深圳市地铁集团有限公司运营总部
摘要：地铁运输是一个融入多学科的交通系统，其电气牵引系统故障处理也是地铁工作的重点及难点之一。本文根据多年的工作实践，对地铁电气系统牵引及辅助系统的故障处理方法进行探索，为同行借鉴参考。
关键词：地铁车辆；电气系统；故障；检修
前言
地铁以快速及环保等优点，被世界各国广泛应用。而作为交通工具，最基本的是安全性，地铁在运行过程需要按照既定的线路及轨道行驶，控制运行程度很复杂，也很容易产生故障。电气牵引及辅助系统更是故障的高发装置。文就牵引和辅助系统的特点、故障、方法进行探索。
一、电气牵引系统的故障分析与处理方法
（1）针对牵引系统进行故障分析
在一般情况下，发生故障几率较大的就是牵引系统，而起发生的原因也是有很多方面的，下面为发生故障后的几种情况：
①非正常时空状态运行。在地铁车辆运行时，通常会发生制动或启动的状态，这种现象会极大地影响城市交通地铁的运行。在高峰期时，地铁由于载重量过大，就会出现严重的时空而且处于非正常运行的状态，这样会因为车辆的制动造成电压、电流等的不稳定，就相当于短路的状态，就会损害运行电网等。
②非金属性短路故障。这种故障通常会在雨雪等状况下发生，因为液体会成为供电系统的连接体，就会让道床上的绝缘效果大打折扣，再加上长时间的运行，难免会让地铁车辆的支撑体产生污物等老化的现象，就会让电流泄露，这些电流就会通过失效的绝缘去座转为扁铜，造成回路。为了避免这故障的发生，可以有效地定期对地铁车辆的支撑体进行保养。
③金属性故障。这一类故障指的是三轨与钢轨之间发生的金属接触，或者是绝缘制作损坏，导致的地扁铜与三轨发生短路。比如供电系统进行停电检修时，检修人员没有将放在钢轨与三轨间的金属工具带走，就会发生直接的短路故障。所以在工作人员进行检修后一定要注意将检修工具带离（见图1）。
图1地铁供电系统示意图
（2）牵引系统的故障处理
牵引系统故障是地铁车辆中常发生的一种情况。这种故障通常的解决方式就是采用仿真式的维修（见图2）。在检修的过程中，地铁系统处在牵引变电所的远端时就可以进行仿真检修，让不同的点的位置与数据和实际相同，故障之间的距离缩短会使其中的电流运动状态增加。故障点与接触点的距离减小时就会让电流的上升速度提升，就可以发现并确定牵引系统是否产生了突变。在直流馈线电流仿真的分析中可以得出类似制定的函数，电流上升的速度会随着接触网末端的距离产生变化，当距离越远时，上升速度就越慢，就会让电流的稳定值越高。故障的仿真分析可以检测出地铁车辆的直流馈线电流大小与上升率，进而准确的推断出牵引系统是否发生故障。
二、辅助系统的故障分析与处理方法
（1）辅助系统故障的主要表现
①电容器故障。铝电解电容器发装在逆变器内部，其作用是可以起到稳压的效果。其氧化膜在电容工作时极易被损坏，尽管它有一定的自愈性，但是氧化膜破坏的速度大于它的自与速度时，让氧化膜来不及修补，聚会发生氧化膜破损，甚至是击穿，导致电容器失效。
②电力半导体器件故障。逆变器的工作环境是点流量很大的，店里半导体器件失效就会让逆变器失效，这是通常的原因，但是，大多设计师在设计的过程中没有对电力半导体器件的保护措施加以重视，所以电力半导体才会失效。
③弱电半导体器件故障。每个逆变器的内部都存在着多个弱电半导体元器件，这些器件是决定着整个逆变器能够正常有效工作的因素，当里面的某一个部件发生了故障，那么相对应的逆变器整体的性能就会受到影响，更为严重的会影响整个逆变器。而导致半导体器件失效的原因为内因和外因两个方面。内因是器件自身的固有性发生问题；外因则是由于外界的原因导致的故障。
图2牵引系统故障仿真式的维修示意图
（2）辅助系统的故障检修
对于辅助系统上的故障通常都采用神经网络故障诊断法来进行检修，其主要表现为：
①训练创建网络。将辅助系统的信息样本进行采集并将它输入到没有训练的网络中，在未训练的网络中对这些样本数据进行ANN训练，并在不断的训练中去寻找出最好的解决方案，从而来让氧化膜来不及修补，聚会发生氧化膜破损，甚至是击穿，导致电容器失效。
②电力半导体器件故障。逆变器的工作环境是点流量很大的，店里半导体器件失效就会让逆变器失效，这是通常的原因，但是，大多设计师在设计的过程中没有对电力半导体器件的保护措施加以重视，所以电力半导体才会失效。
③弱电半导体器件故障。每个逆变器的内部都存在着多个弱电半导体元器件，这些器件是决定着整个逆变器能够正常有效工作的因素，当里面的某一个部件发生了故障，那么相对应的逆变器整体的性能就会受到影响，更为严重的会影响整个逆变器。而导致半导体器件失效的原因为内因和外因两个方面。获得所需要的诊断网络。诊断网络是对故障进行检修的前提。
④网络诊断。指的是用神经网络进行计算的过程，即为根据诊断网络输入并对系统进行诊断的过程。通过故障特征进行提取和预处理，然后进行辅助系统的信息样本和故障数据的处理，最后在神经网络中进行故障检查。
三、结束语
地铁车辆电气牵引系统需要相关的技术人员对电气系统进行深入的了解，不断优化地铁车辆牵引与辅助系统处理方式。在出现故障后及时进行处理，不断提高地铁车辆运营效率与安全运营提供可靠的保障。
参考文献：
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