地铁继电器指示灯模块工作原理及故障检测方法

来源:用户上传      作者:

　　摘要：目前国内大多数地铁项目还都是以继电器控制为主，继电器是一种根据外界输入信号的变化，接通或断开小电流电路，以实现自动控制和保护功能的电器，一般来说，继电器主要用来反映各种控制信号，其触点通常接在控制电路中，触点种类和数量较多、体积小，但对其动作的准确性要求高。在车辆电控系统中继电器的故障率也较高，为了能够快速准确判断哪个继电器故障我们在继电器线圈两端并联了指示灯模块来显示继电器的得失电状态，在使用过程中也经常会遇到因为继电器指示灯模块损坏而导致断路器跳闸，从而导致列车清客下线等诸多不良事件，本文分析其工作原理并提出一种快速检测方法。
　　关键词：地铁车辆;指示灯模块;电压
　　中图分类号：U270.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）03-0068-02
　　1 工作原理
　　继电器指示灯模块由发光二极管和双向瞬态稳压二极管（TVS）组成，与继电器线圈并联，通过发光二极管来显示继电器得失电情况，其内部工作原理图如图1所示。根据TVS管的伏安特性曲线如图2所示当回路中出现瞬间浪涌电压时，双向稳压管迅速齐纳击穿，由高阻态转为低阻态，对浪涌电压进行分流和钳位，从而保护电路中各元件不被瞬间浪涌脉冲电压损坏，使继电器两端电压稳定在标准电压范围内，续流二极管D2用于吸收线圈由导通至切断过程中产生的瞬间反电动势，从而有效保护相关元器件[1]。在调试过程中我们经常遇到由于内部稳压管或者二极管损坏导致电流瞬间增大而导致断路器跳闸，每当遇到此情况时我们都是通过一根一根拔线找出，此方法不仅耗时费力同时也大大降低工作效率，下面我结合指示灯模块内部原理图找出一种快速检测方法。
　　2 故障原因及检测方法
　　以某地铁项目零速断路器（ZVRCB）跳闸为列分析其原因及故障检测处理方法[2]，某地铁项目第二列在调试过程中出现ZVRCB跳空开现象，排查第一步首先我们测量了断路器下端对负线阻值发现其阻值为无穷大，说明并不是正负线短接导致的跳空开，由于是第二列车故也排除断路器容量选型偏小的原因，如图3所示正常情况下只要制动系统检测到列车为停车状态制动系统即输出零速信号也就是ZVRTC和ZVRM继电器得电其常开触点闭合[3-4]，从而使ZVR1-ZVR5零速继电器得电，现在跳闸肯定是ZVR1到ZVR5中某一路故障导致，但具体是哪一路故障正常情况下我们都是通过拔线一路一路排除找出，这不仅耗时费力而且严重影响工作效率，由其原理可知当线圈得电过程中，由于二极管D1的反向截止作用，保护电路视为开路即电流不经过保护电路也就是不经过D2与DZ1;线圈在失电过程中会产生很大的反向电动势，此时稳压管（DZ1）反向击穿以吸收瞬间高压，同时普通二极管D2用来续流。即使稳压管由于热击穿短路处于失效状态，也能通过二极管D2来续流，只是减少了电路消除电弧的能力，但不至于使整个电路短路，所以导至跳开关的原因都是由于D1，D2或者DZ1击穿导致电路中电流瞬间增大所致，所以我们可以直接测量T1与T2，T2与T3之间的管压降，管压降正常值为（0.5-0.7v）来判断到底是哪个指示灯模块损坏，如果T1与T2之间正向导通反向截止即T1与T2之间二极管正常否则二极管故障即该路故障，如果测到T2与T3之间有管压降即该模块损坏测量时表笔可以反过来测量一次以便更准确的判断出是D2还是DZ1损坏。正常情况下T2与T3之间的管压降为无穷大，若测得T2与T3之间有管压降及该路损坏，此时我们可以直接将T1与T2短接跳过指示灯模块从而快速排除故障，此方法不仅可以快速确定故障点也而且大大提高了工作效率。
　　3 结语
　　随着技术的不断发展，国内新型城轨车辆系统均采用高性能型的矢量控制或直接转矩控制方式的交流传动系统，调速性能和功率利用性能优异;广泛采用列车总线控制系统，大大减少了车辆内部接线，提高了车辆运行的可靠性;列车自动驾驶（ATO）、列车自动保护（ATP）和列车自动监控（ATS）成为基本配置标准，极大地提高了列车运行的可靠性和安全性，降低了司机和调度人员的劳动强度;普遍采用高性能的模拟电空制动系统，实现了无缝的空电联合控制和优异的防滑防空转性能，各个系统紧密联系，每个环节都关系着列车的安全，从调试人员角度出发我们必须懂得其内部各个系统的工作原理对存在隱患的系统和部件要积极进行改进研究，只有这样才能更好的保障地铁车辆的安全，提高地铁车辆的可靠性，确保城轨车辆的安全、快捷运行。
　　参考文献
　　[1] 葛刚.地铁车辆继电器指示灯模块改进研究[J].住宅与房地产，2015（19）：182.
　　[2] 朱国巍，王文宁，王康.徐州地铁一号线CBTC信号系统设计[J].科技风，2019（19）：86+96.
　　[3] 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.
　　[4] 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（07）：296-298.
　　Metro Relay Indicator Module Working Principle and Fault Detection Method
　　Abstract：At present， most domestic subway projects are mainly controlled by relays. Relays are electrical appliances that switch on or off small current circuits according to changes in external input signals to achieve automatic control and protection functions. Generally speaking， The relay is mainly used to reflect various control signals. The contacts are usually connected in the control circuit. The types and number of contacts are large and the volume is small， but the accuracy of their actions is high. In the vehicle electrical control system， the failure rate of the relay is also high. In order to be able to quickly and accurately determine which relay is faulty， we have indicator lamps in parallel at both ends of the relay coil to display the relay's power and loss status. It is often encountered during use. Due to the damage of the relay indicator module， the circuit breaker trips， which leads to many adverse events such as the train clearing passengers. This article analyzes its working principle and proposes a fast detection method.
　　Key words：subway vehicle; indicator module; voltage
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15233182.htm