何闖

（廣州中車軌道交通裝備有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市中的流動(dòng)人口越來越多，對(duì)城軌交通運(yùn)營與發(fā)展的要求也越來越高。在城市建設(shè)的持續(xù)發(fā)展中，人們?cè)絹碓街匾暢擒壗煌ㄟ\(yùn)輸?shù)墓芾恚瑸楦玫胤从吵擒壗煌ǖ倪\(yùn)營情況，需要考慮到城軌車輛的運(yùn)行需要，及時(shí)進(jìn)行故障診斷和分析，為城軌交通的運(yùn)行和發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐[1-2]。針對(duì)城軌車輛電氣系統(tǒng)的故障分析和處理措施進(jìn)行探討，其重要意義是更好地完善運(yùn)營工作，提高城軌交通的運(yùn)營效率，為城市發(fā)展建設(shè)服務(wù)。

1 電氣調(diào)試分析

車輛的電氣調(diào)試是車輛組裝后，車輛運(yùn)營、后續(xù)維護(hù)和檢修中的重要環(huán)節(jié)，其功能是檢查車輛的靜態(tài)有電性能、動(dòng)態(tài)有電性能。在城軌車輛的電氣調(diào)試中，可以暴露出車輛在使用中可能出現(xiàn)的故障問題，從而發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致問題的原因，并及時(shí)解決[3]。針對(duì)城軌車輛電氣調(diào)試常見故障問題進(jìn)行了分析，整理出常見的故障發(fā)生位置，見表1。著重分析并解決故障分布表中存在的主要問題。

表1 常見故障分布表

2 城軌車輛電氣調(diào)試常見故障問題分析

2.1 轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架是由很多零件組成的，它在城軌車輛運(yùn)行中起著舉足輕重的作用。在轉(zhuǎn)向架中，軸承是關(guān)鍵部件，也是維修保養(yǎng)的重點(diǎn)。在城軌車輛的轉(zhuǎn)向架中，軸承是最易發(fā)生故障的零件之一。由于軸承是支撐車輪等其他零件正常工作的關(guān)鍵部件，一旦發(fā)生故障，就會(huì)對(duì)城軌車輛運(yùn)行造成較大的負(fù)面影響，從而導(dǎo)致整節(jié)車輛處于不安全和不穩(wěn)定的工作狀態(tài)。軸承主要存在兩種故障：一是軸體斷裂損壞，二是軸承內(nèi)有大量的油污[4]。這些問題都會(huì)對(duì)軸承的正常工作造成一定的影響。城軌車輛的軸承長時(shí)間使用或者遇到了一些不正常的情況，會(huì)造成磨損，或者損壞。潤滑和冷卻軸承時(shí)，不可避免地會(huì)與灰塵混在一起，在軸承表面留下了油漬。如果不及時(shí)保養(yǎng)和維修，就會(huì)增加后期維修的成本和難度。在維護(hù)不當(dāng)?shù)那闆r下，轉(zhuǎn)向架表面磨損銹蝕嚴(yán)重（見圖1）。

圖1 轉(zhuǎn)向架磨損銹蝕

除軸承外，轉(zhuǎn)向架輪等零件也容易發(fā)生裂紋而導(dǎo)致城軌車輛出現(xiàn)故障。城軌車輛承載著龐大的城市人口，以廣東某市為例：每日的人流數(shù)量達(dá)到數(shù)百萬，尤其在高峰時(shí)段，更是如此。所以城軌車輛必須具備良好的運(yùn)載能力。由于轉(zhuǎn)向架是城軌車輛的主要承載部和連接部，要承受整個(gè)車體的質(zhì)量，并將其傳遞到其他零件上，所以在長時(shí)間的運(yùn)行中，本體鋼框架等結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生裂紋。裂紋的產(chǎn)生還與鑄件的焊接情況有關(guān)。通過對(duì)車體的檢驗(yàn)，可以看出，車體裂紋是一種常見的故障。長期使用或者存在焊接缺陷的轉(zhuǎn)向架，在惡劣的運(yùn)輸條件下，使用壽命將大為縮短。

2.2 牽引供電系統(tǒng)

