淺談南京地鐵列車牽引電氣系統技術特點與故障分析

谷文君

摘要：近些年來隨著交通系統的不斷發展，為了滿足城市軌道的基本要求，對地鐵車輛的基本性能的要求也越來越高，其中牽引電氣系統是地鐵列車的重要組成部分，也是日常檢修工作的重點和難點。本文將以南京地鐵列車牽引系統技術應用特點為研究點，對故障進行系統的分析。

關鍵詞：地鐵列車；牽引電氣系統；技術特點

牽引系統集成是列車集成創新的核心所在，需要在前期技術基礎上，明確牽引系統的應用特點。根據技術體系的不斷變化的趨勢來看，要充分利用外來資源的優勢，和國外公司進行交流合作、將技術體系應用到實踐中，在消化、吸收的基礎上進行自主創新，改變原有的車輛設計存在的問題，采用多種設計體系，將牽引電氣系統技術落實到實處。

一、南京地鐵列車牽引系統技術特征分析

1.列車的牽引性的設計

列車的牽引性是列車設計中的比較關鍵的部分，主要包括牽引力的速度特性設計和電制動力速度特性的設計。在進行設計的過程中，要保證設計的成果滿足牽引性能和電制動力的需求，確保加速和減速的程度都和技術規范相符合。在列車的設計的過程中，由于進行牽引的逆變器與電機及應用方向所用的轉向架是密切相關的，因此在進行牽引設計的過程中必須充分的考慮到上述的三項特征對接口的要求，針對設計中的諸多因素的影響，選擇合適的齒輪箱，最大程度上保證牽引性能與電網電壓、電網的最大電流等方面相匹配。

2.牽引性能的仿真

在進行列車的牽引性的設計過程中，牽引性能的仿真是最為基礎的一部分，能統籌的計算牽引的特性和電制動特性，從而制定傳動的條件和線路等，甚至能把高度、坡度及應該限制的速度等等都進行仿真的效果處理。將列車運行過程中的牽引力、制動力、加速減速電流、運行條件等都進行仿真的效果處理，并能真正的在一定程度上對電壓、載重、牽引等方面進行組合計算對電機電流、功率、電阻功率等方面計算出定額的數據，得到可靠的數據，強化牽引性能的設計建設。

3.牽引性能中的主要的功能上的設計

在列車的牽引性功能的設計的過程中，最主要的功能上的設計主要包括如下的幾個方面，如駕駛模式上的管理、牽引與制動指令的產生。傳送、執行、和牽引允許、牽引的安全、電壓的控制、氣電混合的控制、設備的全面監控以及在發生故障處理等方面的功能。

4.牽引系統集成設計接口管理

列車牽引性設計中，牽引系統集成設計接口管理，是最為重要的一部分，確保牽引性能接口設計與諸多的元素相匹配，只有對接口進行管理，才能更好的對牽引機軌道電磁等方面進行控制和協調，確保牽引性能達到優良的水準，更好的對列車牽引性能進行完善，提升牽引技術的應用效果。

5.牽引系統和性能的實驗

在牽引設備正事進行裝車之前，必須要對各項組合進行試驗，確保各個元素能更好的對牽引系統進行執行，保證牽引電機等各個方面都能滿足規定的要求，同時也是在測驗牽引性能是否能達到規定的標準，保證車輛在達到規定的車輛行駛速度時，列車的加速及減速的性能也能達到技術的要求，確保列車的兼容性能滿足要求，全面促進列車更好的投入使用。

二、牽引系統接口設計控制與管理

牽引鏈的匹配性在設計中占據重要的作用，仿真系統的出現彌補了原有運行路線存在的問題，需要結合牽引電機的特征，合理設計變流器牽引系統的各項參數，達到優化設計結構的目的。

1.電機基頻等效電路分析

根據電機供應系統的特點，需要明確電路圖和電機參數，對其進行深入的整合分析，保證其能達到規定的電機牽引特性和電制特性。開關頻率和調控策略具體情況如表一：

其次需要根據典型的開關輸出數據，根據電機供應系統合理分析電機性能對電壓和電流的變化，需要針對附加功率額變化控制好開關頻率。在南京地鐵列車行車過程中，存在低速行駛過程中噪音變化明顯的情況，尤其是在運行速度在為20km/h左右，會出現測量列車噪音，列車啟動后，需要掌握脈沖頻率，根據電機的操作程序，對應用結果進行合理的判定。

2.牽引電機檢驗

電機在投入應用時，需要提前進行檢驗，根據機械應用標準，進行特性、超速、振動及噪聲監測實驗。定子繞組線電阻的檢驗結果如表二：

3.牽引性能分析

地鐵列車在測定過程中，需要考慮到車速的基本性能，包括牽引力性能監測，額定電網載荷測定等，需要通過實際測量和記錄掌握車輛行駛時間和速度比例。在控制過程中需要平穩進行，速度需要控制在合理范圍內，列車沖擊不得超過既定的指標，符合合同管理規定。牽引力功能的基本要求如表三：

三、案例分析——南京地鐵二號線T6緊急制動故障

故障現象：2012年11月26日7：43分，行調來電，2602（011+012）次列車馬群站換端后，發生緊急制動不能緩解故障，切除ATP無法緩解，使用BBS動車至學則路下線。

處理經過：輪值、浦廠及ALSTOM質保人員趕至學則路存車線處理。登車檢查故障依然存在。在檢查和測量緊制相關線路時，發現012A端COR2（鑰匙繼電器）一組觸點不導通，對調同型號繼電器后故障消失，多次測試均正常。

原因分析：該故障是由COR2繼電器的偶發電氣故障造成的。由于該觸點未導通，致使緊制環線失電，因此無法緩解緊制。德馳COR2、DOR、KSR繼電器性能不良，浦廠計劃更換為立奇繼電器。目前，浦廠正在采購中，后續將全部更換。

采取措施：

（1）日常車輛檢修過程中，加強對緊急制動等相關功能的檢查，防范此類故障的再次發生。

（2）督促浦廠加快采購，盡快完成整改，消除故障隱患。

四、結束語

針對地鐵列車牽引電氣系統的技術特點，為了發揮地鐵列車的基本運行職能，要重視牽引特性設計和仿真系統設計。從集成設計接口管理到設備管理，需要保證系統應有的性能，經過多次磨合，重視列車駕駛模式設置及牽引動力的指令傳遞，從制動混合到各個判斷系統入手，保證系統功能的有效性。