1、設(shè)備檢修地鐵列車接觸器故障的魚骨圖法分析及應(yīng)對(duì)措施李研韓莎莎黃明才摘要：針對(duì)地鐵列車接觸器故障頻發(fā)，應(yīng)用魚骨圖法全面分析可能5個(gè)方面，分別分析造成地鐵列車接觸器故障的各項(xiàng)因素（圖1）。造成接觸器故障的各種因素和環(huán)節(jié)，研究預(yù)防性維修策略。只有經(jīng)過系統(tǒng)的分析，全面把握相關(guān)因素，才能有效減少接觸器故障的發(fā)生率。關(guān)鍵詞：魚骨圖；故障分析；接觸器；預(yù)防性維修；措施2005年南京地鐵1號(hào)線開通運(yùn)營(yíng)，由于列車運(yùn)行密度大、速度快，電子設(shè)備受到的沖擊較大，近期列車正線運(yùn)營(yíng)時(shí)因接觸器原因，ATO界面多次顯示故障，造成列車下線，嚴(yán)重影響服務(wù)質(zhì)量。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)接觸器元器件的工作值、觸點(diǎn)壓力均超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，部分觸點(diǎn)電阻

2、可達(dá)10，通過進(jìn)一步測(cè)試，發(fā)現(xiàn)瞬間觸點(diǎn)電阻無窮大。由此判定列車接觸器故障的主要原因是觸點(diǎn)不通造成電阻過大。為此，借助魚骨圖，應(yīng)用交叉學(xué)科理念，對(duì)造成列車接觸器故障的諸多因素進(jìn)行歸納、整理，查找原因，從而尋求有效的應(yīng)對(duì)措施。溫濕度清潔環(huán)境（Enviroment）制作方式安裝振動(dòng)工藝質(zhì)量把控動(dòng)態(tài)外觀質(zhì)量含量環(huán)境因素南京地處江南，多雨，空氣中濕度較大，易導(dǎo)致接觸器觸點(diǎn)在使用周期內(nèi)發(fā)生氧化；而且，列車接觸加之長(zhǎng)年運(yùn)行于隧道及高架環(huán)境，易積灰塵；再者，控制柜通風(fēng)不暢，工作環(huán)境溫度局部升高，熱量無法及時(shí)散發(fā)，加速觸點(diǎn)表面氧化腐蝕，降低線圈絕緣性能，造成觸點(diǎn)吸合能力降低，導(dǎo)致故障發(fā)生，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生燒損。此外

3、，部分控制箱安裝靠近電機(jī)附近，振動(dòng)較大，也會(huì)降低接觸器上銜鐵部分動(dòng)作的可靠性，致的問題；法、環(huán)”5個(gè)方面分別著手,確定主要原因（大骨）；（3）運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴”法，盡可能多而全地找出所有可能原因；（4）將找出的各要素進(jìn)行歸類，明確其與大骨的從屬關(guān)系，繪制中骨、小骨。（2）針對(duì)問題，從“人、機(jī)、料、器安裝在單元控制柜內(nèi)，密封性差，2原因分析通過從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”使偶發(fā)故障產(chǎn)生。原料(Material)雜質(zhì)選材材料專業(yè)理論知識(shí)操作熟練程度解決問題、降低故障率隨機(jī)檢測(cè)改進(jìn)性更換最小修理更換更換成組更換故障更換工齡更換人(Man)作業(yè)評(píng)估責(zé)任心1魚骨圖魚骨圖由日本管理大師石川馨先生發(fā)明，故又名“石

