张碧涛
中车唐山机车车辆有限公司、河北省唐山市 064000
摘 要： 铁路电力设备状态检修是通过对运行设备进行监测，保证设备安全运行的一种检修方法。状态维修具有针对性强、维修成本低的特点。在铁路电力设备领域，常采用状态检修策略进行日常检修。随着科学技术的进步和发展，我国铁路技术也在迅速发展，出现了更多的新技术，不仅对铁路动力设备提出了更高的要求，而且对铁路动力设备的状态检修能力也提出了更高的要求.为此，本文对新型的动车检修技术进行了研究和深入的分析。
关键词：新型动车组 电气检修 系统运维
一、动车组电气检修概述
1.1动车组电气检修技术发展
现在高铁在中国蓬勃发展。据估计，未来五年至少将投资4500亿美元扩建高铁网络。目前中国的高铁总长度为7531公里，新线路预计将延伸16000公里，连接北京到上海、武汉到广州等主要城市。到那时，预计中国将拥有最大的高铁网络。在20世纪80年代中国进行经济改革之前，日本人曾建议邓小平，经济发展的一条捷径就是投资基础设施和交通运输，比如高铁。从那时起，中国试验性地创造了第一辆自主研发的火车——“中国之星”。这个项目始于2002年，是一个完全独立的智囊团。它的设计时速为270公里，载客量为726人。一个原型机很快投入使用只有一年时间，为了安全起见，它的速度更受限制，为160公里/小时。然而，由于不明原因，中星在2006年停止了服务，可能是因为其技术不成熟。在高铁发展的历史上，铁路车辆(即火车运行的机械装置)发展了两大技术: 轮基钢铁和磁悬浮(或磁悬浮列车)。在轮基模式下，列车的运行速度比传统列车要快得多。由于车轮仍然与铁轨接触，列车无法安全运行超过400公里每小时。超过这个速度时，容易出现微小的裂缝，导致高昂的维护费用和安全问题。因此，基于车轮的高速铁路用于极高速的运营既不经济可行，也不安全。然而，经过几十年的发展和应用，车轮技术已经非常成熟，目前仍然是世界上各种大型系统的主要技术，如德国(ICE)、法国(TGV)和日本(新干线)。
以磁悬浮列车为例，这是一项较新的技术，目前仍处于大规模开发阶段，列车并不是依靠车轮运行的。相反，列车推进是由磁力“提升” ，“推动”和“引导”的铁路轨道上的车辆。由于铁路车辆与地面之间没有直接接触，列车能够安全地达到更高的运行速度，有时速度超过480公里。随着关于这两个选择的争论陷入僵局，以车轮为基础的系统逐渐在使用磁悬浮系统的呼吁上占据了上风。
到2018年底，中国高速铁路运营里程达到2.9万公里。高速铁路的快速发展不断提高了对铁路供电设备运行安全、稳定性和运行质量的要求，我国高速铁路建设供电安全监测系统(以下简称“6C 系统”)、接触网运行、几何参数、受电弓电流性能等监测，实现了对高速铁路接触网运行质量的评价，评价结果可用于接触网运行分析、日常维护和抢修。我国铁路供电安全监测系统已初具规模，并已延伸到高速铁路的纵深，普通快速铁路的横向发展。
1.2动车组电气检修内容以及发展现状
高速铁路动车组主要用作高压设备、主电路、辅助供电系统、交流供电系统和直流供电系统中的牵引系统，是保证高速铁路动车组运行的最重要的部分。在高速铁路动车组主回路维修技术中，应加强主控回路，检测主变压器一次侧过电流，对电励磁、线圈和主断路器进行维修，以保护主变压器不被过电流损坏。在接触网电流通过牵引系统后的高压设备平稳运行，实现预充电和接触开闭控制，完成操作或停机指令。厨房炊具、卫生设备等辅助电源设备是拥有属性高温、蒸汽，容易造成短路，而第三侧接地试验是保障主变安全的关键，在维护过程中注意过载运行的管理和控制，减少主回路本身故障引起的停电问题，积极检查相关风力设备的风压、管道泄漏、其他设备故障等问题，确保主回路的健康运行。
目前，我国电力工业发展迅速，高铁的电力系统不断完善，电力设备的检修也受到人们的关注，因为检修对电力系统运行的影响和工作中存在的问题逐渐暴露出来。目前，电力设备的维修主要采用定期维修的方式对电力系统的设备进行维修。实施状态检修可以降低成本，降低风险，提高电网运行效率和质量。
