深圳地鐵101—122列車關(guān)鍵繼電器壽命分析及質(zhì)量控制

辜王娟

深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司 廣東深圳 518040

摘要：深圳地鐵一期101-122車控制回路主要采用繼電器控制，運(yùn)營(yíng)近10年，多次發(fā)生繼電器故障且嚴(yán)重影響正線運(yùn)營(yíng)。對(duì)運(yùn)營(yíng)10年的關(guān)鍵繼電器進(jìn)行綜合分析研究其實(shí)際使用壽命，并將周期更換作為關(guān)鍵繼電器主要質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：繼電器；壽命；質(zhì)量

1.繼電器使用情況分析

1.1 裝車情況

深圳地鐵車輛一期列車（101-122車）全車控制繼電器總共490個(gè)，原裝大部分為AEG繼電器和GE MCRC系列繼電器。每列車8觸點(diǎn)普通繼電器176個(gè)，4觸點(diǎn)普通繼電器186個(gè)，接觸器68個(gè)，CU-U204-GE繼電器38個(gè)，延時(shí)繼電器22個(gè)。其中將故障導(dǎo)致列車無法動(dòng)車及車門無法正常開關(guān)的繼電器定義為關(guān)鍵繼電器，數(shù)量共為104個(gè)。具體使用型號(hào)說明如表1。

深圳地鐵101-122車?yán)^電器型號(hào)說明

型號(hào) GE RL4RD040TWJ（外掛輔助觸點(diǎn)） 西門子3TH42系列繼電器 GE MCRC/GE MCRC-Rail 安川繼電器 CU-U204-GE

觸點(diǎn)對(duì)數(shù) 8 8 4 4 2

22列車使用范圍 非關(guān)鍵位置 關(guān)鍵位置 關(guān)鍵及非關(guān)鍵位置 裝車試驗(yàn)中 關(guān)鍵及非關(guān)鍵位置

深圳地鐵其他車型使用情況 無 株機(jī)車型使用 長(zhǎng)客列車全車使用12個(gè) 各車型裝車試驗(yàn)中 長(zhǎng)客列車、株機(jī)車均有使用

表1.深圳地鐵101-122列車?yán)^電器型號(hào)說明

1.2 故障情況

繼電器故障主要表現(xiàn)為觸點(diǎn)卡滯、觸點(diǎn)阻值過大、線圈熔斷等。若發(fā)生繼電器觸點(diǎn)偶發(fā)卡滯則故障消失后故障確認(rèn)難度極大；觸點(diǎn)阻值過大可通過去氧化措施進(jìn)行初步處理；線圈熔斷則無較好的處理措施。

從2004年12月28日開通運(yùn)營(yíng)至今，車輛繼電器故障率較高，且影響較惡劣。由于繼電器均故障修故障導(dǎo)致的正線影響較大且，2013年起開始著手研究繼電器壽命周期問題，采用預(yù)防性維修策略進(jìn)行繼電器質(zhì)量控制，使用一年近一年來較好控制了101-122車的正線故障率。

2.繼電器壽命分析

因在列車每天的運(yùn)行中，是靠繼電器的不停得電吸合、失電斷開來實(shí)現(xiàn)各種控制功能的。各個(gè)繼電器得電吸合、失電斷開的動(dòng)作次數(shù)并不一致。然而，繼電器的壽命是根據(jù)動(dòng)作次數(shù)計(jì)算的，考慮最大的動(dòng)作量，關(guān)于繼電器的壽命計(jì)算如下：

列車運(yùn)行時(shí)間：365-6（1個(gè)年檢）-9（3個(gè)三月檢）-8（8個(gè)月檢）=342天。

列車每天運(yùn)行6圈，每圈60個(gè)站，每站都動(dòng)作的繼電器一天動(dòng)作數(shù)量為：60*6=360次。普通繼電器電氣壽命為100萬次。

一年繼電器動(dòng)作最多次數(shù)為常用制動(dòng)繼電器，根據(jù)事件記錄儀數(shù)據(jù)顯示其每站動(dòng)作最多2-3次，以每天動(dòng)作900次進(jìn)行計(jì)算：900*（342-6天故障修-6天備用車）*9=900*330=297000次。可以使用的年限為：1000000/297000=3.37年。

其次為每站動(dòng)作1次：360*（342-6天故障修-6天備用車）=360*330=118800次。可使用年限為：1000000/118800=8.42年。

理論情況下，繼電器的使用壽命除牽引制動(dòng)的2個(gè)繼電器外均完全可以滿足列車的一個(gè)架修修程。但考慮繼電器的故障表現(xiàn)，并對(duì)更換下來的故障繼電器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，繼電器在使用3年后故障率將大幅上升，故建議列車以2-3年為周期更換動(dòng)作最為頻繁的繼電器，在5年架修周期時(shí)更換動(dòng)作次數(shù)較少的關(guān)鍵繼電器。

3.前期繼電器控制措施

3.1 結(jié)合五一、十一及春節(jié)節(jié)前普查對(duì)關(guān)鍵繼電器進(jìn)行外觀及接線普查，并在計(jì)劃修作業(yè)中對(duì)安裝繼電器的箱體進(jìn)行除塵；

3.2 對(duì)故障繼電器及疑似故障繼電器進(jìn)行更換；

3.3 若某回路故障則更換該回路所有繼電器；

3.4 對(duì)西門子繼電器進(jìn)行去氧化膜處理。

4.新增質(zhì)量控制措施

4.1 換型

對(duì)已停產(chǎn)的繼電器，采用新型繼電器替換措施，如裝車測(cè)試安川繼電器。適用新型號(hào)的西門子3TH42系列繼電器代替AEG繼電器

4.2 周期更換

根據(jù)繼電器重要程度及動(dòng)作次數(shù)將繼電器分位3年更換及5年更換量。并明確3年更換繼電器由檢修車間日常作業(yè)時(shí)更換，5年更換繼電器在架大修作業(yè)時(shí)進(jìn)行更換。