2.2.1 異常運(yùn)行條件

在城軌車輛行駛時(shí)，正常狀態(tài)是頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)。但是，在上下班高峰時(shí)段，城軌車輛的運(yùn)行往往會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行的情況（AW3 以上）。在此條件下，當(dāng)城軌車輛制動(dòng)時(shí)，電力網(wǎng)內(nèi)的電壓和電流都會(huì)發(fā)生劇烈的變化。這種不正常的負(fù)荷狀況與牽引供電系統(tǒng)的短路情況相似。城軌車輛自身的保護(hù)系統(tǒng)或裝置會(huì)根據(jù)錯(cuò)誤的判斷，做出相應(yīng)的反應(yīng)，給牽引供電系統(tǒng)造成了不必要的傷害。

2.2.2 第三軌接觸故障

在城軌車輛的牽引供電系統(tǒng)中，最常見的故障是：鋼軌與三條軌道間金屬接觸；或者在三條軌道與地面間起絕緣作用的絕緣支柱被擊穿。由于城軌車輛牽引供電系統(tǒng)的接地網(wǎng)被破壞，造成了接地的扁銅線與三條軌道之間短路。這是常見的由金屬接頭造成的線路故障。比如，在城軌車輛電氣系統(tǒng)故障檢修后，由于維修工人沒有及時(shí)拆除金屬工具，造成了鋼軌與三條軌道間的金屬接觸。對(duì)牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行電力再供給時(shí)，鋼軌與三條軌道的直流連接會(huì)造成短路。

2.3 輔助電氣系統(tǒng)

車內(nèi)照明、配電盤、輔助供電設(shè)備等都是輔助電氣系統(tǒng)的主要組成部分，通過視覺，可以方便地對(duì)車輛內(nèi)部的照明和輔助供電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。在配電盤上，配電盤的接線不夠規(guī)范，并且控制器、接觸器等發(fā)生故障都是異?，F(xiàn)象。在城軌車輛電氣調(diào)試時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)繼電器等觸點(diǎn)開閉試驗(yàn)的重視，加強(qiáng)專項(xiàng)檢查[5]。其中，針對(duì)配電盤中存在的配線不規(guī)范問題，只有從根本上解決配線的問題，才能使配線的準(zhǔn)確性、規(guī)范性得到進(jìn)一步的改善。當(dāng)出現(xiàn)不正常的緊急燈光時(shí)，應(yīng)該通過轉(zhuǎn)換常規(guī)的照明試驗(yàn)來確定有沒有異常。

2.4 車端連接

城軌車輛使用的編組多為短編組，以四節(jié)和六節(jié)編組較多，各車輛之間的電氣連接以跨接電纜連接為主?？缃与娎|長期處于室外，很容易受到室外環(huán)境的嚴(yán)重影響。特別是在隧道內(nèi)，濕度大，波紋管內(nèi)部的電纜摩擦較大，對(duì)波紋管內(nèi)部電纜的質(zhì)量有很大的影響。同時(shí)，對(duì)裸露在外部的高壓區(qū)電纜，也要及時(shí)檢查電纜的外觀狀況和連接狀況，對(duì)保證線路的長期穩(wěn)定有很大的幫助。在城軌車輛電氣調(diào)試及后續(xù)車輛檢修維護(hù)時(shí)，跨接電纜狀態(tài)維護(hù)重點(diǎn)是電纜防水、防老化處理，出現(xiàn)油污老化變形的要及時(shí)更換[6]。

2.5 供風(fēng)及空氣制動(dòng)系統(tǒng)

供風(fēng)及空氣制動(dòng)系統(tǒng)的常見故障，主要集中在電磁閥的電氣接頭、轉(zhuǎn)速傳感器等部件，其中以電磁閥電氣接插件制作縮針、錯(cuò)線等故障最為普遍。在城軌車輛電氣調(diào)試時(shí)，若發(fā)現(xiàn)信號(hào)反饋，要立即根據(jù)車輛功能原理圖和設(shè)備代號(hào)，找出對(duì)應(yīng)的電氣塞門和對(duì)應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)是否運(yùn)作。判斷是否由于電氣接頭松脫、虛接導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)無法如期運(yùn)作，車輛無法正確輸出制動(dòng)信號(hào)及傳遞制動(dòng)命令。對(duì)信號(hào)反饋部位進(jìn)行檢查后，發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即更換接插件。若無異常應(yīng)通過壓力表，檢查各功能的管路壓力，判斷是否存在漏氣或閥類部件卡滯，最后進(jìn)行更換備件，重新驗(yàn)證功能。