4、川圖”。魚骨圖可用于直觀的因果分析，因此，也可稱之為“因果圖”。魚骨圖制作：（1）填寫魚頭，標(biāo)出最終要解決機(jī)器(Machine)檢測(cè)設(shè)備布局使用影響靜態(tài)功能修程制定設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)方法(Method)使用周期圖1接觸器故障分析魚骨圖李研：南京地下鐵道有限責(zé)任公司運(yùn)營(yíng)分公司技術(shù)部，助理工程師，南京42MODERN URBAN TRANSIT3/2010現(xiàn)代城市軌道交通地鐵列車接觸器故障的魚骨圖法分析及應(yīng)對(duì)措施李研等設(shè)備檢修到12%15%，靜觸點(diǎn)銀的含量要達(dá)到85%88%，才能獲得導(dǎo)電和導(dǎo)熱的最佳匹配，達(dá)到防粘性和接觸小的要求，否則接觸器動(dòng)作過程中觸點(diǎn)很快被氧化。觸點(diǎn)后，對(duì)吸合電壓、釋放電壓、接觸電阻

5、、絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量。在國(guó)內(nèi)，廣州地鐵做法是設(shè)置了專業(yè)檢修工班，購(gòu)買了一批測(cè)試設(shè)備，對(duì)觸點(diǎn)接觸面積、電阻等重要指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，采用清潔、打磨、更換配件等方式加強(qiáng)維護(hù)，降低故障率。而上海地鐵則采取架修時(shí)一次全部更換，雖然降低了故障發(fā)生率，但成本增加很多。維修人員開展檢修作業(yè)，除了要掌握較為全面的專業(yè)理論知識(shí)，還應(yīng)具備熟練的操作技能和豐富的情況看，觸點(diǎn)發(fā)黑、部件燒損等現(xiàn)象與之前檢修作業(yè)有直接的因果關(guān)系，如操作工人對(duì)觸點(diǎn)的打磨、清潔不徹底，燒損部件更換不及時(shí)，關(guān)鍵部件檢查不仔細(xì)，或是作業(yè)后留下的刷毛，清潔布掉下的纖維及打磨后留下的金屬粉塵沒有及時(shí)處理，都會(huì)成為引發(fā)故障的潛在隱患。這一切除了要依靠維修人員

6、高度的責(zé)任配套強(qiáng)有效的檢測(cè)和評(píng)估，從而減表1測(cè)試故障緊急制動(dòng)接觸器檢測(cè)值接觸器A23.8247.47.5觸點(diǎn)1、285.2255.55接觸器B23.523.87.57.655.070.0092吸合值（最小值）/V釋放值/V常開觸點(diǎn)接觸電阻 / m 觸點(diǎn)3、4觸點(diǎn) 5、6 29.81 53.56觸點(diǎn)13、142.3235.978硬件因素目前，地鐵列車主要使用電磁接觸器，由于頻繁得電吸合和失電釋放，觸點(diǎn)片的彈性發(fā)生了變化，吸合值下降。例如對(duì)故障緊急制動(dòng)接觸器的檢測(cè)見表1。對(duì)比新的接觸器正常觸點(diǎn)閉合值10m，可見表1中的部分觸點(diǎn)接觸電阻值已經(jīng)達(dá)不到使用要求，明顯小于該值。另外，上下觸點(diǎn)間隙調(diào)整過小，

7、易造成虛接，產(chǎn)生電弧，形成積碳，觸點(diǎn)電阻也會(huì)增大。此外，還應(yīng)考慮接觸器的技術(shù)參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，例如：列車上接觸器額定工作電壓Ue應(yīng)在690V內(nèi)，AC-3接觸器額定工作電流應(yīng)在980A之間，AC-1接觸器額定工作電流應(yīng)在25125A之間；線圈額定控制電壓應(yīng)在DC12440V之間；吸合電壓應(yīng)為0.81.1Ue，釋放電壓應(yīng)為0.20.7Ue。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)證明故障接觸器各動(dòng)作值均低于標(biāo)準(zhǔn)，部分接觸器線圈內(nèi)部還存在層間短路。彈片由錫磷青銅帶制成，如果材質(zhì)有可能使觸點(diǎn)彈片變形，導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸不良產(chǎn)生火花，且有鳥啄現(xiàn)象。經(jīng)過技術(shù)人員試驗(yàn)比對(duì)發(fā)現(xiàn)，部分而銀的含量則為70%80%，均低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。工藝缺陷某些型號(hào)的接

