李雪

摘? 要：文章主要分析了鐵路信號安全型繼電器的可靠性，重點對當前鐵路信號安全型繼電器的可靠性研究的重要性以及現(xiàn)狀進行了相關的討論。在對當前的安全型繼電器的可靠性進行研究的過程當中，仍然面臨很多的問題。通過對提高鐵路信號安全型繼電器的可靠性進行分析，以期保證繼電器的使用安全，保證設備的正常使用。

關鍵詞：安全型繼電器;可靠性;使用安全

中圖分類號：U284? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）10-0070-02

Abstract： In this paper， the reliability of railway signal safety relay is analyzed， and the importance and present situation of the reliability research of railway signal safety relay are discussed in detail. In the process of studying the reliability of the current safety relay， there are still many problems. Through the analysis of improving the reliability of railway signal safety relay， it is intended to ensure the safety of relay use and the normal use of equipment.

Keywords： safety relay; reliability; use safety

1 概述

當前，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，人們的生活水平也在不斷的提升，國家的鐵路路網(wǎng)系統(tǒng)也隨之得到了飛速的發(fā)展。在鐵路路網(wǎng)系統(tǒng)在運行的過程當中，要將控制系統(tǒng)給以及信號設備系統(tǒng)的安全性進行保證。在鐵路信號設備系統(tǒng)當中有一個很重要的基礎部件，那就是安全型繼電器，所以一定要將繼電器的可靠性進行保證。

2 提升安全型繼電器可靠性的重要性

2.1 保證設備的正常使用

在傳統(tǒng)的鐵路信號控制電路當中最重要的一個元件就是安全型繼電器，在將電路進行斷開以及閉合的過程當中，應用的方式相對比較特別，這樣可以對線路占用檢測進行完成，還可以進行進路安排，對道岔選擇工作任務進行完成。在當前國內(nèi)的一些傳統(tǒng)信號控制系統(tǒng)當中，承擔的運輸任務還是很繁重。如果想要將安全運行進行保證，那么需要全面的對安全型繼電器進行相關的分析。在高速鐵路和城市軌道交通建設發(fā)展的過程當中，對于一些系統(tǒng)設備和基礎的元件以及設備的使用壽命都有很嚴格的規(guī)定和要求。針對軌道交通信號繼電器來說，對其的使用壽命有具體的標準，例如結構穩(wěn)定和損耗率低以及查錯比較方便等都是對其的要求。在對繼電器進行設計的過程當中，要對材料更新工作以及產(chǎn)品的物理特性方面的工藝改進工作進行重視。在實際使用安全型繼電器的過程當中，如果出現(xiàn)一些細微的問題，那么就有可能對設備的正常使用產(chǎn)生一定的問題，要對設備的安全性進行保證，對其使用壽命進行延長，定期對其進行維護，保證設備的正常使用。

2.2 保證系統(tǒng)的使用安全

在鐵路系統(tǒng)的所有安全指標當中，最重要的就是安全可靠性。在系統(tǒng)運行的過程當中，不管出現(xiàn)的問題多么微小，都會對整個信號系統(tǒng)產(chǎn)生一些安全方面的威脅。一般來說，對于安全型信號繼電器，工業(yè)要求相對較高，觸點系統(tǒng)必須要和系統(tǒng)同步，而且信號要穩(wěn)定和精準，對其使用壽命要求較高，在進行閉合和斷開電路的過程當中，要保證電氣功能充足。如果設備身處的環(huán)境和濕度的變化較大，那么就要保證電氣絕緣強度夠高。還要將設備的時間特性以及電氣特性進行保證，保證設備可以進行長時間的工作，還要對其壽命進行保證。如果繼電器不同，那么性能也會不同。在安全使用信號安全型繼電器的過程當中，如果使用設備的時間超過八年，或者使用的次數(shù)超過規(guī)定，那么就要及時的更換設備，要將舊的設備進行維修。但是在實際使用的過程當中，有些繼電器并沒有達到自己應該有的使用壽命，仍然可以正常的進行工作。但是如果很多繼電器已經(jīng)到期了，對設備進行更換，那么就會產(chǎn)生經(jīng)濟浪費的情況。存在一些繼電器，并沒有將其規(guī)定的工作時限達到，就已經(jīng)出現(xiàn)了一些問題，這會對設備的正常使用產(chǎn)生一定的影響，而且會對整個信號系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。

