地鐵列車?yán)^電器應(yīng)用分析和維修對策

陳正陽

摘要：我國的地鐵列車電氣系統(tǒng)中較為主要且內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜的系統(tǒng)便是低壓控制回路子系統(tǒng)，低壓控制回路子系統(tǒng)負(fù)責(zé)著整輛列車的車門、照明等系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等開啟工作，而在該系統(tǒng)中電器件構(gòu)件最多的便是繼電器，地鐵列車的信號系統(tǒng)、邏輯控制也主要是利用繼電器系統(tǒng)來進(jìn)行工作的。所以，針對繼電器的應(yīng)用以及維修進(jìn)行探討，就有利于發(fā)現(xiàn)應(yīng)用時可能存在的問題，對地鐵列車的安全性有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：地鐵列車;繼電器;應(yīng)用分析;維修對策

引言

繼電器設(shè)備主要普遍運用在我國工業(yè)、自動化控制中，通常被作為是一種不可靠電器元件。在設(shè)計人員進(jìn)行整機(jī)可靠性設(shè)計時，會將繼電器標(biāo)記為不用或少用構(gòu)成元件。但繼電器在控制電路方面去大放異彩，根據(jù)其自身特別的電氣物理性質(zhì)，是其他電子元件構(gòu)件沒有辦法比擬的。

一、導(dǎo)致地鐵列車?yán)^電器發(fā)生故障的原因

（一）繼電器安裝環(huán)境

在我國繼電器的主要應(yīng)用還是在地鐵列車中，但是地鐵列車的電器柜因內(nèi)部空間有限，導(dǎo)致了安裝繼電器時，安裝人員會將繼電器緊密安裝在一起來使空間利用率最大化，但這樣安裝勢必會影響到繼電器的散熱性能。與此同時，因為電器柜屬于高危設(shè)備通常清潔不到位，導(dǎo)致其內(nèi)部存在大量灰塵，這種惡劣的環(huán)境會造成地鐵列車?yán)^電器不同限度的故障隱患[1]。

（二）繼電器工作狀況

繼電中的繼電器會被運用在各個電路中，而一部分電路工作頻率相對頻繁，一部分線圈的工作時間較長，工作效率頻繁時可以高達(dá)每天約兩百多次，線圈的工作時間也會高達(dá)16個小時左右。久而久之，如圖1所示這些動作頻率頻繁或者工作時間長的地鐵列車其繼電器就會發(fā)生故障。

（三）低壓回路特征

1.電壓：正在進(jìn)行浮充工作的蓄電池由于電壓過大，就會導(dǎo)致線圈的集中溫度過高，從而相對降低了設(shè)備的特性。一旦外部電壓發(fā)生變化，就會導(dǎo)致發(fā)生吸附時間類似的變化，因此，相關(guān)人員在進(jìn)行操作時如果動作太快，就會造成較大的反峰電壓，此類現(xiàn)象若是事先沒有安裝好抑制二極管，就會導(dǎo)致

直流電燃弧在觸點上運行時間加上，因此就會加大產(chǎn)生界面膜電阻的幾率，從而減少觸電的導(dǎo)電能力，降低工作效率。

2.電流：在觸點上的通過電流也不是越小就越好，而是存在相應(yīng)的范圍。當(dāng)通過觸點的電流小于100mA時，電弧效應(yīng)就會呈現(xiàn)出非常明顯的減弱現(xiàn)象，也就增加了擊穿膜電阻的工作難度，進(jìn)一步導(dǎo)致低電平的失效。而在以觸點上通過的電流相對小為背景時，尤其是在工作頻率低的地鐵列車?yán)^電器的動合觸點，有較好的電弧沖擊頻率，在觸點的接觸面非常黑或者非常厚，這也是造成繼電器故障的主要原因。

3.負(fù)載種類：在繼電器處于低負(fù)荷運行的情況下，就會產(chǎn)生許多接觸不良等現(xiàn)象的出現(xiàn)，而當(dāng)繼電器處于高負(fù)荷運行的情況時，一般都會產(chǎn)生電弧放電現(xiàn)狀，進(jìn)一步造成了觸點的熔結(jié)等等事故。因為繼電器負(fù)荷運行電流的不同，負(fù)荷電流在通斷的情況下就會形成不等程度的浪涌電流。變壓器、電機(jī)、照明等部分設(shè)備的負(fù)荷中會形成較大的沖擊電流通過， 所以經(jīng)常發(fā)生觸點熔化故障。

