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鱼骨图法分析地铁列车接触器故障及应对措施
李 研 韩莎莎 黄明才
【摘要】针对地铁列车接触器故障频发,应用鱼骨图法全面分析可能造成接触器故障的各种因素和环节,研究预防性维修策略。只有经过系统的分析全面把握相关因素,才能有效减少此类故障的发生率。
【关键词】:鱼骨图 接触器 预防性维修 应对措施
引言
自2005年南京地铁一号线开通运营以来,由于列车运行密度大、速度快,电子设备受到的冲击较大,近期电客车列车正线运营时因接触器原因ATO界面多次显示故障,造成列车下线,严重影响正线服务质量。
经检查,发现接触器元器件的工作值、接点压力均超出标准范围,部分接点电阻可达10Ω,通过进一步测试,发现瞬间接点电阻无穷大。由此判定列车接触器故障的主要原因是接点不通造成电阻过大。
本文借助鱼骨图,应用交叉学科理念,对影响地铁列车接触器故障的诸多因素进行归纳、整理,查找直接原因,从而寻求有效的应对措施。
工具方法
鱼骨图定义
鱼骨图(Cause Effect/Fishbone Diagram)是由日本管理大师 HYPERLINK /view/1848168.htm \t _blank 石川馨先生所发明出来的,故又名石川图。鱼骨图可用于直观的因果分析,是一种发现问题“根本原因”的方法,因此也可称之为“因果图”。
2.2 鱼骨图制作
填写鱼头,即最终解决的问题;
针对问题点,从“人机料法环”5个层别着手,确定大要因(大骨);
运用“头脑风暴”法,尽可能多而全地找出所有可能原因;
将找出的各要素进行归类,明确其与大骨的从属关系,绘制中骨、小骨。
原因分析
通过从“人、机、料、法、环”5个层别,分别分析产生地铁列车接触器故障的各项因素。(如上图所示)
环境因素
南京地处江南,多雨季,空气中湿度较大,导致接触器触点在使用周期内发生氧化;列车接触器安装在单元控制柜内,密封性差,加之长年运行于隧道及高架环境,易造成积灰积尘;此外,控制柜通风不畅,工作环境温度局部升高,热量无法及时散发,加速触点表面氧化腐蚀,降低线圈绝缘性能,造成触点吸合能力降低,导致故障发生,严重的会产生烧损。此外,部分控制箱安装靠近电机附近,振动较大,也会降低接触器上衔铁部分动作的可靠性,致使偶发故障产生。
硬件因素
目前,地铁列车主要使用电磁接触器,由于频繁得电吸合和失电释放,触点片的弹性发生了变化,吸合值下降。具体见表1:
表 1 故障紧急制动接触器检测值
测 试
接触器A
接触器B
吸合值(最小值)(伏)
23.8-24
23.5-23.8
释放值(伏)
7.4-7.5
7.5-7.6
常开触点
接触电阻
(毫欧)
1-2
85.22
55.07
3-4
55.55
0.0092
5-6
29.81
53.56
13-14
2.323
5.978
对比新的接触器触点闭合值正常为≧10毫欧,上表中的部分触点接触值显然已经达不到使用要求,明显小于该值。另外,上下触电间隙调整过小,易造成虚接产生电弧,形成积碳,触点电阻也会增大。
此外还应考虑接触器的技术参数是否符合标准,例如:列车上接触器额定工作电压(Ue)应在690V内,AC-3额定工作电流(Ie)应在9~80A之间,AC-1额定工作电流(Ie)应在25~125A之间;线圈额定控制电压应在DC12V~440V之间;吸合电压应为0.8~1.1Us,释放电压应为0.2~0.7 Us。实测数据证明故障接触器各动作值均低于标准,部分接触器线圈内部还存在层间短路。
原料因素
3.3
国内外长期实践统计证明70%的接触器故障发生于触点,可见正确选择和使用接触器触点非常重要。
列车接触器触点采用银氧化镉材料,且动接点氧化铬的含量要达到12%~15%,静接点银的含量要达到85%~88%,才能获得导电和导热的最佳匹配,达到防粘性和接触小的要求,否则接触器动作过程中触点很快被氧化。触点弹片由锡磷青铜带制成,如果材质达不到使用要求,当通过大电流时,有可能使触点弹片变形,导致触点接触不良产生火花,且有鸟啄现象。经过技术人员实验比对发现,部分故障接触器氧化铬含量为7%~10%,而银的含量则为70%~80%,均低于规定标准。
3.3.2工艺缺陷
此外,某些型号的接触器自身质量不过关,也会导致在使用时发生故障,此类故障在排除列车自身控制电路问题的前提下,基本是供应商的问题。
方法因素
一般来说,故障总有一个产生、发展的过程,尤其是零部件、元器件的磨损、疲劳、烧蚀、腐蚀、老化、断裂、失调等故障,大都存在由潜在故障发展到功能故障的过程,称为P-F曲线(图2)
P
P话。
F话。
t话。
图2 P-F 曲线话。
P-F曲线反映了部件从开始劣化到故
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