作为现阶段主要的维修方式，相应的技术手段和维修设备比较成熟，能够在正常条件下合理地进行，但高速铁路的情况比较特殊，由于高速铁路的空间有限，可用资源相对较少，维修过程比较困难。高速列车在维修过程中必须配备专业技术人员，维修中使用的相关设备必须整齐布置，应有一定的防护措施，最好在列车休息时进行维修工作。在检修过程中，要处理好状态维修与其他一系列检修方法的关系，以状态维修为主要检修方式，但不能从根本上放弃其他检修方法，而应相互补充、协调，及时发现设备运行过程中存在的问题，提出科学合理的解决办法
二、新型动车组电气检修技术研究
2.1 辅助电气检修技术
辅助电气系统的故障主要集中在配电盘、车内照明和辅助电源装置。配电盘接线不规范、空气开关和接触器损坏、电器元件损坏、继电器不动作等是配电盘失效的常见原因。在检修过程中，应加强对配电盘的监测，特别是对空气开关的开合试验，并提出专项检查。汽车内部照明系统的常见故障是照明灯和应急灯不正常照明，缺少照明和关闭功能。通过切换常规照明实验和应急照明实验，可以确认异常的存在。
2.2 车端连接电气检修技术
列车单元经常以8组或16组的形式分组。连接列车两端的过桥线暴露出来，其磨损和防水状况直接影响列车运行的安全，需要多次仔细检查，加大检查力度，才能及时发现安全隐患。故障后应严格按照技术工艺要求更换新产品。
2.3 配电盘故障
配电盘可能出现的故障包括: 配电盘接线不合格、空气开关损坏、接触器故障、空气开关安装或额定电流限值设置不正确、配电盘电气标志不清或缺失、电气元件保护部件损坏、继电器故障等。配电盘的空气开关应加装专门检查，以确保及时发现上述故障。
2.4 辅助电源故障
辅助供电系统是为除牵引供电外的所有电气设备提供电力的重要系统。动车组辅助电源系统由辅助变流器、蓄电池、充电器等组成。动车组辅助电源单元的故障包括辅助电源单元输入过电流、辅助电源单元传输不畅等。
2.5 故障诊断流程研究和设计
在进行动车组故障诊断的研究和处理的算法设计过程中，首先需要对动车组电力系统中的有效信息进行及时高速的采集和处理，这一过程通过对电力系统的设备进行在线监测系统的设计就能够实现，在动车组的电力系统中，在线监测设备可以跟踪和观测设备，根据最终测试结果分析故障类型和发展状态，甚至可以初步预测电力设备的未来发展趋势。在此基础上，有必要收集电力设备的相关信息，如工频、磁力线密度、局部放电、电压、电流等，然后根据设备的特点选择合适的信息收集方法。通常，采集信号分为以下几个阶段: 首先是尽快完成数据采集，保证采样的有效性，采样信号完整性高，之后，在信息采集完成后，按规定的周期采集二次信息，随机处理检测信号，及时采集故障信号，并根据故障信号制定处理方案。第二步是对数据进行传递，一般来说，信号处理系统和应用设备相距很远，所以信号会受到水平传播外部环境的影响，造成不同程度的信息损害。因此，有必要将模拟信号转换为固定格式的数字信号，然后对数据进行压缩，最后通过通信传输通道将数据上传到指定的单元。由于光纤具有很强的抗外界干扰能力，而且几乎不存在信号混淆或数据丢失的问题，因此提高信号传输质量具有重要意义。在电力系统的数据传递至服务器终端时，对电力系统的数据进行处理需要设计合适的故障诊断算法，采用有针对性的计算方法，可以对状态信息进行深入分析。在信号处理技术的应用中，其优势主要体现在复杂环境下信号的有针对性选择上。智能技术与数字信息技术的集成应用，可以提高电力设备的检测效率，实现设备监控的实施。进而从获取的数据中得出与电力系统故障有关的信息，有针对性的对其中的问题加以分析和处理。
三．结束语
总之，检测高速列车电气设备的维修活动，不仅可以保证列车上电力系统的正常运行，而且可以保证人们的出行安全和生命财产安全。因此，电力设备检修由传统的检修方式向状态检修方式的转变，极大地提高了高速铁路电力系统的安全性和稳定性。应以旅客安全为前提，实现状态检修的绝对优势，采取各种有效措施改变现状，为高速铁路电力系统的稳定运行做出应有的贡献。
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