■ 伍云飛

南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司 江蘇南京 210012

1.地鐵牽引系統(tǒng)運(yùn)行原理

地鐵牽引系統(tǒng)，顧名思義，就是整個(gè)地鐵牽引力供能的主系統(tǒng)，其主要是通過主電路、控制單位、高速開關(guān)等設(shè)備控制地鐵系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)列車提供制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)地鐵設(shè)備正常運(yùn)行。在牽引力系統(tǒng)中，直流電機(jī)逆變器控制最為常見。在該系統(tǒng)控制運(yùn)行下，滿足了地鐵全部供能建設(shè)。該設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)如下：

圖1 地鐵中直流逆變器主電路原理圖

如圖1。運(yùn)行時(shí)首先要讓地鐵車輛傳送牽引命令，此后利用濾波電容器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行充電，并關(guān)閉傳感器。當(dāng)充電電壓達(dá)到一個(gè)固定值時(shí)，再重新打開傳感器，讓整個(gè)系統(tǒng)獲得足夠的能量并實(shí)現(xiàn)牽引功能。值得注意的是，如果電容器兩端電壓上升速度過快不能控制，就會(huì)影響傳感器的作用，造成電機(jī)系統(tǒng)故障。

2.對(duì)牽引系統(tǒng)故障分析

2.1 非金屬造成運(yùn)行系統(tǒng)短路的現(xiàn)象

非金屬短路現(xiàn)象常出現(xiàn)在雨雪天中，對(duì)地鐵正常運(yùn)行造成極大影響。就產(chǎn)生的原因而言，是由于雨雪天氣溫較低，雨雪中夾雜的垃圾和一些金屬銹蝕物順著冰水滑到床道上，會(huì)影響金屬設(shè)備之間的金屬接觸面敏感精度，很容易造成整個(gè)地鐵線路短路。該現(xiàn)象在三軌供電的電路系統(tǒng)中比較常見，由于水不屬于絕緣體，很容易對(duì)線路中的地鐵牽引制動(dòng)造成較大影響，可見，外界天氣環(huán)境對(duì)整個(gè)牽引系統(tǒng)運(yùn)行有著重要影響。

2.2 金屬性電流回路對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)造成影響

由于相關(guān)維護(hù)人員沒有對(duì)地鐵軌道環(huán)境進(jìn)行及時(shí)清理，軌道之間夾雜著大量的金屬垃圾，這些金屬有極強(qiáng)的導(dǎo)電性，會(huì)造成整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生金屬導(dǎo)電現(xiàn)象，進(jìn)而形成電流回路，引起電機(jī)牽引系統(tǒng)故障。同時(shí)，由于地鐵在運(yùn)行中鋼軌和三軌可能形成短時(shí)間接觸，產(chǎn)生電流摩擦，讓內(nèi)部絕緣支座損壞；接地銅也會(huì)與三軌發(fā)生金屬接觸，造成故障。

2.3 非正常承載故障

當(dāng)?shù)罔F處于大量載客影響也會(huì)形成一定牽引力制動(dòng)現(xiàn)象。這也被稱為非正常失控狀態(tài)運(yùn)行故障。在面臨著地鐵自動(dòng)以及啟動(dòng)狀態(tài)下，大量的承載壓應(yīng)力會(huì)形成波支現(xiàn)象，影響電路電壓波動(dòng)，會(huì)對(duì)整個(gè)地鐵系統(tǒng)造成影響，嚴(yán)重威脅著乘客生命安全。

3.對(duì)于地鐵故障的相關(guān)應(yīng)對(duì)措施

3.1 分析地鐵參數(shù)紅點(diǎn)

當(dāng)車輛需要進(jìn)行維修檢查時(shí)候，可以通過控制中心將其內(nèi)部的高速斷路實(shí)現(xiàn)分離處理，通過分析逆變器HB復(fù)位情況，對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行參數(shù)分析。如果在維修之后還是不能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，必要情況下需要采取單元切除處理，重復(fù)HB復(fù)位后可進(jìn)行地鐵復(fù)位。如果進(jìn)行逆變器處理后，還是不能滿足車輛運(yùn)行制動(dòng)需求，車輛就會(huì)在中途滯停。

3.2 電源開關(guān)跳閘處理

當(dāng)?shù)罔F在進(jìn)站后發(fā)生牽引力故障，可以讓乘務(wù)員根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比逆變器電源相關(guān)情況進(jìn)行維修檢查，如果電源沒有發(fā)生跳閘，就可以排除電源供電系統(tǒng)的問題，通過按“UCOSU”按鈕進(jìn)行電源重新啟動(dòng)，如果在經(jīng)過處理后車輛牽引力的問題還沒有得到解決，就需要進(jìn)行按“VFCB1”“VFCB2”兩個(gè)按鈕，車輛很可能在中途停滯。此時(shí)就要采取地鐵的安全措施，通知后續(xù)車輛延遲發(fā)車，及時(shí)對(duì)車輛故障進(jìn)行診斷處理。

3.3 對(duì)于接地處理相關(guān)的故障應(yīng)對(duì)措施

圖2 地鐵專用接地端子

接地處理是最常見的故障，有以下幾種：①地鐵集電靴的接觸故障。由于大量的雜物和金屬設(shè)備發(fā)生接觸，集電靴與其發(fā)生短路極易形成跳閘現(xiàn)象。此故障嚴(yán)重影響著后期供電設(shè)備的閉閥，影響車輛牽引速度與運(yùn)行狀態(tài)，需要專業(yè)的維修人員及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。②短時(shí)間內(nèi)的接地短路。這種情況主要是原因設(shè)備之間的運(yùn)行不協(xié)調(diào)，由于地鐵集電靴和一些短路物質(zhì)接觸后，接觸閘門沒有進(jìn)行閉合，會(huì)形成短時(shí)間短路，該類型問題只需要對(duì)設(shè)備之間進(jìn)行及時(shí)調(diào)配處理即可，閘門即可及時(shí)關(guān)閉，再次實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。如果沒能達(dá)到預(yù)期效果，需要通知相關(guān)地鐵內(nèi)部處理人員，對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于接地類處理措施，需要車輛進(jìn)站后及時(shí)處理接地故障信息。通過單元切除系統(tǒng)對(duì)有故障的逆變器進(jìn)行復(fù)位重組。如果逆變器處理不明顯，需要通過HB再次進(jìn)行復(fù)位處理。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)地鐵運(yùn)行中，電機(jī)牽引系統(tǒng)是最為核心的系統(tǒng)設(shè)備。對(duì)此，為了提升地鐵運(yùn)行質(zhì)量和安全性，就需要從地鐵運(yùn)行原理等方面進(jìn)行處理，對(duì)癥下藥。筆者通過分析當(dāng)代地鐵電機(jī)牽引系統(tǒng)常見問題，并提出了相關(guān)改革措施，希望能夠引起相關(guān)單位重視。