2.6 司機(jī)室

司機(jī)室的故障主要有刮雨器故障、旋鈕卡滯等，其中旋鈕卡滯及司機(jī)室下方連接器松脫等問題較為普遍。在長時(shí)間的使用中，車輛振動(dòng)、技術(shù)改造加線或者屏蔽電纜，都需要拆卸連接器，會(huì)增加連接器松脫、插針虛接的隱患。特別注意設(shè)備柜的位置，由于作業(yè)空間比較小，電氣調(diào)試易存在磕碰電氣設(shè)備的情況。因此，在城軌車輛電氣調(diào)試時(shí)，要多次檢查，確認(rèn)設(shè)備能夠正常操控，設(shè)備按鈕和司機(jī)室內(nèi)蓋板蓋好。

2.7 車內(nèi)環(huán)境溫度控制

在城軌車輛運(yùn)行過程中，不僅要考慮到乘客的安全，還要考慮乘客的需要。特別在城軌車輛組裝后首次通電調(diào)試時(shí)，保持車輛內(nèi)部的清潔和衛(wèi)生，保證回風(fēng)的穩(wěn)定性，按照測(cè)試項(xiàng)點(diǎn)，檢測(cè)風(fēng)量和風(fēng)速是否符合試驗(yàn)大綱要求，從而保證乘客的正常需要。在城軌車輛運(yùn)營后，每隔一段時(shí)間，都要擦一次灰塵，保證通風(fēng)管道的清潔程度，并對(duì)空調(diào)的供氣需求進(jìn)行識(shí)別，確認(rèn)風(fēng)機(jī)、逆變器等部件的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立刻更換。

3 城軌車輛電氣調(diào)試故障的應(yīng)對(duì)方法

3.1 管理方面的對(duì)策

3.1.1 查詢法

當(dāng)城軌車輛設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生電氣故障時(shí)，可以采用查詢法。一般而言，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，操作人員應(yīng)有一定的了解和具備相關(guān)的作業(yè)資質(zhì)，對(duì)設(shè)備的工作原理和系統(tǒng)有一定的了解。同時(shí)，還要分析周圍是否存在著明火、水蒸氣等熱源，是否存在腐蝕性氣體侵蝕，確定了問題的原因，然后再進(jìn)行維修[7]。另外，要掌握設(shè)備購置使用時(shí)間、維修情況、故障前后設(shè)備狀況等，做好相關(guān)的記錄，方便以后的維護(hù)。

3.1.2 觸摸感覺法

觸摸感覺法指的是通過人的手指接觸元器件，從而檢測(cè)元器件是否過熱或發(fā)熱。例如，繼電器一般不會(huì)發(fā)熱或發(fā)燙，電動(dòng)機(jī)、變壓器的溫度要低于70℃。用手觸摸，若發(fā)燙則溫度高于70℃，則表示該部位的線路有問題。電路板焊接點(diǎn)較多，板片與板片之間用插頭連接，如果接觸不良，很可能發(fā)生故障。因此，在檢測(cè)期間，應(yīng)該用絕緣材料，對(duì)可疑的地方進(jìn)行輕微的撞擊。

3.2 技術(shù)方面的對(duì)策

3.2.1 加強(qiáng)電氣系統(tǒng)二次設(shè)備檢修維護(hù)

為了提高城軌車輛運(yùn)行管理水平，根據(jù)相關(guān)運(yùn)行要求、維護(hù)要求對(duì)城軌車輛電氣系統(tǒng)進(jìn)行二次設(shè)備檢修維護(hù)，以提升二次設(shè)備的維護(hù)水平，為城軌交通的運(yùn)營和維修工作奠定基礎(chǔ)。比如，為適應(yīng)城軌交通運(yùn)行和養(yǎng)護(hù)管理的需求，不斷提升其維護(hù)工作水平，為城軌交通的高效運(yùn)營和維修工作提供了可靠的保證。作為城軌交通的運(yùn)營和維護(hù)管理者，為了保障城軌交通的安全與穩(wěn)定，需要及時(shí)制定運(yùn)行、維護(hù)、管理和監(jiān)管的計(jì)劃。

