城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术分析

摘要：针对城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术的应用，做了简单的论述，提出了技术应用策略，共享给相关人员参考。从电客车运行实际来说，有了辅逆系统和辅助供电技术的支持，能够保证车辆运行的效率和安全性。若想实现上述目标，要结合其实际应用常见的故障和问题，做好相应的优化和改进，提高技术水平。

关键词：城市轨道交通；电客车；辅逆系统；辅助供电技术

从城市轨道交通电客车的电气系统中，辅助逆变器为重要设备，负责为各类低压设备，提供相应的电压和功率。在实际应用中辅助逆变器是否可以正常工作，直接影响着车辆照明系统和空调系统等的整体性能，关系着车辆运行的安全性。基于此，做好技术应用把控，有着重要的意义。 1 案例概述

以某地铁2号线为例，在实际应用中电客车辅助供电系统运行，常见过电流故障和转流失败故障。现结合系统运行和维护实践，进行逆变器使用常见的故障分析，提出技术应用的把控策略，做如下分析。 2 城市轨道交通电客车辅逆逆变器的故障分析

结合逆变器过电流故障，分析故障特点和检查以及处理： 2.1 故障描述

电客车辅助供电系统运行中的逆变器过电流，即INVOCD，主要判定标准是：电流传感器装置检测逆变器U相、V相、W相的输出电流瞬时值高于设定值

550A，那么可判定为逆变器过电流，同时断开主电路，关闭门极。在该线路0270车运行时，出现了辅助逆变器重大故障，故障发生时逆变器过电流，经过1s后自动复位。

2.2 故障调查思路

从使用的逆变器装置运行来说，过电流故障产生的原因和故障部件如下：1）功率单元。此部分故障包括IGBT功率元件的故障和光纤连接错误，采取更换功率单元措施或者正确连接光纤进行处理。2）电流传感器。若装置故障，那么需要更换传感器。3）控制逻辑装置。若发生SBU基板故障，需要更换基板；发生SCU基板故障，则要更换SCU基板；若光纤连接错误，要采取正确连接方法；若控制电源电压出现异常，那么要更换控制逻辑装置。4）电磁接触器HK。若HK配线改造绝缘处理异常，那么要重新绝缘处理；若HK本体故障，需要更换HK。对部件功率单元和电流传感器以及控制逻辑装置等，进行逐项排查，分析逆变器装置的故障。

2.3 故障检查结果

通过对上述内容的基本排查后，没有发现功率单元和电流传感器等存在异常情况。基于过往的资料了解到2号线车辆SIV电源装置，实施了HK配线改造以及软件升级，根据HK维修手册，明确车辆运行大约5年，累计运行公里数达到66万km，超出了使用标准60万km，需要更换公里数。对HK进行检查，发现接触表面存在着黑色氧化物，触点电阻值为16.29mΩ，超出标准值。综合分析判断此次故障和电磁接触器需要更换有着直接的关系。 2.4 处理措施

从HK性能的检测来说，常用的方法包括测量线圈电阻和最低动作电压以及释放电压。电客车长期运行电器箱内部将会积累大量的灰尘，对车辆处于运行状

态时保持的释放电压造成极大影响。经过试验台的检测，获得释放电压参数为9.9V，已经接近寿命电压值9.6V，动作时间大约437ms；释放时间大约203ms，超出了标准值，由此推测HK使用寿命到期，造成此次故障，采取更换HK接触器的处理措施。经过1年的运营，没有发生异常情况。

