地铁车辆蓄电池检修周期分析

地铁车辆蓄电池检修周期分析

薛琪

福州地铁集团有限公司运营事业部，福建 福州 350000

摘要：改革后，在我国高速发展的背景下，带动了我国各领域的进步。近年来，蓄电池作为一种电化学系统，用于向电气和电子设备提供电能。以青岛地铁电客车蓄电池为例，通过对蓄电池充放电测试进行性能评估，测试结果表明目前蓄电池检修周期可以满足使用要求，无需再增加3年检修流程。

关键词：地铁；蓄电池；性能评估；检修周期

引言

蓄电池在地铁车辆辅助供电系统中扮演着一个非常重要的角色。当无网压、辅助逆变器故障、受电弓降弓或受流器降靴状态下，蓄电池为地铁列车直流控制系统、照明系统、网络控制系统等低压直流系统提供可靠的电源保障，满足乘客安全逃生的需要，并保证列车顺利升弓或升靴并投入工作，还为各个控制系统的唤醒提供动力保障，同时为辅助逆变器正常工作提供控制电源。

1地铁列车车载蓄电池组的重要作用

地铁列车车载蓄电池组是地铁车辆辅助供电系统中的重要设备，它作为列车控制设备和应急照明的备用电源，能够保障列车主要控制系统的安全、稳定。蓄电池在列车主供电系统接通前为列车激活各控制系统，同时为辅助逆变器提供控制电源。当线路电网无网压或带充电机的辅助逆变器全故障不工作情况下，蓄电池为车上应急照明、与安全有关的网络控制系统、列车的全部通信设备（包括PIDS、广播、无线电等）以及紧急通风设备、门控设备等提供紧急供电电源，维持规定的紧急供电时间，满足乘客安全逃生与供电需求。在降弓状态下为地铁车辆DC110V（以B型地铁为例）控制电路、照明、网络控制系统、PIDS系统等低压设备提供DC110V电源，保证地铁车辆升弓并投入工作。列车蓄电池组应该具备稳定可靠的性能，蓄电池温度异常故障会导致网络控制与诊断系统TCMS发出报警，从而影响列车的正常运行。本文结合南宁城市轨道交通公司地铁运行中的实际故障案例分析地铁列车蓄电池温度异常事件、故障原因及故障处理建议等。

2地铁车辆蓄电池检修周期分析

2.1数据存储

数据存储分为历史数据存储和故障数据存储：1）历史数据存储：间隔5min将系统监测的数据存储一次，数据存储时间为6个月，超过时间自动覆盖更新；一次存储的数据约为2KB，则6个月的数据量约为102MB。2）故障数据存储：每当有新故障报警发生时，立即存储一次该时刻的系统实时数据，共存储1000条数据，超过后自动覆盖最早的数据，则存储大小约为2MB。因此，选用256MB的存储器件可满足存储空间的大小需求。系统带有以太网口，可通过上位机在线监测和设置控制参数及运行数据，也可根据以太网接口在线更新系统程序。

2.2维保周期优化

根据镍镉蓄电池的使用情况，在检修过程中注意以下事项:①持续开展以3个月为周期的常规检查，例如外观检查、测量单体液面高度、电压以及温度，以避免失水、烧蚀、爬碱等情况出现;②每年进行一次调试性充放电，蓄电池长时间存放，会发生自放电现象，导致蓄电池容量不满足使用要求，因此需要进行调试性充放电以确保使用时的状态;③每3年进行一次深度清洁以及蓄电池容量测试，有利于蓄电池容量和寿命的提升，更为检修人员掌握蓄电池的状态提供了数据参考。

2.3温度传感器故障分析

经现场人员检测，当时蓄电温度池实际温度为28℃左右，温度传感器的实际阻值为111Ω左右。蓄电池温度传感器的型号为PT100B，查阅温度-阻值表可以看出，当环境温度为28℃左右时，温度传感器的阻值应在111Ω左右，因此Tc2车温度传感器参数正常。2016年10月19日晚，在0102车回厂后，检修技术人员对Tc1车和Tc2车的蓄电池温度传感器进行互换后故障消失。经测量，原安装在Tc1车的温度传感器阻值为110.3Ω，在合理范围内。重新安装Tc2车蓄电池箱温度传感器后，激活列车观察1h左右未再出现故障，对相应接线进行检查未发现异常，现车辆状态良好，待继续跟踪。因此暂时排除由于蓄电池温度传感器内部故障，导致输出温度值异常的可能。

2.4蓄电池充放电测试

按照厂家提供的蓄电池维护手册，电客车运行一定时间或者一定里程以后需做一次容量测试，即对蓄电池进行深度充放电，测试蓄电池容量是否满足要求。青岛地铁某线路于2018年4月开通，截止2022年1月份，电客车已运行近4年时间、累计约80万km，主要修程包括月检、半年检、年检跟架修，期间对电客车蓄电池组进行过充放电测试，测试结果如表1所示。

表1蓄电池充放电测试记录

蓄电池经过32A恒流充电8h，静置2h后，放电单体至终止电压1.0V，放电时长均在4h以上。电池维护手册关于剩余电量计算公式为

当剩余电量大于标称电量的80%，则表示蓄电池状态良好。通过蓄电池充放电测试可知，截止到测试时，电客车蓄电池未出现过充、过放的情况，常规维护期间无需进行充放电维护，结合架修修程对蓄电池进行充放电试验能够满足使用要求，无需再增加3年检修程内容。同时，结合列车月检、半年检及年检对蓄电池进行清洁并加强外观及接线检查，每2年进行蓄电池补液作业。

2.5增设周转备件

受运营前期预想不足、备件采购周期长等因素影响，目前二号线车辆仅有1组蓄电池周转备件，故障时整组进行更换，以避免仅更换单体而不做均衡性处理对蓄电池性能造成损伤。为提高电客车运用情况，计划将二号线车辆周转备件数量增加至3组，两组用于容量恢复时周转件的使用，另一组蓄电池作为故障替换件，在日常维护中发现个别单体过分耗水或电压不均时直接替换，将故障件统一收集以便进行深度维护。

2.6蓄电池能力测试。

在升弓状态下，将空调设置为通风模式，客室照明打开，随后降弓，确认无高压后按下控制柜中的EPSB应急电源启动按钮，确认应急照明与应急通风正常开启并维持45min以上，保证两端蓄电池的容量满足列车应急时的规定需求。蓄电池能力正常，可确保在正线发生高压故障情况下，提供应急通风、应急照明、应急广播以及开关门一次，保证乘客的生命安全。

结语

蓄电池是地铁车辆的关键部件之一，对电客车功能有着较大影响。青岛地铁某线路电客车已运行近4年时间，通过对蓄电池容量测试进行性能评估，测试结果表明，目前蓄电池检修周期可以满足使用要求，无需再增加3年检修流程。每2年进行蓄电池补液作业，结合架修对蓄电池进行充放电试验即可。

参考文献

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