二、選擇地鐵列車?yán)^電器型號注意事項

目前市面上的繼電器設(shè)備紛繁復(fù)雜，如圖1所示。怎樣正確選擇、合理使用，是減少繼電器發(fā)生故障的關(guān)鍵，也直接關(guān)系到確保地鐵列車性能與實用性中不可忽略的環(huán)節(jié)[2]。

（一）參數(shù)選型

1.額定工作電壓的選擇

額定工作電壓作為地鐵列車中繼電器最重要的技術(shù)參數(shù)，在安裝繼電器的工作過程中，要針對繼電器所處電力工作電壓進(jìn)行綜合分析，其中包括地鐵列車?yán)^電器所處電路的工作電壓要與繼電器的額定工作電壓相等。

2. 觸點負(fù)載的選擇

地鐵列車?yán)^電器的接觸負(fù)荷是指其實時承受數(shù)據(jù)。地鐵列車?yán)^電器在接觸轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生對應(yīng)的電壓和電流，這就規(guī)定了我們在運行地鐵列車時要注意繼電器在接觸點上的電壓和通過該點位的電流，不得高于所運行地鐵列車?yán)^電器的觸點負(fù)荷上限。例如：某輛地鐵列車?yán)^電器的觸點負(fù)荷上限為110V（DC）×1A，也從側(cè)面證明了繼電器觸點工作規(guī)格必須是110V直流電壓電路。

（二）繼電器工作時間

在地鐵列車?yán)^電器的工作時，必須嚴(yán)格管控其工作時間。在地鐵列車的控制系統(tǒng)中也必須快速反應(yīng)。鑒于地鐵列車低電壓時繼電器運行或斷路器與接觸器動作的反應(yīng)速度，目前比較先進(jìn)的設(shè)備其反應(yīng)速度標(biāo)準(zhǔn)是在20ms以內(nèi)完成。一旦地鐵列車?yán)^電器、斷路器以及接觸器的動作反應(yīng)速度在20ms以外完成，就會造成地鐵列車?yán)^電器在運行多個順序并進(jìn)行轉(zhuǎn)換時邏輯順序錯誤，甚至還會造成電路嚴(yán)重短路問題出現(xiàn)。

三、地鐵列車?yán)^電器維護(hù)對策

在實際檢查工作中，僅通過簡單的檢查是不夠的，以下總結(jié)了幾點業(yè)內(nèi)的維護(hù)對策：

（一）普通檢查和除塵

根據(jù)相關(guān)節(jié)假日的調(diào)查，對主要繼電器的外觀和接線進(jìn)行了調(diào)查。計劃檢修時，對裝有繼電器的箱體進(jìn)行除塵工作。

（三）按時維護(hù)更換

根據(jù)對主要繼電器故障問題的研究，繼電器工作頻率越快，發(fā)生故障的可能性越高。根據(jù)實際使用狀況和重要性研究，對主要繼電器進(jìn)行按時維護(hù)和更換。

（四）更換型號

更好性能更好的新型繼電器，使繼電器的額定值等于電路中的電流值。利用繼電器本身通斷形成的電弧，分解觸頭產(chǎn)生的氧化膜，使接觸電阻值穩(wěn)定，充分發(fā)揮繼電器自身的“自潔”功能[3]。

四、結(jié)束語

綜上所述，繼電器的檢測手段在使用過程中受到限制。地鐵列車需要幾天的時間才能完工，為了加強列車的利用率，需要對列車?yán)^電器進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)。而且，操作人員容易造成觸點連接缺失和虛擬連接，對主線的運行產(chǎn)生較大影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]王長庚. 地鐵列車?yán)^電器全壽命分析和維修對策探討[J]. 城市軌道交通研究（8）：92-95，105.

[2]劉霞. 地鐵列車?yán)^電器全壽命分析和維修對策探究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2015， 000（019）：1813-1813，1708.

[3]陳前. 地鐵列車?yán)^電器全壽命分析和維修對策分析研究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2015（19）.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運營一分公司）