3 城市轨道交通电客车辅逆系统及辅助供电技术应用要点 3.1 运用逆电器电路原理选择

若想要保证辅助供电系统运行的稳定性和安全性，要做好系统设计和建设环节的把控。根据逆变器电气结构特点来选型，一般来说根据内部结构特点划分，逆变器主要包括直接逆变方式和升/降压稳压后逆变方式。其中，直接逆变的结构相对简单，使用的逆变器，选用的开关器件包括CTO和IGBT，多选择受电弓或者第三方，将其作为逆变源。采取的直接逆变方法，电路结构设计相对简单，使用的电子元件很少，所以控制难度不大。不过需要注意的是，其极易受电网输入电压相关影响[1]。采用升压/降压稳压方式，同直接逆变相比，能够保证逆变器装置输入电压的准确性和稳定性，为逆变器的使用，提供强有力的安全防护。使用的逆变器装置，主要利用PWM控制，所以选择设备时，要做好开关频率的分析，避免因为开关损坏频率高，使得逆变器运行效率降低，同时避免死区的影响降低输出效率。

3.2 基于电路构造选型

城市轨道交通电客车辅助供电系统中，需要采用逆变器装置，主要包括单逆变器型号以及双逆变器型号[2]。不同的逆变器装置，电路构造差异，按照逆变形式划分，单逆变器装置包括直接逆变类型、升压/降压逆变类型；双逆变器划分为串联类型和并联类型。运用双逆变器装置，开关频率比较低，一般来说可以达到150Hz，所以系统运行的损耗很小，逆变器装置的运行效率很高，对输出滤波器装置的要求不是很高，能够在高压逆变器中配置低压电力电子器件。运用单逆变器装置，整个电路的结构比较简单，电子元件数量比较少，具有较高的可靠性。除此之外，PWM输出的谐波含量很小，能够实现对谐波分量的有效控制。因为逆变器的输出电压，其进入到隔离变压器装置前，多通过交流滤波网络，所在变压器装置中的谐波损耗很小。

3.3 基于DC/DC变流器型式选择

一般来说，城市轨道交通电客车辅逆供电系统的应用，运用DC/DC变流器装置运行，主要形式保证按照直接变换与间接变换。采取直接变换形式较好，实际应用中不会给辅助逆变器装置运行造成不利影响。采用直接变换形式，选择半桥高频逆变降压后整流作业方式。运用间接变换方式来开展相关工作，要借助辅助逆变器装置供电，供电之后实施降压整流，实现对系统的运行保护[3]。在选择时要做好综合分析，优选逆变器装置，保证电客车辅逆系统运行的效果，确保供电的稳定性和安全性，做好全面的把控，推动城市轨道交通持续化发展。 3.4 做好性能对比分析

从电客车辅逆系统及辅助供电技术应用实际来说，若想保证供电系统运行的质量和效果，要优选设备，做好系统构建的严格把控。在具体设计时对选择的设备，进行性能对比分析，优选适宜的设备，保证辅助供电系统运行的安全性和稳定性。除此之外，要做好电客车辅逆系统和辅助供电常见的故障问题总结分析，提出有效的事前控制方法，保证电客车辅逆供电系统运行的效率，减少系统运行故障的发生，保障供电的稳定性，避免发生重大安全事故。采取综合把控的措施，做好全面的管控，保证电客车辅逆系统运行的效益和稳定性，提升客车服务质量

[4]。

结束语

综上所述，电客车辅逆系统和辅助供电技术的合理应用，对提高城市轨道交通系统运行的安全性和效率，有着重要的意义。在具体实践中，为了能够避免运行故障的发生，要做好设备选择和系统构建的把控，同时做好系统运维管理，及时排除运行安全隐患，保障客车运行的安全性。 参考文献

[1]刘海.西安地铁二号线电客车辅助供电系统典型故障分析[J].轨道交通装备与技术,2018(05):29-32.

[2]熊娟,付雄.成都地铁4号线电客车扩展供电功能的优化[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):156-157.

[3]张思婉,宁小辉.深圳地铁3号线电客车辅助供电系统控制回路改进措施[J].现代城市轨道交通,2017(05):16-20.

[4]康伟.基于幅流风机的城市轨道交通客车动态空调分析[J].城市轨道交通研究,2015,18(09):120-123.