摘要：地铁车辆的制动系统安全性能关系到车辆运行安全。本文根据某地铁车辆出现的空压机接触器故障现象，通过空压机的原理及故障判断逻辑的分析，并提出整改措施。
关键词：地铁；接触器；故障；解决措施
引言
某地铁车辆从上线运营以来，制动系统频繁报出“空压机接触器故障”，导致单台空压机无法启动打风，检查发现空压机控制电路中空压机保护器跳开，导致无法得到电源。通过复位后再重新启动，恢复正常，但后续还是出现类似故障，无法从根本上解决问题，严重影响地铁正常运营。
一、空压机启动控制电路原理与故障判断
空压机启动控制电路原理图（见图1），当地铁车辆检测到列车总风压力低于0.75MPa时，列车网络系统控制模块（＝41－Ａ304.01）输出DC110V，或风压低于0.7MPa时压力开关YV1闭合使空压机控制继电器＝34－K302动作得电，进而使空压机接触器＝34－K301得电动作，主触点闭合，空压机接通3相交流380V电压，空压机工作打风。在主电路中，电机保护器＝34－F301进行过载、过流保护、缺相保护。电机保护器＝34－F301的辅助触点和空气压缩机接触器＝34－K301的辅助触点串联接入列车网络系统监控模块（＝41－A304．02）中，监视空压机的工作状态。
“空压机接触器故障”的判断逻辑：当在辅逆正常和网络模块通讯正常情况下，网络收到空压机启动请求，且持续3s未收到相应空压机启动的硬线反馈信号时则报出此故障。空压机启动的硬线反馈信号（DI＿C2AirComr＿ON）为上图1中监控模块（＝41－A304．02）中收到的信号。列车报“空压机接触器故障”的直接原因是在空压机打风时，电机保护器＝34－Ｆ301跳开，网络监控模块（＝41－A304．02）未收到硬线反馈信号而报出故障。
二、空压机接触器故障原因检查
列车第一次发生此故障时，怀疑为单个电机保护器＝34－F301跳开，将电机保护器直接进行了更换或适当调高额定工作电流值。后续运营过程中，再次发生同样的故障，且故障现象相同，说明故障点不在电机保护器＝34－F301上，还有深层次原因。为此进行了如下检查。
（一）检查电机保护器本身特性及后端负载空压机特性。电机保护器＝34－F301，技术性能参数如表1所示。
根据空压机相关资料确认空压机特性为：持续工作电流为14.2A，启动电流为124A，峰值电流为228A。列车电机保护器＝34－F301热电流设定值为20A，则瞬时短路脱扣电流为260A，与空压机的峰值电流理论上比较匹配，满足运用需求。
（二）检查相关接线检查并进行绝缘测试。根据设备走线布置，检查设备线接线牢固正常，同时用摇表测量了保护器＝34－F301后端至空压机绕阻之间的绝缘阻值，测试结果绝缘阻值大于5ＭΩ，排除了接线松动虚接或接地引起故障的可能性。
（三）实际测量空压机启动冲击电流和稳态工作电流。为验证空压机启动电流及稳态电流是否与厂家给出的参数是否一致，安排厂家用示波器测量了5列车空压机启动时的冲击电流和稳态工作电流，数值如表2所示。
根据上表1数据可以看出空压机三相瞬态电流最大约为186 A，持继时间150 ms,稳态最大有效值约为14A。而电机保护器=34-F301设定值为20A，大于空压机稳态工作电流14 A,瞬态可承受电流为260A,大于空压机启动瞬态三相最大电流。可以看出电机保护器=34-F301的选型和参数设定是满足空压机工况的，符合设计。
（四）检查接触器= 34-K301状态。根据运营经验，当控制三相电路的三相接触器触点动作不同步时会导致缺相，使设备出现相应保护工作。在02019车故障调查中，发现接触器=34-K301的3对主触点中，有1对触点不能吸合。进一步分解该接触器，发现3对主触点都严重烧损，不能正常工作。继续对其他报出故障的列车进行检查，发现同样存在此种情况。在更换了空压机接触器=34-K301后，安排列车上线运营观察，暂未再报出此类故障。
在更换了空压机接触器＝34－K301后，安排列车上线运营观察，暂未再报出此类故障。
三、故障原因分析
列车空压机接触器＝34 - K301采用的是西门子3RT1025－3KF44－0LA0，该接触器带AC3负载时，触点额定电流为17Ａ，热容量值（150Ａ／10ｓ）。跟上述实际测量值对比，可以看出，在稳态工作情况下，该型号接触器是满足要求的，但冗余量较小。但是空压机实际启动冲击电流为（186Ａ／150ｍs），对接触器触点有较大的损伤，在长时间工作累积情况下，接触器主触点接触不可靠，触点使用寿命大大缩短。这也正好解释了该线列车在运行约1年半后才大量报出此故障。同时对该线同位置空压机接触器（型号为3RT1034－3KF44－0LA0）进行了检查，其参数为触点额定电流为32Ａ，热容量值（320A／10s），分拆接触器检查，触点未见烧灼情况。这也间接说明了空压机接触器选用型号的接触器参数偏小，不适合长时间使用见表3。
回到故障本身，当空压机接触器＝34－K301的主触点出现严重烧灼后，主触点出现接触不良或者不接触的情况，导致出现三相电压不平衡或者缺相的 情况出现。而电机保护器＝34－F301具有缺相保护功能，当接触器的某一对触点接触不良或不接触时，电机保护器＝34－F301跳开，列车报出“空压机接触器故障”。
四、故障整改措施
根据上述原因分析，并结合列车空压机接触器的使用情况，要求厂家把列车的空压机接触器换成其它型号的接触器。同时，由于负载启动的冲击大电流对接触器触点的损伤是不可恢复的，接触器触点的损伤会慢慢积累，并且接触器触点是有一定使用寿命的，因此在后续运营维护中将会对接触器的触点进行定期检查，当达到更换标准时统一进行更换。
五、结束语
地铁列车制动系统报“空压机接触器故障”，根本原因是空压机接触器承受启动冲击电流能力过小，在长时间工作后，触点出现严重烧灼，导致触点接触不可靠，引发空压机启动缺相保护，从而报出“空压机接触器故障”。
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论文作者:王道铿
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/28
标签：接触器论文; 空压机论文; 触点论文; 故障论文; 电流论文; 列车论文; 地铁论文; 《基层建设》2017年第24期论文;