地铁列车继电器应用分析和维修对策

陈正阳

摘要：我国的地铁列车电气系统中较为主要且内部结构极为复杂的系统便是低压控制回路子系统，低压控制回路子系统负责着整辆列车的车门、照明等系统、监控系统等开启工作，而在该系统中电器件构件最多的便是继电器，地铁列车的信号系统、逻辑控制也主要是利用继电器系统来进行工作的。所以，针对继电器的应用以及维修进行探讨，就有利于发现应用时可能存在的问题，对地铁列车的安全性有着重要的意义。

关键词：地铁列车;继电器;应用分析;维修对策

引言

继电器设备主要普遍运用在我国工业、自动化控制中，通常被作为是一种不可靠电器元件。在设计人员进行整机可靠性设计时，会将继电器标记为不用或少用构成元件。但继电器在控制电路方面去大放异彩，根据其自身特别的电气物理性质，是其他电子元件构件没有办法比拟的。

一、导致地铁列车继电器发生故障的原因

（一）继电器安装环境

在我国继电器的主要应用还是在地铁列车中，但是地铁列车的电器柜因内部空间有限，导致了安装继电器时，安装人员会将继电器紧密安装在一起来使空间利用率最大化，但这样安装势必会影响到继电器的散热性能。与此同时，因为电器柜属于高危设备通常清洁不到位，导致其内部存在大量灰尘，这种恶劣的环境会造成地铁列车继电器不同限度的故障隐患[1]。

（二）继电器工作状况

继电中的继电器会被运用在各个电路中，而一部分电路工作频率相对频繁，一部分线圈的工作时间较长，工作效率频繁时可以高达每天约两百多次，线圈的工作时间也会高达16个小时左右。久而久之，如图1所示这些动作频率频繁或者工作时间长的地铁列车其继电器就会发生故障。

（三）低压回路特征

1.电压：正在进行浮充工作的蓄电池由于电压过大，就会导致线圈的集中温度过高，从而相对降低了设备的特性。一旦外部电压发生变化，就会导致发生吸附时间类似的变化，因此，相关人员在进行操作时如果动作太快，就会造成较大的反峰电压，此类现象若是事先没有安装好抑制二极管，就会导致

直流电燃弧在触点上运行时间加上，因此就会加大产生界面膜电阻的几率，从而减少触电的导电能力，降低工作效率。

2.电流：在触点上的通过电流也不是越小就越好，而是存在相应的范围。当通过触点的电流小于100mA时，电弧效应就会呈现出非常明显的减弱现象，也就增加了击穿膜电阻的工作难度，进一步导致低电平的失效。而在以触点上通过的电流相对小为背景时，尤其是在工作频率低的地铁列车继电器的动合触点，有较好的电弧冲击频率，在触点的接触面非常黑或者非常厚，这也是造成继电器故障的主要原因。

3.负载种类：在继电器处于低负荷运行的情况下，就会产生许多接触不良等现象的出现，而当继电器处于高负荷运行的情况时，一般都会产生电弧放电现状，进一步造成了触点的熔结等等事故。因为继电器负荷运行电流的不同，负荷电流在通断的情况下就会形成不等程度的浪涌电流。变压器、电机、照明等部分设备的负荷中会形成较大的冲击电流通过， 所以经常发生触点熔化故障。

二、选择地铁列车继电器型号注意事项

目前市面上的继电器设备纷繁复杂，如图1所示。怎样正确选择、合理使用，是减少继电器发生故障的关键，也直接关系到确保地铁列车性能与实用性中不可忽略的环节[2]。

（一）参数选型

1.额定工作电压的选择

额定工作电压作为地铁列车中继电器最重要的技术参数，在安装继电器的工作过程中，要针对继电器所处电力工作電压进行综合分析，其中包括地铁列车继电器所处电路的工作电压要与继电器的额定工作电压相等。

2. 触点负载的选择

地铁列车继电器的接触负荷是指其实时承受数据。地铁列车继电器在接触转换时会产生对应的电压和电流，这就规定了我们在运行地铁列车时要注意继电器在接触点上的电压和通过该点位的电流，不得高于所运行地铁列车继电器的触点负荷上限。例如：某辆地铁列车继电器的触点负荷上限为110V（DC）×1A，也从侧面证明了继电器触点工作规格必须是110V直流电压电路。

（二）继电器工作时间

在地铁列车继电器的工作时，必须严格管控其工作时间。在地铁列车的控制系统中也必须快速反应。鉴于地铁列车低电压时继电器运行或断路器与接触器动作的反应速度，目前比较先进的设备其反应速度标准是在20ms以内完成。一旦地铁列车继电器、断路器以及接触器的动作反应速度在20ms以外完成，就会造成地铁列车继电器在运行多个顺序并进行转换时逻辑顺序错误，甚至还会造成电路严重短路问题出现。

三、地铁列车继电器维护对策

在实际检查工作中，仅通过简单的检查是不够的，以下总结了几点业内的维护对策：

（一）普通检查和除尘

根据相关节假日的调查，对主要继电器的外观和接线进行了调查。计划检修时，对装有继电器的箱体进行除尘工作。

（三）按时维护更换

根据对主要继电器故障问题的研究，继电器工作频率越快，发生故障的可能性越高。根据实际使用状况和重要性研究，对主要继电器进行按时维护和更换。

（四）更换型号

更好性能更好的新型继电器，使继电器的额定值等于电路中的电流值。利用继电器本身通断形成的电弧，分解触头产生的氧化膜，使接触电阻值稳定，充分发挥继电器自身的“自洁”功能[3]。

四、结束语

综上所述，继电器的检测手段在使用过程中受到限制。地铁列车需要几天的时间才能完工，为了加强列车的利用率，需要对列车继电器进行相应的维护。而且，操作人员容易造成触点连接缺失和虚拟连接，对主线的运行产生较大影响。

参考文献：

[1]王长庚. 地铁列车继电器全寿命分析和维修对策探讨[J]. 城市轨道交通研究（8）：92-95，105.

[2]刘霞. 地铁列车继电器全寿命分析和维修对策探究[J]. 建筑工程技术与设计， 2015， 000（019）：1813-1813，1708.

[3]陈前. 地铁列车继电器全寿命分析和维修对策分析研究[J]. 建筑工程技术与设计， 2015（19）.

（作者单位：苏州市轨道交通集团有限公司运营一分公司）