3.2.2 直流電纜保護(hù)

目前，檢測(cè)直流電纜通常采用脫機(jī)和定期檢測(cè)。通過各種報(bào)警信號(hào)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行替換。采用在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以及時(shí)掌握電纜的絕緣參數(shù)，從而形成準(zhǔn)確的預(yù)警。此外，還可以制定一套行之有效的緊急事件計(jì)劃預(yù)案，并根據(jù)相關(guān)的規(guī)則，對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行處理，從而提升解決問題的能力。比如，將傳統(tǒng)的人工開關(guān)改造為電動(dòng)開關(guān)，減少員工往返的時(shí)間，真正做到遠(yuǎn)程控制，提高解決問題的效率[8]。在實(shí)施工程改造時(shí)，要檢查線路鋪設(shè)狀況，并對(duì)線路進(jìn)行改進(jìn)，如有條件，可由直接敷設(shè)改為架空敷設(shè)。在建設(shè)新的城軌線路時(shí)，應(yīng)選用具有良好阻水性的纜索，以增強(qiáng)其防水性能，同時(shí)還要設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)線路的動(dòng)態(tài)變化。

3.2.3 做好各部件定期技術(shù)檢修

對(duì)城軌車輛電氣系統(tǒng)各部件，定期開展技術(shù)檢修工作。尤其對(duì)轉(zhuǎn)向架、牽引供電系統(tǒng)、制動(dòng)等多個(gè)重點(diǎn)部分，強(qiáng)化安全管理，降低車輛故障發(fā)生概率。在運(yùn)行中，維修工作直接關(guān)系到車輛運(yùn)行的安全性與舒適度。轉(zhuǎn)向架的零件繁多，維修工作必須嚴(yán)格、準(zhǔn)確。因此，根據(jù)零件的功能和危險(xiǎn)程度，對(duì)轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架、輪對(duì)裝置、一系懸掛、二系懸掛、牽引傳動(dòng)等設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)檢查。對(duì)框架等關(guān)鍵零件進(jìn)行月修，通常是在車架側(cè)面、橫梁等焊縫處涂上白粉水，觀察結(jié)構(gòu)有無變形、開裂、開焊等缺陷。如有開焊等情況，應(yīng)立即進(jìn)行焊接處理，對(duì)比較嚴(yán)重的硬傷和局部變形，做好記錄，并用磁粉檢測(cè)故障情況。

對(duì)牽引和制動(dòng)系統(tǒng)來說，首先要從外面看，看外殼的表面是否牢固，沒有松動(dòng)、異音、異味、泄漏等。剎車裝置的各接頭固定牢固，箱門鎖緊。在對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行拆裝檢查時(shí)，應(yīng)先查看其內(nèi)部設(shè)備的外觀，確認(rèn)連接可靠。并且，電磁線圈與電連接器之間的連接是緊密的。檢查常見的、緊急的、快速的功能是否能夠正常運(yùn)行；檢查緊急制動(dòng)的壓力是否滿足相關(guān)項(xiàng)目的要求等；檢查所有固定螺栓和接頭零件是否松動(dòng)、漏氣、脫落，制動(dòng)裝置與制動(dòng)放大桿的連接螺栓、銷軸、制動(dòng)夾鉗是否松動(dòng)，制動(dòng)盤間隙是否正常，制動(dòng)盤制動(dòng)裝置的制動(dòng)和緩沖功能以及間隙調(diào)節(jié)裝置是否正常。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)城軌車輛電氣調(diào)試常見故障問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，總結(jié)出7 種影響電氣調(diào)試的故障，包括轉(zhuǎn)向架、輔助系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、車端連接等，并指出城軌車輛電氣系統(tǒng)在電氣調(diào)試過程中可能存在的問題，提出相應(yīng)的改進(jìn)和防范措施，保障城軌車輛安全運(yùn)行。