陳正陽(yáng)

摘要：我國(guó)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(kāi)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(hào)系統(tǒng)、邏輯控制也主要是利用繼電器系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行工作的。所以，針對(duì)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(shí)可能存在的問(wèn)題，對(duì)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(duì)策

引言

繼電器設(shè)備主要普遍運(yùn)用在我國(guó)工業(yè)、自動(dòng)化控制中，通常被作為是一種不可靠電器元件。在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行整機(jī)可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)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(méi)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(guó)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(shí)，安裝人員會(huì)將繼電器緊密安裝在一起來(lái)使空間利用率最大化，但這樣安裝勢(shì)必會(huì)影響到繼電器的散熱性能。與此同時(shí)，因?yàn)殡娖鞴駥儆诟呶ＴO(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(huì)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(huì)被運(yùn)用在各個(gè)電路中，而一部分電路工作頻率相對(duì)頻繁，一部分線圈的工作時(shí)間較長(zhǎng)，工作效率頻繁時(shí)可以高達(dá)每天約兩百多次，線圈的工作時(shí)間也會(huì)高達(dá)16個(gè)小時(shí)左右。久而久之，如圖1所示這些動(dòng)作頻率頻繁或者工作時(shí)間長(zhǎng)的地鐵列車其繼電器就會(huì)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(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致線圈的集中溫度過(guò)高，從而相對(duì)降低了設(shè)備的特性。一旦外部電壓發(fā)生變化，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生吸附時(shí)間類似的變化，因此，相關(guān)人員在進(jìn)行操作時(shí)如果動(dòng)作太快，就會(huì)造成較大的反峰電壓，此類現(xiàn)象若是事先沒(méi)有安裝好抑制二極管，就會(huì)導(dǎo)致

直流電燃弧在觸點(diǎn)上運(yùn)行時(shí)間加上，因此就會(huì)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(diǎn)上的通過(guò)電流也不是越小就越好，而是存在相應(yīng)的范圍。當(dāng)通過(guò)觸點(diǎn)的電流小于100mA時(shí)，電弧效應(yīng)就會(huì)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(diǎn)上通過(guò)的電流相對(duì)小為背景時(shí)，尤其是在工作頻率低的地鐵列車?yán)^電器的動(dòng)合觸點(diǎn)，有較好的電弧沖擊頻率，在觸點(diǎn)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(yùn)行的情況下，就會(huì)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(yùn)行的情況時(shí)，一般都會(huì)產(chǎn)生電弧放電現(xiàn)狀，進(jìn)一步造成了觸點(diǎn)的熔結(jié)等等事故。因?yàn)槔^電器負(fù)荷運(yùn)行電流的不同，負(fù)荷電流在通斷的情況下就會(huì)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(huì)形成較大的沖擊電流通過(guò)， 所以經(jīng)常發(fā)生觸點(diǎn)熔化故障。

二、選擇地鐵列車?yán)^電器型號(hào)注意事項(xiàng)

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(shí)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(guò)程中，要針對(duì)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(diǎn)負(fù)載的選擇

地鐵列車?yán)^電器的接觸負(fù)荷是指其實(shí)時(shí)承受數(shù)據(jù)。地鐵列車?yán)^電器在接觸轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓和電流，這就規(guī)定了我們?cè)谶\(yùn)行地鐵列車時(shí)要注意繼電器在接觸點(diǎn)上的電壓和通過(guò)該點(diǎn)位的電流，不得高于所運(yùn)行地鐵列車?yán)^電器的觸點(diǎn)負(fù)荷上限。例如：某輛地鐵列車?yán)^電器的觸點(diǎn)負(fù)荷上限為110V（DC）×1A，也從側(cè)面證明了繼電器觸點(diǎn)工作規(guī)格必須是110V直流電壓電路。

（二）繼電器工作時(shí)間

在地鐵列車?yán)^電器的工作時(shí)，必須嚴(yán)格管控其工作時(shí)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(shí)繼電器運(yùn)行或斷路器與接觸器動(dòng)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(dòng)作反應(yīng)速度在20ms以外完成，就會(huì)造成地鐵列車?yán)^電器在運(yùn)行多個(gè)順序并進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)邏輯順序錯(cuò)誤，甚至還會(huì)造成電路嚴(yán)重短路問(wèn)題出現(xiàn)。

三、地鐵列車?yán)^電器維護(hù)對(duì)策

在實(shí)際檢查工作中，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的檢查是不夠的，以下總結(jié)了幾點(diǎn)業(yè)內(nèi)的維護(hù)對(duì)策：

（一）普通檢查和除塵

根據(jù)相關(guān)節(jié)假日的調(diào)查，對(duì)主要繼電器的外觀和接線進(jìn)行了調(diào)查。計(jì)劃?rùn)z修時(shí)，對(duì)裝有繼電器的箱體進(jìn)行除塵工作。

（三）按時(shí)維護(hù)更換

根據(jù)對(duì)主要繼電器故障問(wèn)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(shí)際使用狀況和重要性研究，對(duì)主要繼電器進(jìn)行按時(shí)維護(hù)和更換。

（四）更換型號(hào)

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(yǔ)

綜上所述，繼電器的檢測(cè)手段在使用過(guò)程中受到限制。地鐵列車需要幾天的時(shí)間才能完工，為了加強(qiáng)列車的利用率，需要對(duì)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(diǎn)連接缺失和虛擬連接，對(duì)主線的運(yùn)行產(chǎn)生較大影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]王長(zhǎng)庚. 地鐵列車?yán)^電器全壽命分析和維修對(duì)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(duì)策探究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 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(duì)策分析研究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2015（19）.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)一分公司）