2.3 對故障進行及時維修

在對設備進行維修的過程當中，一般會采用兩種模式對其進行維修。一種是故障維修，另一種是預防維修。故障維修就是說，在設備出現(xiàn)問題之后，必須要對其進行維修，機器會呈現(xiàn)出一種被維修的狀態(tài)。預防維修就是說，在設備出現(xiàn)問題之前，要對設備進行定期的維護。如果使用故障維修的方式，那么就會替代維修的繼電器，這樣就不會對設備的安全性產(chǎn)生很大的影響。如果是使用預防維修的方式，對設備進行定期的檢測，這樣并不能對繼電器的參數(shù)變化進行實時的檢測，如果在對其進行維修檢測的過程當中，有比較長的時間間隔，那么很有可能會將設備當中的故障遺漏，那么就會將徹底無法對其進行維修的情況發(fā)生。所以對安全型繼電器的可靠性進行相關的研究具有的價值很高。

3 安全型繼電器的特性

擁有繼電特性是安全型繼電器的一大特征。這種特性可以改變參數(shù)，從而使參數(shù)發(fā)生瞬時變化，實現(xiàn)對較大物體的遠距離控制。安全型繼電器的內(nèi)部結構有著相當嚴格的要求。比如接點系統(tǒng)的動作一定要都相同，而且應該準確無誤?？梢院芎玫膶﹄娐愤M行閉合和斷開，銜鐵也要達到標準的重量。這樣可以使得線圈電源在被切斷的時候，可以很好的避開危險側，中接點和前接點可以在第一時間斷開進入安全區(qū)。如果外界的溫度和濕度都發(fā)生了巨大的變化時，應當是電氣絕緣的強度維持在較高階段。并且應利用熔點較高的材料作為前接點材料。如此一來可以防止物理形變，保持平穩(wěn)的電器參數(shù)與時間特性等。電氣特性，機械特性與時間特性都是安全型繼電器的主要特性。這種特性可以幫助繼電器進行更好的檢測和維修護理。電氣特性的值分為很多種，比如額定值，釋放值和反向工作值等。而對于安全行繼電器中的機械特性來說，機械力就是其主要的參數(shù)，而這種機械力則又包括接點簧片的彈力以及位于銜鐵上重錘片的重力。在繼電器進行接通或者斷開的時候，新磁通會阻礙原有的磁通，那么就會造成緩慢動作產(chǎn)生的特性就叫做時間特性。

4 現(xiàn)階段繼電器主要的研究內(nèi)容

4.1 繼電器接點組拉桿材質(zhì)

現(xiàn)階段，對鐵路信號安全型繼電器進行相關的研究的過程中，一些信號工廠會對繼電器接點組拉桿采用國產(chǎn)未改性聚碳酸酯，這種材料在一定程度上存在一定的問題，比如這種材料本身比較脆弱，在進行塑造完成后，會很容易受到相應的外力干擾，從而影響繼電器的拉桿，造成相應的缺口，如果外力持續(xù)，且不采取相關的措施，就會導致拉桿的斷裂。對于現(xiàn)階段的繼電器接點組拉桿，斷裂的拉桿會對鐵路的正常運行造成相應的影響，比如影響行車的效率以及安全等。因此在進行具體研究中，針對拉桿的材料，需要進行相應的優(yōu)化，對機械的理化性能如尺寸穩(wěn)定性、耐磨性以及強度等內(nèi)容。

4.2 繼電器電源片、空白單元以及動靜接點的材質(zhì)

