鄧愛(ài)喜

（湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)車(chē)車(chē)輛學(xué)院，湖南 株洲 412006）

淺談如何降低繼電器故障
——通過(guò)科學(xué)選型，降低列車(chē)關(guān)鍵繼電器故障率

鄧愛(ài)喜

（湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)車(chē)車(chē)輛學(xué)院，湖南 株洲 412006）

隨著地鐵事業(yè)的發(fā)展，為了能更為有效的提高列車(chē)運(yùn)營(yíng)的安全，針對(duì)地鐵工程列車(chē)GE繼電器故障頻發(fā)的情況，淺談如何通過(guò)科學(xué)選型，降低關(guān)鍵繼電器在正線的故障率。

GE繼電器；科學(xué)選型；降低；故障率

1 引言

隨著城市軌道交通的發(fā)展，城市軌道交通車(chē)輛電氣設(shè)備安全可靠的工作對(duì)軌道交通的運(yùn)營(yíng)安全起著越來(lái)越重要的作用，而如何保障電氣設(shè)備能安全有效的工作，必不可少的必然為繼電器.由此，從某種意義上說(shuō)，如何保證繼電器正常工作或降低繼電器的故障，是列車(chē)安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵針對(duì)某一地鐵公司的地鐵車(chē)輛設(shè)備從開(kāi)通運(yùn)行至今大部分已有5年的時(shí)間，地鐵車(chē)輛電器設(shè)備逐漸出現(xiàn)老化現(xiàn)象，特別是地鐵車(chē)輛控制用關(guān)鍵繼電器更是出現(xiàn)卡滯、線圈斷開(kāi)、觸點(diǎn)導(dǎo)通阻值跳變不穩(wěn)定等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了正線運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。

而地鐵列車(chē)AEG繼電器停產(chǎn)，GE繼電器在裝車(chē)1年后故障率大幅提升，該型號(hào)繼電器不能滿足車(chē)輛運(yùn)營(yíng)要求。在2010年期間，關(guān)鍵繼電器故障共發(fā)生正線故障23次，平均0.95次/十萬(wàn)列公里（造成晚點(diǎn)2起、下線2起、清客1起），甚至在2011年因繼電器故障發(fā)生1次救援。

國(guó)內(nèi)其他城市地鐵公司也正在或即將開(kāi)展的相關(guān)繼電器選型，為了解決列車(chē)原有繼電器卡滯的問(wèn)題，徹底消除安全隱患，有力維護(hù)地鐵運(yùn)營(yíng)服務(wù)形象，必須盡快開(kāi)展繼電器選型工作。

2 繼電器選型要求

繼電器選型需要結(jié)合安裝環(huán)境進(jìn)行，可以從繼電器的防塵性能、材質(zhì)、設(shè)計(jì)功率等方面考慮。

2.1 防塵性能

現(xiàn)有繼電器防塵性能較弱，灰塵容易進(jìn)入并堆積，導(dǎo)致繼電器線圈得電不吸合、失電不斷開(kāi)的故障，所以，應(yīng)選用密封性能較好的繼電器，保證繼電器的通斷性能和防塵性能。

2.2 繼電器觸點(diǎn)材質(zhì)

現(xiàn)有繼電器觸點(diǎn)材質(zhì)較差，易發(fā)生表面氧化、化學(xué)腐蝕導(dǎo)致接觸電阻變大。

通過(guò)對(duì)繼電器觸點(diǎn)接觸失效的機(jī)理分析探討，應(yīng)選用導(dǎo)電性和抗氧化性好的表面材料，提高觸點(diǎn)的硬度和耐磨程度。

2.3 繼電器觸點(diǎn)設(shè)計(jì)功率

目前部分繼電器觸點(diǎn)不滿足地鐵列車(chē)實(shí)際所帶負(fù)載要求，實(shí)際功率超過(guò)繼電器額定功率，這樣就要導(dǎo)致諸如觸點(diǎn)間的金屬電積，觸點(diǎn)焊接，磨損，或觸點(diǎn)電阻快速增加等問(wèn)題，因此，根據(jù)調(diào)查、分析，繼電器觸點(diǎn)所帶負(fù)載實(shí)際電流測(cè)量結(jié)果如下：

（1）8觸點(diǎn)繼電器（如2k05）：0.045A。

（2）4觸點(diǎn)繼電器（如2k17）：0.035A。

（3）多個(gè)繼電器并聯(lián)：0.184A 。

（4）I/O模塊（如4A22）：0.001A。

（5）大電流負(fù)載（如5k03）：3.3A。

綜上所述，繼電器選型應(yīng)符合以下要求：

（1）適用于軌道交通行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)；

（2）采用銀、氧化錫、AgW、AgCu等不易氧化、不易發(fā)生分子轉(zhuǎn)移的觸點(diǎn)材料；

（3）選用密封性能較好的繼電器；

（4）繼電器應(yīng)在標(biāo)稱(chēng)電壓的75％以上吸合；

（5）選用繼電器線圈材質(zhì)較好的繼電器；

（6）觸點(diǎn)實(shí)際負(fù)荷較大的應(yīng)適當(dāng)?shù)慕殿~，要求實(shí)際負(fù)荷小于額定值的80％。

經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研，初步選取市場(chǎng)口碑較好的施密特、西門(mén)子繼電器及采用干簧管為觸點(diǎn)的安川繼電器為待選品牌繼電器，與現(xiàn)有繼電器對(duì)比。

經(jīng)研究，對(duì)符合選型要求的繼電器進(jìn)行裝車(chē)試驗(yàn)，2010年10月27日更換安裝西門(mén)子繼電器（3TH42系列）、西門(mén)子繼電器（3RH11系列）、安川繼電器，具體詳見(jiàn)車(chē)輛綜技〔2010〕135號(hào)；西門(mén)子繼電器（3TH42系列）28個(gè)裝車(chē)實(shí)驗(yàn)，具體詳見(jiàn)車(chē)輛技術(shù)〔2010〕198號(hào)。從2010年12月至今共裝車(chē)試驗(yàn)35個(gè)繼電器，其中安川繼電器4個(gè)，西門(mén)子繼電器31個(gè)，已運(yùn)行一年表現(xiàn)良好，未發(fā)生任何故障。

因此，確定繼電器選型如下表：

替代品 被替代型號(hào)西門(mén)子繼電器（3TH42系列） AEG GE RL4RD040TWJ的44E、62E、80E西門(mén)子繼電器（3RH11系列） GE MCRC31E安川繼電器 GE MCRC22E GE MCRC40E

3 目前采取的措施

由于近期GE繼電器陸續(xù)出現(xiàn)幾起因質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的列車(chē)延誤事件，目前已對(duì)使用1年以上時(shí)間的GE繼電器進(jìn)行更換，對(duì)AEG暫不更換，并采取以下措施：

（1）將西門(mén)子繼電器和安川繼電器納入采購(gòu)計(jì)劃；

（2）對(duì)繼電器新到備件進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量驗(yàn)收；

（3）在新型繼電器上車(chē)前必須經(jīng)過(guò)通電測(cè)試；

（4）及時(shí)跟蹤新型繼電器運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前繼電器故障對(duì)正線的影響越來(lái)越引起地鐵公司運(yùn)營(yíng)人員的重視，通過(guò)科學(xué)選型不僅可以解決燃眉之急，降低列車(chē)關(guān)鍵繼電器故障率，同時(shí)為新車(chē)采購(gòu)提供技術(shù)參考。