葛兴来，张艺驰，杨 宁

（1.西南交通大学电气工程学院，成都 611756；2.北京纵横机电科技有限公司，北京 100094）

截至2020 年底，我国铁路运营总里程已增长至14.6 万公里，同时不断推进的城镇化进程使得城市轨道交通如地铁、轻轨、单轨、有轨电车等也在蓬勃发展。随着轨道交通的不断发展，列车面临更加多变的工况以及运行环境，加之列车长期服役过程中存在的部件疲劳，列车安全可靠运维的要求日益严苛。车载牵引变流器被视为列车的“心脏”，为列车的运行提供强劲动力，作为变流器实现电能变换的关键执行部件，IGBT 模块与电容的性能受多变工况影响较大且较为脆弱，因此研究牵引变流器关键部件的可靠性对保障列车安全运维具有重要意义。

相关统计显示：动车组牵引变流器中功率模块的故障率高居首位，且远超其他部件[1]；中间直流回路电容因严格的维修机制而故障记录较少，但若其故障将导致整个牵引单元无法继续运行，严重危害列车的运行安全。相比部件故障后的诊断与容错控制，寿命评估的目的在于预测部件的健康状态，为列车的状态修提供参考依据，以便及时维修或更换部件。此外，现行的列车安全维护方案主要为计划预防性维修，维修成本居高不下，并且存在部件失修的情况，而以寿命评估为核心的状态修为此问题提供了解决方案，是未来轨道交通修程修制改革的发展方向。因此，研究车载牵引变流器中IGBT 模块和电容的寿命评估具有相当的必要性，可实现部件全寿命周期内的健康状态监测和管理，进而提高牵引变流器的可靠性，降低列车运行风险，减少运维成本，以满足列车运行“安全、高效、低成本”的迫切需求。……