地鐵列車繼電器觸點可靠性及對策研究

朱敏熙

摘要：隨著我國社會經濟的發展以及城市現代化建設的推進，我國在重視工業生產和城市建設的同時也越來越關注對生態環境和自然資源的保護，因此公共交通的建設和利用逐漸受到人們的重視。地鐵作為城市公共交通的重要組成部分，給人們的日常工作、生活等帶來了極大的便利。對于地鐵的建設來說，繼電器的使用越來越廣泛，也發揮著重要的作用。本文主要對地鐵列車繼電器觸點的可靠性及對策進行探究。

關鍵詞：地鐵列車;繼電器觸點;可靠性

引言

作為一種不可靠的電器元件，繼電器被應用在了工業的自動化控制建設之中。對于一般的工業生產來說，設計師在對整機的可靠性進行設計建造時，不會選擇或者盡可能減少繼電器作為元件的應用。但是就現在的工業生產來說，繼電器作為元件在自動化控制建設之中擁有通用性、標準化以及可簡化性強的物理特點，受到了工程師的青睞，因此也被廣泛應用。對于地鐵列車來說，繼電器的使用將對列車的運行質量以及效率等方面產生重要影響，而要想提升地鐵運行的質量，并且盡可能降低列車運行過程中發生安全事故的隱患，需要對地鐵列車繼電器觸點的可靠性進行研究。

一、繼電器觸點概述

繼電器是自動化控制技術應用過程中的一類開關元件，其本身的主要特點是擁有較強的隔離效果，而繼電器系統之中，其最重要的組成元件就是觸點。對觸點進行分析，在使用過程中觸點比較容易被損壞，性能脆弱，一旦損壞就會對繼電器產生影響，造成繼電器失效，進而對整個系統的控制失去作用[1]。

若是繼電器的觸點發生損壞，其最主要的表現形式就是觸點元件位置出現打火或者是放電。前者是因為在進行吸附和斷開的過程中，觸電的接觸點進行著較高頻率的重復性的動作，在這個過程中觸點之間相互接觸并且發力的程度不斷增加，逐漸產生高溫并且火花，若是在電源電流的波峰和波谷位置，繼電器的觸點發生閉合動作，那么將會導致出現較大的火花;后者也就是最常見的觸點拉弧，產生這一現象的主要原因是在兩個接觸點之間的空氣之中可以由反方向的電流穿過，逐漸形成具有弧度的放電現象，并且觸點在進行放電的過程中，其溫度會迅速攀升，高溫會對自身造成損壞，同時電流在空氣中傳播時，也會產生不同程度的電磁波影響著周圍設備的運行，對繼電器的使用質量和效率產生較大影響。

二、繼電器觸點在地鐵列車中的應用現狀

對于我國目前來說，地鐵繼電器的應用情況并不樂觀。從一方面來說，因為不同的繼電器在應用上面其控制回路有所不同，因此其動作的頻率也存在較大的差異性，最高的可以達到每天300次;從另一方面來說，因為地鐵運行的特殊性，其主要運行環境為隧道，因此繼電器上極容易吸附上灰塵，再加上潮濕環境等因素的影響，其表面比較容易產生氧化膜，長此以往其觸電接觸器的電阻逐漸增大，造成線路分壓現象的出現，最終導致控制回路的末端電壓較低，不能夠滿足繼電器的吸合要求。總而言之，在環境因素的影響下，容易降低繼電器觸電的可靠性，進而影響地鐵列車的運行質量和速率。

三、提升繼電器觸點可靠性的有效措施

（一）對繼電器進行合理選擇和使用

將繼電器應用于地鐵列車的關鍵就是繼電器型號的選擇，這也是提升其觸點可靠性的重要保障。因為環境因素的影響，因此在灰塵較多的使用環境之中應該選擇以施密特和安川等品牌為主的密封性能比較良好的繼電器，這是因為其外殼具備較高的防護等級，能夠從根本上降低灰塵對繼電器產生的干擾。對于繼電器在使用過程中出現的拉弧現象來說，在選擇繼電器型號的過程中需要考慮的因素是控制回路之中觸點的感性負載，也就是說要根據實際負載的情況進行觸點的選擇。從負載感性方面進行分析，相同的觸點所承受的電流值與之成反比，也就是說在實際應用的過程之中，繼電器觸點若是發生了比較嚴重的燒灼現象，那么可能的原因是負載感性成分較大，與觸點的實際容量不相符。

（二）將繼電器的觸點進行并聯

現階段，部分繼電器觸點在使用過程中的主要故障表現為偶然發生的，當對繼電器進行重新操作以后可以恢復正常。出現這一現象的原因有兩個，一是繼電器中某對常開觸點的接觸不良，而是在地鐵列車的運行過程中，觸點存在抖動的現象。要想解決上述問題，那么需要對繼電器的觸點進行并聯處理。但是在地鐵列車建設過程中，能夠進行繼電器安裝的空間比較有限，不能夠通過較多繼電器的安裝來實現其并聯，所以在對繼電器進行型號選擇時，需要選擇本身具有較多并且并沒有使用的常考觸點，這樣方便繼電器進行并聯[2]。這種提升繼電器觸點可靠性的措施對于常閉觸點來說并沒有太大的作用，但是能夠在一定程度上節約成本。

（三）將繼電器觸點表面的氧化膜去除

經過長時間的使用，繼電器表面形成較多的氧化膜，對其可靠性的提升產生影響。繼電器觸點在使用過程中，其回路控制工作進行時會產生比較微弱的電流，所產生的力量不能夠將表面的氧化膜破壞并去除，因此需要定期將表面的氧化膜進行去除處理，這樣才能夠保障地鐵列車的平穩運行。去除繼電器觸點表面氧化膜方法選擇的主要依據是電流的大小，也就是說，要促使觸點表面流過適當的電流，達到擊穿氧化膜的目的。當繼電器的觸點去除氧化膜以后，最明顯的現象就是電阻的降低，隨著其使用電阻在可控范圍之內逐漸增大，就需要定期對繼電器觸電的氧化膜進行去除，這樣才能夠有效提升其可靠性。

四、結束語

在地鐵列車的運行過程中，繼電器發揮了積極的重要作用。根據實際情況進行型號的選擇，并且將繼電器觸點進行并聯處理，同時還要定期去除繼電器觸點表面的氧化膜，只有這樣才能夠提升繼電器觸電的可靠性，保障地鐵列車的平穩運行。

參考文獻：

[1]李大洋.地鐵列車繼電器觸點可靠性及對策研究探討[J].數字化用戶，2018，24（039）：70.

[2]李文華，李爽，盧文將，等.鐵路繼電器觸點表面形貌及失效機理分析[J].表面技術，2018，047（008）：236-243.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司）