地铁车辆继电器故障分析与控制优化

李继伟

中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市 063035

摘要：继电器因其独特的电气特性、物理特性及良好的通用性，广泛应用于地铁列车控制系统，是实现各项逻辑功能的关键器件。继电器能否正确动作，对地铁列车的运作稳定性至关重要。继电器故障一直困扰着列车的正常运营。对于继电器触点瞬时的动作故障，存在回库后故障排查定位困难。特别是随着运营时间的延长，继电器故障可能会不断增加。对涉及继电器的关键控制电路进行技术改造，可提高检修效率和运营保障能力，最简单易行的方法就是采用高可靠性继电器，对关键控制回路增加冗余设计。此外，对于新造车辆和进入架大修期的车辆，采用LCU替代是未来的一个发展方向。本文主要分析地铁车辆继电器故障分析与控制优化。

关键词：地铁列车；继电器；故障分析；控制优化

引言

地铁列车采用继电器（包括延时继电器）、接触器、按钮开关、旋钮开关以及连接用的导线等组成列车控制系统，其中继电器是实现各项逻辑功能的主要器件。通过确定继电器线圈得电吸合的条件及其触点开关所关联的功能电路，实现一定的逻辑功能。普通列车使用继电器的数量超过200个，涉及列车激活、司机室占有、车门状态监测、受电弓控制以及牵引制动等回路，其中60%以上影响运营的地铁列车故障由继电器故障引起。江苏省徐州地铁1号线电客车在运营期间，列车多次出现车门已关但牵引无法输出的故障。

1、继电器工作原理

继电器是一种电子控制器,它有控制系统(也称为输入回路)和控制系统(也称为输出回路),通常用于自动控制电路,它实际上是一个小电流来控制较大的电流“自动开关”。因此,在电路中起着自动调节、安全保护、切换电路等功能,车辆的紧急制动来控制车辆的紧急制动,直接影响车辆的运行,很容易造成车辆延误乘客,甚至导致抢救救援。

2、继电器的定义

继电器作为一种普通的电力元件，使用的范围非常广泛，但也是继电器定义中的一个非常重要的效果，大多数是根据继电器的工作原理而定义的，是电气输出电路中的电气控制，当输入容量发生变化时，控制功能会按预期变化，通常用于自动电路控制中。 实际上，它是一种“自动切换”的类型，用于使用小电路(如自动设置、安全、传输电路等)控制大电路的操作。扬声器是基于输入信号(电气或电气)控制电路中的电流的自动切换，当传感器中的输入量(如电流、电压、温度、压力等)为电晕提供输入电路(即功率元件)。 )变更为特定值，启动元件并关闭电路控制接触通常连接至工作阶段的控制电路，这是一个功能强大的元件，使用电磁原理来关闭或断开电路中节点控制的接触点，这是一个低电压、低电压的自动切换开关，用于控制自动控制、测量和继电保护系统中经常使用的大电流和高电压的工作阶段控制。 可让您使用电磁、机电或其他方法(如热电、光电等)封闭或断开电路中的节点，这些方法对于控制开关元件和保护自动控制系统、遥控、通信系统等至关重要，可支援开发比传统继电器更敏感、更长寿命、更快、更小的小型电气继电器，通常使用与外部电路连接的封闭结构或封闭结构，并允许与电子会话进行快速交换。 反映特定输入变量的强大机制允许继电器输入和输出部分之间的“通过”和“断开”控制电路，同时也存在分隔输入量、处理函数和控制输出部分的中间机制。

3、控制优化措施

继电器各类故障对运营造成了不利影响，特别是随着车辆使用年限的延长，故障率有所增加。针对这些问题，运营部门采取了相关预防措施。第一，在电气控制电路中，为防止各类继电器故障影响重要的电气回路，对车辆激活、司机室占有、受电弓控制、车门安全联锁以及牵引制动控制等重要电气回路中的关键继电器，如钥匙启动继电器（KeyStartRelay，KSR）和司机室占用继电器（CabOccupancyRelay，COR）等进行冗余设计优化。例如，针对此次对于车门故障，在COR5继电器触点旁并联一路COR14的常开触点，共同为DLR继电器提供电气输入。门安全联锁回路优化。第二，对故障率超标的继电器（包括延时模块）进行换型处理，特别是与列车控制和牵引控制有关的继电器，一旦出现故障应及时更换。第三，应用逻辑控制器（LogicalControlUnit，LCU）可编程逻辑控制单元，替代原控制电路中的时间继电器和中间继电器等有触点的器件，完成列车控制所需的各种逻辑和延时控制功能。这是一个新的发展方向，已经逐步应用于国内地铁列车或既有车改造方面。

4、零速继电器选型建议

由于选择不正确、质量低、使用不当和维护不良以及列车运行过程中经常出现零速度活动，因此，通常情况下，电磁发布在整个生命周期中永久失效的可能性很低，这一现象非常明显。 故障原因很容易分析，瞬时故障的可能性往往很高，并且很难重复，故障原因也比较难以分析瞬时故障，并且继电器故障的概率在接触性能、电路条件和环境适应性等方面都必须考虑到零速度继电器的特性。 汽车制造商应认真考虑，在车辆设计阶段，用户应仔细检查其不同品牌的会话容器，并且相同品牌的不同规格在设计、技术参数、性能基准、生命周期、应用环境等方面有所不同，电气设计人员应仔细选择零速继电器，并仔细检查其结构、性能、材料， 车辆设计的接触阶段和环境要求地铁用户应仔细选择不同的品牌或继电器，这些品牌或继电器可以由汽车制造商进行调节，并且考虑选择可靠性更高、维护成本更低的继电器，在某些继电器突然故障后，选择接触材料和零速继电器的接触次数也应十分彻底，这通常很难确定继电器原理、结构的原因， 与宁河车辆上的零速度处理质量等类似，虽然在更换之前的d8-u204-lq型之后电路中接触点的数量没有提高，但两个继电器的处理质量和许多技术参数相同，但对于铁路车辆中的关键继电器d-u04-kle接触材料(如笔触控制电路、制动控制电路和门控制电路中的零速度继电器)，建议

汽车车辆设计者时不要仅考虑允许的最大接触电流， 但是，在开发新产品和开发新设计时，如果不进行深入的研究和必要的科学实验，也不能盲目地选择关键组件，从而使接触流最小化并选择尽可能先进的低故障产品。

结束语

继电器是一种自动控制器,当输入量(电,磁,声,光,热)达到一定值时,输出量会发生跳变;执行机构的输出部件,可以“通过”和“中断”被控制电路的控制;继电器是在地铁车辆控制中起控制作用的执行元件,是能直接影响车辆运行的重要控制元件之一。识别继电器的运行状态和维护措施,有助于及时发现继电器的问题,这对车辆的安全运行具有重要意义。

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