关于成都地铁电客车继电器维保现状分析及应用建议

关于成都地铁电客车继电器维保现状分析及应用建议

贺皓东高鑫

成都地铁运营一分公司

摘要：本文介绍成都地铁电客使用的继电器的维保现状，并以1号线的障数据为基础进行分析，结合当前的应用情况、维护成本、技术革新等情况，对继电器后续的维保和后续新线建设提出相关建议。

关键词：电客车、继电器、现状分析、建议

1维保现状

1.1检修内容及周期

目前成都地铁继电器相关的检修工作主要将检修内容及深度进行分层分级，由一般检查到深度检查。一般检查主要通过里程检功能性试验确认继电器满足功能要求；深度检查主要是通过月修及架修对继电器外观进行检查、对性能参数进行测试。详见表1

表1继电器修程表

在电客车架修过程中，基于对继电器的使用频率和故障影响等基础数据统计，对部分使用评率较高和故障影响较大继电器进行更换，详见表2

表2架修继电器更换表

1.2继电器故障数据分析

继电器具有动作值的误差小、返回时间短、消耗功率低等优点，但随着运用时间的增加，其故障基本呈缓慢增加的趋势。对于运营中的电客车，继电器主要用于控制回路中，发生故障后的影响交到，因此在列车设计时必须选用可靠性、安全性符合的型号。

选取1号线2013年至今的继电器故障进行分析，基本印证了故障逐步增加。详见表3.

表31号线继电器故障统计表

a.目前1号线继电器自检修发现的故障主要集中在触头电阻超限，线圈电阻异常及断合电压异常两类故障故障率较低。

b.2016年自检修发现一起续流二极管击穿故障（表现为线圈内阻偏差较大），为10118列的EBR继电器，与6月18日2号线发生的故障继电器相同。

c.牵引系统内部主要是控制主接触器的L1R拉弧比较严重，已要求该继电器在架修时全部更换。

2继电器运营情况分析

2.1寿命分析

继电器有电气寿命及机械寿命相关的技术参数，车辆在设计之初会根据继电器的动作次数进行全周期核算，需满足合同中相关的技术标准。经核算后，为保证1号线电客车状态良好，降低偶发故障对运营安全的影响，在电客车架修时对使用频率较高的继电器进行更换。

2.2供应商分析

1号线所用的继电器主要厂家有西安西隆（3号线也有使用）、欧姆龙、富士等，其中欧姆龙为牵引厂家日本东洋供货，富士为制动厂家纳博供货。根据自检修情况及故障统计，该三类继电器均发生过线圈电阻异常、断合电压异常故障。继电器触点在断合过程中有拉弧现象，触头氧化后接触电阻偏大，根据目前的检修周期及作业内容，触头氧化情况在可控范围。

2.3运用特点分析

1号线牵引系统中L1R外壳发黑现象比较严重，主要原因为是通过触头的电流较大在断合过程中拉弧严重导致。

2.4替代性分析

通过对既有线路运行情况的了解，3、4号线在关键部位使用了干簧管继电器，该类继电器的触点用惰性气体完全密封在管内，触点工作环境得到很大提升，触头氧化腐蚀情况得到解决。

3继电器后续维护建议

1、调研国内其它地铁的继电器维护要求，北京在大修时对整车的继电器进行全部更换，为保证其可靠性及安全性，建议1号线在大修时全部更换。

2、考虑到成都的运行环境较为潮湿，长期使用后对继电器的触头氧化腐蚀较为严重，同时考虑到富士继电器的成本较高，建议通过技术改造的方式小范围安装试用干簧管继电器。

3、继电器属于整车控制电路的关键部件，安全性、可靠性、可用性要求高，但是继电器无法做到冗余控制，只能在故障时通过旁路开关进行处置。可编程逻辑控制单元（LCU）可满足对整车控制电路可靠性和冗余性的较高要求，它能采集控制器、开关、按键、接触器辅助触点等电气信号，经逻辑计算后驱动各类负载，完成指定的时序控制功能。每个主控板、数字输入输出控制模块均采用两系冗余的硬件结构。目前LCU深圳9号线、广州8/14号线、南宁3号线等项目得到广泛应用。建议后续可以通过试装或小批量应用等方式，对LCU在成都地铁的运行效果进行观察，同时需综合考虑LCU的首次投入成本与后期的维护工作量的平衡关系，尽量在降低成本的同时减少后期工作量。