温州S1线车辆继电器故障分析及改进

温州轨道交通S1线一期工程车辆的编组由四节车辆组成，采用CRH6D市域动车组制式。制动系统采用1动1拖为一个控制单元的微机控制直通式电空混合制动系统，制动控制采用架控方式，每辆车配有两套电空制动控制模块。空气制动系统的控制理念基于分布式单个转向架控制。温州轨道交通S1线列车自18年7月热滑以来，多次在正线调试期间中报列车无法牵引故障，需救援回场，严重影响了温州轨道交通S1线的列车服务质量。

1故障排查

经过现场排查及故障复现，发现故障原因为列车牵引授权电路不得电导致。列车牵引授权电路如图1所示，当司控器手柄置于牵引位时且所有转向架常用制动缓解（BR2）、所有门关锁好（DIR1）、列车未施加紧急制动（EBAPR2）、信号系统未施加制动（AFSBR）。结合现场实际情况，可判断故障原因为列车常用制动状态继电器（BR2）不得电导致。

图1 牵引授权电路

每节车有一个制动网关单元（G阀）和制动控制单元（S阀），当常用制动缓解时，两个阀的分别发出电信号使G阀制动状态继电器（BSGR）和S阀制动状态继电器（BSSR）得电。当所有G阀、S阀制动状态继电器得电，辅助触点闭合，则激活端的常用制动状态继电器（BR1、BR2）得电。但由于故障时刻,由常用制动状态继电器BR2辅助触点驱动的制动施加指示灯常亮,可判断常用制动状态继电器是正常的,因此可将故障范围锁定在列车制动状态控制电路上。对列车制动状态控制电路全面排查端子排、连接器均为发现异常，故将故障点锁定在各个阀的制动状态继电器上。

2故障分析

制动状态继电器采用LEACH F470-KIV型，该型号继电器共有三组辅助触点，辅助触点①用于串联列车制动状态电路；辅助触点②是网络系统用来监测的触点；辅助触点③是用来驱动车侧制动状态指示灯。

拆解部分车制动状态继电器发现个别制动状态继电器的辅助触点③有烧灼。辅助触点③只用于驱动车侧制动状态指示灯与列车制动状态电路无关，为确定故障点，特将所有列车的车侧制动状态指示灯负载切除，正线跟踪一个月，故障未再出现。现车跟踪测试，发现指示灯瞬间启动电流在100微秒内出现最高20.3A的峰值电流，远大于继电器开关电流最大允许值，存在电气参数匹配缺陷，导致部件工作失效。

车侧指示灯电路采用隔离开关电路设计，隔离开关电路的输入部分须加入滤波电容，其启动瞬间输入滤波电容呈现短路状态，导温州S1线车辆继电器故障分析及改进

赵清

温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司运营分公司 浙江 温州 325088摘 要: 分析了温州轨道交通S1 线车辆试运行初期“车辆气制动施加状态异常”的故障现象及与原因，介绍针对此故障的的改进方法。

关键词：继电器；控制电路优化；改进措施

DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201830106

致启动电流过大。原设计车侧指示灯电路瞬间启动峰值电流已远超过继电器触点开关承受的电流，且车侧指示灯在列车实际运行中使用频繁，很容易导致触点开关损坏。通过增加限流电阻降低车侧指示灯电路瞬间启动峰值电流，使得所有列车车侧指示灯电路瞬间启动峰值电流满足继电器工作手册要求，所有列车整改后正线跟踪三个月均未报列车无法牵引故障。

3改进措施

3.1继电器选型

传统地铁列车继电器采用外接式安装，这种安装方式排查故障方便、快捷，更换容易等特点。但由于继电器在控制电路中有着无法替代的作用，且继电器通常怕热、怕振动冲击、怕尘埃、水汽等。因此温州市域动车组采用密封性能的更好的安川继电器，小部分采用LEACH继电器，并采用继电器箱的方式，进一步保证了继电器的工作环境。[1]

根据继电器所在电路的电压、电流及负载特性，针对电路特性选择合适的继电器型号。

3.2控制电路优化

第一、通过上述故障分析可知触点烧灼是因为存在电气参数匹配缺陷，增加限流电阻后故障得到解决。第二、通过图1可知，正线一旦发生此故障，列车只能救援。因此通过调研其他城市轨道交通项目，要求主机厂在司机室电气柜增设常用制动旁路旋钮，一旦发生同样的故障，司机可通过操作旋钮限速运行退出服务，避免救援发生。

3.3继电器分级及更换策略

温州S1线全车共计220个继电器，其中LEACH继电器有2种型号，安川继电器共有4种型号。根据其他地铁等运营经验，按列车控制电路重要性、继电器动作频次及故障率、故障影响等将继电器进行分级，像本例故障中的制动状态继电器，一旦发生故障则列车只能救援，应列为特别敏感继电器；像门关锁好继电器发生故障，会造成清客、晚点等影响，应列为敏感继电器；如果继电器故障但不会对列车运营造成影响的应列为普通继电器。结合列车各级修程对按照继电器的敏感性继电器进行定期更换。[2]

3.4逻辑控制单元LCU

定期更换继电器，可以提高继电器的可靠性但依然无法避免继电器故障，且定期更换继电器将推高列车的运营成本。通过LCU替换列车普通继电器、敏感继电器，若遇到特别重要的点或者特别敏感继电器，如牵引授权电路、紧急制动环路等，可以让LCU在自身具备冗余功能前提下再与继电器冗余，保证列车的可靠性的同时降低运营成本。

结语

温州轨道交通S1线无法牵引故障原因是继电器的控制电路与继电器本身电气参数存在不匹配，通过优化控制电路重新匹配继电器电气参数并优化了牵引授权电路降低了故障影响，提高列车可靠性。同时介绍了相关改进措施，设法降低继电器故障率，提高列车正线服务质量。

参考文献

[1]梁汝军.城市轨道交通车辆继电器的选型及应用 [J].应用技术.2013（12）：127-129

[2]谭新念.地铁列车继电器触点可靠性及对策研究[J].技术应用.

2016（7）：296-298