浅谈南京地铁列车牵引电气系统技术特点与故障分析

谷文君

摘要：近些年来随着交通系统的不断发展，为了满足城市轨道的基本要求，对地铁车辆的基本性能的要求也越来越高，其中牵引电气系统是地铁列车的重要组成部分，也是日常檢修工作的重点和难点。本文将以南京地铁列车牵引系统技术应用特点为研究点，对故障进行系统的分析。

关键词：地铁列车；牵引电气系统；技术特点

牵引系统集成是列车集成创新的核心所在，需要在前期技术基础上，明确牵引系统的应用特点。根据技术体系的不断变化的趋势来看，要充分利用外来资源的优势，和国外公司进行交流合作、将技术体系应用到实践中，在消化、吸收的基础上进行自主创新，改变原有的车辆设计存在的问题，采用多种设计体系，将牵引电气系统技术落实到实处。

一、南京地铁列车牵引系统技术特征分析

1.列车的牵引性的设计

列车的牵引性是列车设计中的比较关键的部分，主要包括牵引力的速度特性设计和电制动力速度特性的设计。在进行设计的过程中，要保证设计的成果满足牵引性能和电制动力的需求，确保加速和减速的程度都和技术规范相符合。在列车的设计的过程中，由于进行牵引的逆变器与电机及应用方向所用的转向架是密切相关的，因此在进行牵引设计的过程中必须充分的考虑到上述的三项特征对接口的要求，针对设计中的诸多因素的影响，选择合适的齿轮箱，最大程度上保证牵引性能与电网电压、电网的最大电流等方面相匹配。

2.牵引性能的仿真

在进行列车的牵引性的设计过程中，牵引性能的仿真是最为基础的一部分，能统筹的计算牵引的特性和电制动特性，从而制定传动的条件和线路等，甚至能把高度、坡度及应该限制的速度等等都进行仿真的效果处理。将列车运行过程中的牵引力、制动力、加速减速电流、运行条件等都进行仿真的效果处理，并能真正的在一定程度上对电压、载重、牵引等方面进行组合计算对电机电流、功率、电阻功率等方面计算出定额的数据，得到可靠的数据，强化牵引性能的设计建设。

3.牵引性能中的主要的功能上的设计

在列车的牵引性功能的设计的过程中，最主要的功能上的设计主要包括如下的几个方面，如驾驶模式上的管理、牵引与制动指令的产生。传送、执行、和牵引允许、牵引的安全、电压的控制、气电混合的控制、设备的全面监控以及在发生故障处理等方面的功能。

4.牵引系统集成设计接口管理

列车牵引性设计中，牵引系统集成设计接口管理，是最为重要的一部分，确保牵引性能接口设计与诸多的元素相匹配，只有对接口进行管理，才能更好的对牵引机轨道电磁等方面进行控制和协调，确保牵引性能达到优良的水准，更好的对列车牵引性能进行完善，提升牵引技术的应用效果。

5.牵引系统和性能的实验

在牵引设备正事进行装车之前，必须要对各项组合进行试验，确保各个元素能更好的对牵引系统进行执行，保证牵引电机等各个方面都能满足规定的要求，同时也是在测验牵引性能是否能达到规定的标准，保证车辆在达到规定的车辆行驶速度时，列车的加速及减速的性能也能达到技术的要求，确保列车的兼容性能满足要求，全面促进列车更好的投入使用。

二、牵引系统接口设计控制与管理

牵引链的匹配性在设计中占据重要的作用，仿真系统的出现弥补了原有运行路线存在的问题，需要结合牵引电机的特征，合理设计变流器牵引系统的各项参数，达到优化设计结构的目的。

1.电机基频等效电路分析

根据电机供应系统的特点，需要明确电路图和电机参数，对其进行深入的整合分析，保证其能达到规定的电机牵引特性和电制特性。开关频率和调控策略具体情况如表一：

其次需要根据典型的开关输出数据，根据电机供应系统合理分析电机性能对电压和电流的变化，需要针对附加功率额变化控制好开关频率。在南京地铁列车行车过程中，存在低速行驶过程中噪音变化明显的情况，尤其是在运行速度在为20km/h左右，会出现测量列车噪音，列车启动后，需要掌握脉冲频率，根据电机的操作程序，对应用结果进行合理的判定。

2.牵引电机检验

电机在投入应用时，需要提前进行检验，根据机械应用标准，进行特性、超速、振动及噪声监测实验。定子绕组线电阻的检验结果如表二：

3.牵引性能分析

地铁列车在测定过程中，需要考虑到车速的基本性能，包括牵引力性能监测，额定电网载荷测定等，需要通过实际测量和记录掌握车辆行驶时间和速度比例。在控制过程中需要平稳进行，速度需要控制在合理范围内，列车冲击不得超过既定的指标，符合合同管理规定。牵引力功能的基本要求如表三：

三、案例分析——南京地铁二号线T6紧急制动故障

故障现象：2012年11月26日7：43分，行调来电，2602（011+012）次列车马群站换端后，发生紧急制动不能缓解故障，切除ATP无法缓解，使用BBS动车至学则路下线。

处理经过：轮值、浦厂及ALSTOM质保人员赶至学则路存车线处理。登车检查故障依然存在。在检查和测量紧制相关线路时，发现012A端COR2（钥匙继电器）一组触点不导通，对调同型号继电器后故障消失，多次测试均正常。

原因分析：该故障是由COR2继电器的偶发电气故障造成的。由于该触点未导通，致使紧制环线失电，因此无法缓解紧制。德驰COR2、DOR、KSR继电器性能不良，浦厂计划更换为立奇继电器。目前，浦厂正在采购中，后续将全部更换。

采取措施：

（1）日常车辆检修过程中，加强对紧急制动等相关功能的检查，防范此类故障的再次发生。

（2）督促浦厂加快采购，尽快完成整改，消除故障隐患。

四、结束语

针对地铁列车牵引电气系统的技术特点，为了发挥地铁列车的基本运行职能，要重视牵引特性设计和仿真系统设计。从集成设计接口管理到设备管理，需要保证系统应有的性能，经过多次磨合，重视列车驾驶模式设置及牵引动力的指令传递，从制动混合到各个判断系统入手，保证系统功能的有效性。