8、觸器生產(chǎn)質(zhì)量不過關(guān)，也會(huì)導(dǎo)致在使用時(shí)發(fā)生故障，此類故障在排除列車自身控制電路問題的前提下，基本是供應(yīng)商的問題。達(dá)不到使用要求，當(dāng)通過大電流時(shí)，人為因素故障接觸器氧化鉻含量為7%10%，處理經(jīng)驗(yàn)。從前期故障接觸器拆分方法因素發(fā)展的過程，尤其是零部件、元器件斷裂、失調(diào)等故障，大都存在由潛在故障發(fā)展到功能故障的過程，如果能夠較早地發(fā)現(xiàn)潛在故障，那么，我們可以通過某些預(yù)防性維修工作，預(yù)防故障的發(fā)生。在故障頻率較高的11類接觸器LMRG接觸器故障將導(dǎo)致列車無法正常牽引；DOK接觸器故障將導(dǎo)致AOIK、QLIK接觸器故障將導(dǎo)致對(duì)照明、空調(diào)有一定影響，造成乘客不適。針對(duì)接觸器故障，常規(guī)的做法是進(jìn)行拆分清潔、

9、觸點(diǎn)打磨，重新組裝還要依托一整套科學(xué)的修程，一般來說，故障總有一個(gè)產(chǎn)生、心外，的磨損、疲勞、燒蝕、腐蝕、老化、少人為因素所造成的影響。3應(yīng)對(duì)措施及建議改善環(huán)境因素，減少灰塵影響隧道內(nèi)灰塵較多，加之軌道打磨后產(chǎn)生的金屬粉塵不易收集，列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的活塞風(fēng)，會(huì)使粉塵高壓整流產(chǎn)生的靜電就會(huì)吸附金屬灰塵，出現(xiàn)爬電現(xiàn)象，久而久之就會(huì)道內(nèi)沖洗，制定沖洗的標(biāo)準(zhǔn)外，還要研究軌道打磨車作業(yè)產(chǎn)生的粉塵控制問題。同時(shí)對(duì)控制柜封條的密封性進(jìn)行測(cè)試，尋找改進(jìn)的方法，減少3/2010MODERN URBAN TRANSIT原料因素材料國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期實(shí)踐統(tǒng)計(jì)證明，70%的接觸器故障發(fā)生于觸點(diǎn)，可見正確選擇和使用接觸器觸點(diǎn)非常重

10、要。列車接觸器觸點(diǎn)采用銀氧化鎘材料，且動(dòng)觸點(diǎn)氧化鉻的含量要達(dá)如果電氣柜的密封性能不好，中，ABRR、EBK、BPR、PBR、揚(yáng)起，除了定期加強(qiáng)對(duì)隧車門無法關(guān)閉；NLK、THK、引發(fā)故障。因此，現(xiàn)代城市軌道交通設(shè)備檢修灰塵、溫濕度對(duì)接觸器的影響。地鐵列車接觸器故障的魚骨圖法分析及應(yīng)對(duì)措施李研等來看，因全固體化接觸器具有靈敏度高、防電磁干擾和射頻干擾強(qiáng)度高、故障率低等優(yōu)點(diǎn)，將逐步取代現(xiàn)有的電磁式接觸器。列車，每天開行334列次，平均每列車開行19.65列次，一個(gè)往返單個(gè)車門要開關(guān)32次，估算下來一天單個(gè)車門要開關(guān)628.8次，一年則要開關(guān)229512次，經(jīng)過計(jì)算，該接觸器的平均使用壽命應(yīng)為8.7年