在進行繼電器安裝的過程中，酚醛模塑料PF2A4-161J是電源片、空白單元、動靜接點的主要材料。但是這種材料也在實際的運用的過程中，存在相應的問題。比如，在進行模壓制作的過程中，容易導致熱流動性過長的問題;酚醛模塑料低指標的強度和剛性;酚醛模塑料沒有抗霉變性，不利于實際的應用;在進行制作的過程中，酚醛模塑料會在塑化的條件下，尺寸的穩(wěn)定性會因此進行相應的降低。在繼電器實際應用的過程中，會因為大量清污工作，而在一定程度上導致繼電器在后期有大的調(diào)整，因此會影響繼電器的穩(wěn)定運行。

5 材料改善

相關研究人員在進行研究的過程中，結合相關材料的性質(zhì)，對上述有缺點的材料進行相應的改善。一些研究人員認為可以將國產(chǎn)未改性聚碳酸酯材料改為PA46，同時將酚醛模塑料材料改為PT-310，分別作為繼電器接點組拉桿的材料以及電源片單元、空白單元以及動靜接點的材料。其中選用PA46原因是因為：作為丁二胺和己二酸縮聚的相應產(chǎn)物，具有高結晶度以及高熔點的特點。在高溫的環(huán)境下，丁二胺有少量的碳元素，分子間有較強的作用力，在溫度高的環(huán)境下耐熱，能夠保證相關材料的剛性和高強度，保證在進行實際應用的過程中，保證相關的材料不易變形 ，因此作為拉桿材料。選用PT-310材料的原因為：作為不飽和聚酯模材料，其具有耐熱改性、受外力的變化較小、有更好的電氣性以及良好耐電弧性，在進行具體的研究過程中，能夠減少相應的缺口，降低吸水性，促進更好的材料選擇。

6 當前對安全型繼電器可靠性進行研究的現(xiàn)狀

在當前的階段當中，探索鐵路信號安全型繼電器的機理，對壽命預測方法以及繼電器的可靠性進行研究，這些問題的研究體系相對來說不是很完善。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，高速鐵路也隨之飛速的發(fā)展，這對計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的普及提供了相關的基礎。傳統(tǒng)信號設備系統(tǒng)是由安全性繼電器組成的，所以在國內(nèi)外當中還沒有研究鐵路信號安全型繼電器壽命預測以及可靠性的系統(tǒng)。如果想要對安全性繼電器的可靠性進行相關的研究，那么可能就需要對國內(nèi)外行業(yè)在研究航天用繼電器以及其他繼電器的相關方法進行借鑒。繼電器的種類相對來說比較多，而且這些繼電器的工作原理都是相通的，所以可以對這些安全型繼電器進行相關的學習和借鑒，這樣在對繼電器進行研究的過程當中，可以加入一些新思路，研究面也更加廣泛。

在對繼電器失效模式進行分類的過程當中，要將相關的規(guī)定作為劃分依據(jù)，將其分為隨機失效以及退化性失效。隨機性失效就是繼電器在一些特定的工作條件或者是環(huán)境進行工作的過程當中，要將穩(wěn)定的工作狀態(tài)進行保持。但是可能在一個隨機的時刻，繼電器就突然沒有辦法將應有的功能發(fā)揮出來，無法對其進行正常使用。導致繼電器出現(xiàn)隨機性失效的原因有很多種，不管是外部因素還是內(nèi)部因素都有可能。退化性失效就是說隨著不斷加長的繼電器的工作時間和動作次數(shù)，繼電器的性能會變的越來越低，最后會導致繼電器無法正常使用的情況發(fā)生，對鐵路信號安全型繼電器的可靠性產(chǎn)生影響，影響設備的正常使用。

7 結束語

綜上，在當前對鐵路信號安全型繼電器可靠性進行研究的過程當中，還是存在很多問題，所以要對國內(nèi)外的相關技術進行借鑒，進行不斷的創(chuàng)新，將安全型繼電器的可靠性進行提升，可以將設備的整體使用壽命進行延長，將設備運行過程當中的安全性進行保證，提高設備的安全性，提高工作效率。

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