較大,各類事故頻繁發(fā)生,特別是牽引系統(tǒng)、輔助系統(tǒng),需要客觀、合理地分析這些系統(tǒng)故障,在檢修的基礎(chǔ)上,及時解決故障問題,不斷提高地鐵車輛的運行效率。

        1 地鐵車輛電氣系統(tǒng)牽引系統(tǒng)故障分析與檢修

        1.1 牽引系統(tǒng)故障分析

        (1)非正常運行狀態(tài)

        在地鐵車輛運行過程中,主要處于制動、過三軌無電區(qū)、啟動這3種狀態(tài)。而在上下班高峰期的時候,地鐵列車經(jīng)常處于過載運行狀態(tài),極易發(fā)生車輛制動。進而,導(dǎo)致電網(wǎng)電流、電壓產(chǎn)生巨大的波動,在該負(fù)荷狀態(tài)下,和牽引系統(tǒng)出現(xiàn)的短路狀態(tài)非常相似,機電保護裝置極有可能會出現(xiàn)錯誤的動作,影響地鐵車輛電網(wǎng)系統(tǒng)的運行。

        (2)金屬性故障、非金屬性短路故障

        金屬性故障是指鋼軌、三軌二者之間發(fā)生的某種金屬接觸,也有可能是絕緣支座被擊穿,造成三軌等出現(xiàn)短路情況。比如,在對地鐵車輛進行停電檢修的時候,由于檢修人員忘記拿放置在鋼軌、三軌之間的金屬工具,導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生短路故障。非金屬性短路故障是在非金屬性狀況下,發(fā)生的短路故障,比如,雨雪覆蓋、淹沒軌道情況下,出現(xiàn)故障問題。主要是因為在這種狀況下,雨雪已成為供電系統(tǒng)啟動階段的導(dǎo)體。隨著地鐵車輛運行時間不斷增加,支撐構(gòu)件絕緣支座等老化速度不斷加快,導(dǎo)致泄露的電流重新流回變電所的負(fù)極。在三軌供電系統(tǒng)運行過程中,非金屬性短路故障頻繁發(fā)生,導(dǎo)致地鐵列車無法處于安全、穩(wěn)定運行中。

        1.2 牽引系統(tǒng)故障檢修

        在檢測地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障的時候,主要采用故障仿真方法,來檢修故障問題。檢修需要充分考慮主客觀因素,借助仿真方法,全面分析遠(yuǎn)近端斷路故障,知道遠(yuǎn)近兩端斷路點的饋線電流情況,得出系統(tǒng)電流的穩(wěn)態(tài)數(shù)值變化情況。在這種情況下,可以準(zhǔn)確診斷出直流牽引網(wǎng)電壓是否發(fā)生變化。以0.05s為基點,一臺地鐵在0.11s的時候,在2、3km處進行遠(yuǎn)端故障模擬實驗。在模擬實際中系統(tǒng)短路故障的時候,可以準(zhǔn)確測量地鐵車輛運行過程中,直流饋線電流的大小、上升率。進而,便可以知道地鐵牽引系統(tǒng)是否發(fā)生故障問題。下面是地鐵牽引系統(tǒng)直流保護結(jié)構(gòu)示意圖。

        2 地鐵車輛電氣系統(tǒng)輔助系統(tǒng)故障分析與檢修

        2.1 輔助系統(tǒng)故障

        在地鐵列車運行過程中,電氣系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障問題,具有多樣化的特點。一是電容器故障。在電容運行過程中,鋁電解電容器的氧化膜經(jīng)常被破壞,盡管其具有自愈性,但如果破壞程度超過自愈程度,氧化膜將無法及時得到修補,導(dǎo)致被損壞,甚至被擊穿,電容器將無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。二是弱電半導(dǎo)體器件故障。在逆變器中,弱電半導(dǎo)體元器件較多,也是整個逆變器處于穩(wěn)定運行的首要前提。一旦其中任何一個部件出現(xiàn)故障問題,逆變器具有的使用性能都會受到嚴(yán)重的影響,甚至出現(xiàn)失效現(xiàn)象。其出現(xiàn)失效的原因較多,比如,元器件自身不具有其固定性。

        2.2 電氣系統(tǒng)輔助系統(tǒng)故障檢修

        在檢修地鐵車輛電氣系統(tǒng)輔助系統(tǒng)故障的時候,經(jīng)常采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法,主要體現(xiàn)在這兩個方面。第一,訓(xùn)練創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)。需要把系統(tǒng)采集到的各種輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息樣本輸入到那些還沒有進行訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)中,并對其進行必要的ANN訓(xùn)練,并在自學(xué)過程中,獲取能夠進行診斷的網(wǎng)絡(luò)。第二,網(wǎng)絡(luò)診斷。在充分利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,進行向前計算。換句話說,以相關(guān)的診斷輸入為依據(jù),診斷輔助系統(tǒng)的過程。以特征提取、預(yù)處理為基點,對輔助系統(tǒng)信息樣本、故障信息數(shù)據(jù)進行必要的處理。在此基礎(chǔ)上,以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為媒介,準(zhǔn)確檢測輔助系統(tǒng)存在的故障問題。

        3 結(jié)語

        綜上所述,在新時代下,城市軌道交通的使用發(fā)揮著不可替代的作用,能夠有效緩解交通壓力,特別是上下班高峰期的時候,為城市居民的出行提供便利。但在地鐵車輛運行過程中,電氣系統(tǒng)的牽引系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)極易發(fā)生故障問題,需要不斷提高我國系統(tǒng)故障檢修技術(shù)水平,以此確保地鐵列車的安全、穩(wěn)定運行,實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益。

        參考文獻

        [1]莊樂.試論南京地鐵牽引輔助系統(tǒng)的故障分析[J].四川水泥,2015,(7):143.

        [2]白海波.地鐵車輛電氣系統(tǒng)中牽引與輔助系統(tǒng)的故障與檢修[J].科技與創(chuàng)新,2014,(10):27-28.

        [3]范偉媛.論述地鐵車輛電氣系統(tǒng)中牽引與輔助系統(tǒng)的故障檢修[J].科學(xué)中國人,2015,(14):5.

        (作者單位:南京地鐵運營有限責(zé)任公司)

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