11、，再減去設(shè)計(jì)壽命的5%15%，該接觸器最終使用壽命為7.4年，計(jì)算公式為：L=（200萬次/(334×32×365/17)）×85%=7.4年。也就是說該接觸器在使用期間沒有經(jīng)歷過一次維修，到7.4年時(shí)就應(yīng)全部更換了。如果接觸器出現(xiàn)故障，經(jīng)歷過維修，其使用壽命應(yīng)相應(yīng)縮短。加強(qiáng)性能測(cè)試，降低硬件故障建議購(gòu)買接觸器測(cè)試臺(tái)，對(duì)觸點(diǎn)接觸面積、電阻等重要指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)開展關(guān)鍵部件清潔、拆分、檢查，打磨、更換配件等，加強(qiáng)維護(hù)，降低故障率。開展預(yù)防性維修和使用壽命研究，避免故障頻發(fā)根據(jù)不同接觸器的故障頻率及影響程度，采用靈活的維修策略，可使維修可靠性提高，如表2。此外，接觸

12、器的觸點(diǎn)、電磁部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都有一定壽命，而且壽命和它的工作頻率、環(huán)境有很大關(guān)系。可利用平均壽命、可靠壽命、使用壽命等常用特征值進(jìn)行可靠度的評(píng)估。以列車開關(guān)門接觸器為例，其設(shè)計(jì)壽命為200萬次，南京地鐵1號(hào)線共計(jì)16個(gè)車站，每天最高上線17開展選型研究，尋找產(chǎn)品替代可根據(jù)使用環(huán)境、輸入信號(hào)、輸入?yún)⒘俊⒇?fù)載情況，合理選用不同級(jí)別要求的接觸器。隨著微型化和片式化技術(shù)的提高，今后接觸器將向二維、三維尺寸只有幾毫米的微型和表面貼裝化方向發(fā)展，SOP（Small OutlinePackage，小外形封裝）技術(shù)的突破，生產(chǎn)廠家有可能把越來越多的功能集成到一起。從目前應(yīng)用趨勢(shì)表2位置名稱所有制動(dòng)緩解接觸器（

13、ABRR）車門打開接觸器（DOK）緊急制動(dòng)接觸車內(nèi)器（EBK）正常照明接觸器（NLK）空調(diào)熱保護(hù)接觸器（THK）制動(dòng)施加接觸器（BPR）停放制動(dòng)接觸器（PBR）總風(fēng)缸低壓保護(hù)車下接觸器（LMRG）制動(dòng)空壓機(jī)接觸器（CPK）交流輸出輸入接觸器（AOIK）LIK接觸器（QLIK）數(shù)量將預(yù)防性維修納入修程，形成制度化管理建議將接觸器的維護(hù)納入列車檢修修程范疇，對(duì)預(yù)防性維修工作方案的可行性進(jìn)一步分析、評(píng)估、驗(yàn)證。加強(qiáng)對(duì)觸頭、觸點(diǎn)、接線及傳動(dòng)故障影響列車無法正常牽引影響列車服務(wù)列車無法正常牽引影響舒適度影響舒適度列車無法正常牽引列車無法正常牽引列車無法正常牽引減低制動(dòng)系統(tǒng)安全等級(jí)影響舒適度影響舒適度維修策略預(yù)防性維修策略匯總表故障次數(shù)2007年2008年00421110712126421420402009年01404130820部件的檢修，對(duì)燒損部件及時(shí)更換；對(duì)接觸器的關(guān)鍵點(diǎn)通過有效手段加強(qiáng)測(cè)試，對(duì)測(cè)試值接近臨界狀態(tài)的接觸器建議降級(jí)使用；加強(qiáng)對(duì)檢修人員專業(yè)理論知識(shí)和操作技能的培訓(xùn)；完善故障處理記錄，利用RCM（以可靠性為中心的維修）分析方法進(jìn)一步查找故障原因，進(jìn)行必要的跟