深圳地鐵101—122列車關鍵繼電器壽命分析及質量控制

辜王娟

深圳市地鐵集團有限公司運營分公司 廣東深圳 518040

摘要：深圳地鐵一期101-122車控制回路主要采用繼電器控制，運營近10年，多次發生繼電器故障且嚴重影響正線運營。對運營10年的關鍵繼電器進行綜合分析研究其實際使用壽命，并將周期更換作為關鍵繼電器主要質量控制措施。

關鍵詞：繼電器；壽命；質量

1.繼電器使用情況分析

1.1 裝車情況

深圳地鐵車輛一期列車（101-122車）全車控制繼電器總共490個，原裝大部分為AEG繼電器和GE MCRC系列繼電器。每列車8觸點普通繼電器176個，4觸點普通繼電器186個，接觸器68個，CU-U204-GE繼電器38個，延時繼電器22個。其中將故障導致列車無法動車及車門無法正常開關的繼電器定義為關鍵繼電器，數量共為104個。具體使用型號說明如表1。

深圳地鐵101-122車繼電器型號說明

型號 GE RL4RD040TWJ（外掛輔助觸點） 西門子3TH42系列繼電器 GE MCRC/GE MCRC-Rail 安川繼電器 CU-U204-GE

觸點對數 8 8 4 4 2

22列車使用范圍 非關鍵位置 關鍵位置 關鍵及非關鍵位置 裝車試驗中 關鍵及非關鍵位置

深圳地鐵其他車型使用情況 無 株機車型使用 長客列車全車使用12個 各車型裝車試驗中 長客列車、株機車均有使用

表1.深圳地鐵101-122列車繼電器型號說明

1.2 故障情況

繼電器故障主要表現為觸點卡滯、觸點阻值過大、線圈熔斷等。若發生繼電器觸點偶發卡滯則故障消失后故障確認難度極大；觸點阻值過大可通過去氧化措施進行初步處理；線圈熔斷則無較好的處理措施。

從2004年12月28日開通運營至今，車輛繼電器故障率較高，且影響較惡劣。由于繼電器均故障修故障導致的正線影響較大且，2013年起開始著手研究繼電器壽命周期問題，采用預防性維修策略進行繼電器質量控制，使用一年近一年來較好控制了101-122車的正線故障率。

2.繼電器壽命分析

因在列車每天的運行中，是靠繼電器的不停得電吸合、失電斷開來實現各種控制功能的。各個繼電器得電吸合、失電斷開的動作次數并不一致。然而，繼電器的壽命是根據動作次數計算的，考慮最大的動作量，關于繼電器的壽命計算如下：

列車運行時間：365-6（1個年檢）-9（3個三月檢）-8（8個月檢）=342天。

列車每天運行6圈，每圈60個站，每站都動作的繼電器一天動作數量為：60*6=360次。普通繼電器電氣壽命為100萬次。

一年繼電器動作最多次數為常用制動繼電器，根據事件記錄儀數據顯示其每站動作最多2-3次，以每天動作900次進行計算：900*（342-6天故障修-6天備用車）*9=900*330=297000次。可以使用的年限為：1000000/297000=3.37年。

其次為每站動作1次：360*（342-6天故障修-6天備用車）=360*330=118800次。可使用年限為：1000000/118800=8.42年。

理論情況下，繼電器的使用壽命除牽引制動的2個繼電器外均完全可以滿足列車的一個架修修程。但考慮繼電器的故障表現，并對更換下來的故障繼電器進行統計，通過統計發現，繼電器在使用3年后故障率將大幅上升，故建議列車以2-3年為周期更換動作最為頻繁的繼電器，在5年架修周期時更換動作次數較少的關鍵繼電器。

3.前期繼電器控制措施

3.1 結合五一、十一及春節節前普查對關鍵繼電器進行外觀及接線普查，并在計劃修作業中對安裝繼電器的箱體進行除塵；

3.2 對故障繼電器及疑似故障繼電器進行更換；

3.3 若某回路故障則更換該回路所有繼電器；

3.4 對西門子繼電器進行去氧化膜處理。

4.新增質量控制措施

4.1 換型

對已停產的繼電器，采用新型繼電器替換措施，如裝車測試安川繼電器。適用新型號的西門子3TH42系列繼電器代替AEG繼電器

4.2 周期更換

根據繼電器重要程度及動作次數將繼電器分位3年更換及5年更換量。并明確3年更換繼電器由檢修車間日常作業時更換，5年更換繼電器在架大修作業時進行更換。