浅谈地铁车辆继电器使用情况及维护措施

浅谈地铁车辆继电器使用情况及维护措施

任子豪

青岛地铁集团运营分公司西海岸运营中心，山东 青岛 266000

摘要：低压控制回路是整个列车电气系统中一个复杂且重要的子系统，该系统承担着列车的唤醒激活、车门、照明等系统的控制、监控工作，而在低压控制回路中，最重要也是数量最多的电器件就是继电器，地铁列车的信号传递、逻辑控制多由继电器完成。正线继电器故障影响大，造成晚点指标，甚至会导致救援。

关键词：地铁车辆继电器使用情况；维护措施；

继电器在列车控制方面发挥着重要的作用。地铁列车的信号传递、逻辑控制多由继电器完成，如检测车门状态、气制动状态，控制受电弓升降，激活司机台等。同时，继电器的使用数目众多，所以，继电器的状态将直接影响列车的运行情况。如何提高继电器的可靠性，保证地铁列车的安全运行，一直是地铁车辆工程师研究的课题。

地铁车辆继电器使用情况

1.应用于地铁列车的继电器的工况特点。因为地铁电气柜的空间有限，而继电器数目众多，所以厂家一般将继电器密贴安装，不利于散热；同时因为电气柜非密封环境，容易积累灰尘。这两方面导致继电器使用环境比较恶劣。继电器的工况恶劣列车继电器应用于不同的回路，动作条件不一样：有的动作频繁，最高可达每日200 次；有的线圈得电时间长，最长得电保持时间为16 h。动作越频繁，或者得电时间越长的继电器的故障率往往高于其他的继电器。

2.地铁车辆继电器选型注意事项。面对纷繁复杂的现代继电器产品，如何合理选择、正确使用，是降低继电器故障率的关键，是直接影响应用设备性能与实用可靠性的至关重要的环节。作为地铁车辆继电器最为主要的技术参数，在使用地铁车辆继电器的过程中，对于继电器的要着重对所在电路工作电压的考虑，地铁车辆继电器所在电路的工作电压要和继电器的额定工作电压相等。地铁车辆继电器的触点负载指的是其承受能力。地铁车辆继电器在触点的转换过程中会有相应的电压和电流通过，这就要求我们在使用地铁车辆继电器的时候要注意加在触点上的电压和通过触点的电流不能超过所使用地铁车辆继电器的触点负载能力。比如说一个地铁车辆继电器的触点负载为110V(DC)×1A，也就说明了继电器触点要在直流电压是110V的电路上进行工作，其他则不行。在地铁车辆继电器的使用过程中，对于其工作的时间是很重要的。在地铁车辆的控制系统中也要求有迅速的响应速度。针对地铁车辆低压继电器以及断路器和接触器的动作响应时间，现阶段的较为先进水平是在20ms以内。一旦地铁车辆继电器以及断路器和接触器的动作响应时间内有在20ms以内，就会导致在地铁车辆继电器多个进行顺序切换的时候造成逻辑顺序紊乱，有时候电路还会发生严重的短路情况，后果较为严重。根据负载情况选择继电器触点的种类和容量有相关的数据调查显示，在实际工作中，地铁车辆继电器发生在触点上的故障占到总故障的70%，这也就是说对于地铁车辆继电器触点的正确选择和使用时非常重要的。通常情况下，地铁车辆继电器在额定电压下切换负荷，当电流在100m以上A时，在额定电流的75%以下属于最佳。而如果地铁车辆继电器的电流在100mA以下，就会在工作中增加触点的积碳，导致地铁车辆继电器可靠性的下降，因为一般的地铁车辆继电器

是没有能力进行低电平切换的，所以要是选用对50mv、50μA以下负荷切换的地铁车辆继电器，要特别注意请地铁车辆继电器的生产厂协助进行选型。在地铁车辆继电器负载性质改变的情况下，地铁车辆继电器触点的负载能力会随之发生相应的变化。

二、继电器维护措施

1.选型是保证继电器可靠性的前提，而在列车运营过程中，采取适当的维护措施则是确保继电器可靠性的关键。常用的方法有：继电器并联、改善散热及定期更换。为解决控制继电器使用及维护存在的问题，建立了继电器分类原则、更换原则、换型原则，形成了控制继电器的维护策略。在继电器的使用过程中，部分继电器的故障表现为当次故障，重新吸合一次后就正常了，可能是继电器的常开触点偶尔接触不良引起；还有一部分故障为继电器线圈烧损而无法正常得电吸合。针对这两种故障，并联继电器是理想的解决措施。继电器并联有两种方式，一种是加装继电器，使其与原继电器线圈和触点分别并联，此方案的要求是须有足够的空间；另一种是在原继电器上将未使用的触点与已使用的触点进行并联，此方案要求原继电器上有空闲的触点。这两种方案广州地铁均有使用。并联改造是提高继电器常开触点可靠性的有效方法，可以保证电路有效导通，但对于常闭触点无效。为保障列车运营安全，必须对三类继电器进行批量更换。但在满足正线需求的同时，可充分利用继电器本身寿命。

2.改善散热环境。由于列车中的继电器均为密贴安装，散热不良，导致温度过高，将影响继电器的使用状态。解决此问题的方案除了选择耐高温的继电器之外，认为还可以采取以下措施：1）在电气柜中增加风机，采用强迫风冷，这需要在设计时考虑散热风机的安装位置和气流流通路径；2）在每个继电器之间保持一定间隙。继电器厂家曾做过试验，试验结果说明，有间隙的温升低于无间隙的，控制继电器换型必须考虑线路车辆继电器故障情况，原则上一年内同一类型继电器故障率大于等于6%（参考整车采购合同）可以考虑换型措施，但换型时必须考虑继电器的相关参数，如电压、电流、电气寿命、机械寿命、外形尺寸、安装间隙、温度、湿度等。新型号继电器整改装车前，须进行装车试验，先在非关键位置试验不少于3个月，待试验合格后移至关键位置，试验周期不得少于3个月，且试验装车数量不得少于同类继电器1列车装车数量。继电器在使用过程中检查手段有限，运用单位多数是用万用表测量其阻值来判断继电器的工作状态是否良好，该项检查费时风险又大，完成一列车需要几天时间，而且需要列车扣车进行，降低列车利用率，且作业人员往往容易造成触头接线漏接、虚接情况，给正线运营带来很大影响。考虑继电器的寿命一般均为5年以上，结合现场使用经验，建议关键继电器的检查周期为一年，非关键继电器的检查周期为三年，检查方法为先检查其外观、接线，然后用万用表测量其阻值，对阻值异常的进行去氧化膜作业，对去氧化膜后阻值依旧的继电器直接进行更换。通过控制继电器维护策略研究，可建立继电器维护指导性意义的纲领性文件，从而通过小至车间、大至公司层面全系统性地开展继电器管理，避免继电器管理混乱、无头无脑等乱象。由于继电器数量巨大、种类型号繁多、故障情况复杂，生产计划难以实现。通过继电器维护策略研究，按照更换原则进行生产计划及安排，大幅度降低了管理难度。通过继电器维护策略研究，建立了继电器分类原则及更换原则，实际上就确定了每年继电器的使用量，可为备件提报及采购提供有效依据。通过继电器维护策略研究，明确了特别关键、关键、非关键三类继电器批量更换周期，采用特别关键下车、关键及非关键上车方式，尽量利用各品牌、型号继电器的寿命周期，节约继电器维护成本。

以上方案是继电器工作的经验总结，目前正在进行相应的整改工作，继电器的可靠性得到了有效的改善。

参考文献：

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