地铁列车继电器触电可靠性及对策研究-EPUB.CQVIP.COM
您的位置： >
地铁列车继电器触电可靠性及对策研究
深圳市地铁集团有限公司运营总部，广东 深圳 518000
摘　要：近年来，地铁列车继电器触电可靠性及对策得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文结合相关实践经验，阐述了深圳地铁5号线继电器触点的实际应用环境，进一步对列车继电器触点的可靠性进行了论证，并提出了提高继电器触点可靠性的方法。
【分　类】
【关键词】
【出　处】
296-296页　共2页
【收　录】
【参考文献】[1]张宁.谈暖通空调设计时存在的问题[J].中华民居（下旬刊）.2014（10）：75[2]刘志强.浅析绿色建筑中的暖通空调设计[J].江西建材.2015（21）：52[3]吴志明.绿色建筑的暖通空调设计节能与优化措施[J].江西建材.2015（23）：74
期刊简介：《工业》（中国科技期刊数据库 工业A）是国家新闻出版广电总局日批准的国家级电子学术工业期刊，由科技部西南信息中心主管，重庆维普资讯有限...
同期文献2016年 第07月 33浅谈可靠性与功能安全(以继电器为例)
1、可靠性和功能安全的联系
& & 可靠性是指无故障工作的能力，是反映系统性能的一个重要指标。
& & 系统的可靠性越高，发生故障的可能性就越小。
& & 系统不可靠性，会导致系统不安全。
& & 在防止故障发生上，可靠性和安全性是一致的。
2、可靠性与功能安全的区别
& & 两者的着眼点不同：
& & 可靠性着眼于维持系统的功能，实现系统的目标，侧重于研究故障发生以前的系统状态；
& & 功能安全着眼于防止事故发生，避免人员伤亡和财产损失，侧重于故障发生后对系统的影响。
3、可靠性与功能安全的关系
& & 我更喜欢比喻成“基础”和“上层建筑”的关系：
& & &或者“作家”和“批评家”的关系：
& & 先要有作家写出书，批评家才能据此书进行批评。
& & 批评家站在独立的立场上，多数是要批评的。虽然批评家批评得条条是道，但批评家未必能写出比该作家更好的书。
4、可靠性设计
& & 引述百度百科的解释，电子产品可靠性设计技术包括许多内容，主要有：
& & 可靠性分配
& & 可靠性预计
& & 冗余设计
& & 参数漂移设计
& & 效应和致命度分析
& & 元件器件的优选和筛选
& & 应力-强度分析
& & 降额设计
& & 热设计
& & 潜在回路分析
& & 电磁兼容
& & 设计评审
& & 可以看到可靠性设计有些内容与功能安全是重合的，比如可靠性预计。
& & 也就是说功能安全将原有可靠性中涉及安全性的设计独立出来，加以完善。
5、浅谈继电器的可靠性
& & 细究起继电器的可靠性来，继电器也可以很复杂地。
& & 不光要关注集成电路IC，也要关注继电器。“木桶原理”的故事还是要常记在心中。
& & 以下仅整理小部分继电器特性进行介绍，真的是浅谈呀，管中窥豹！
5.1 继电器线圈的续流方式对触点寿命的影响
& & 继电器可以认为是用“小电流的线圈端”来实现控制“大电流的触点端”，类似“弱电控制强电”、“四两拨千斤”的意味。&
& & 那么问题来了，西方发明的东西一般都是”有一利必有一弊“。在线圈端，不同的续流方式会造成触点端弹跳的加剧，进而影响触点的寿命。
& & 线圈端使用二极管续流，将极大地减少触点端的寿命。
5.2 &继电器触点端的A熔
& &&继电器触点被硫化或氧化后，会在触点表面形成额外的材料层，这些材料会使触点接触电阻变大，造成继电器性能下降。
& & 在长期使用中，需要破坏这些材料层，破坏方式有机械破坏、电气破坏、热力破坏。
& & 车用继电器常见的是电气破坏，即一定的击穿电压和电流，称作A熔。
& & 实际中，一般要求击穿电压&3Vdc，触点电流&10mA。
5.3 继电器触点的负载电流
& & 当触点端断开不同类型负载时，会产生不同的电弧，负载电流就得按照一定的限值曲线进行评估（如Curve I、Curve II）。
& & 在Curve I或Curve II的基础上，为了进一步提高可靠性、降低失效率，还得进行降额设计。
5.4 继电器参数变化
& & 三次设计是在20世纪70年代由日本质量管理专家田口玄一提出的，包括系统设计（第一次设计）、参数设计（第二次设计）和容差设计（第三次设计）。
& & 在设计时，需要关注继电器参数的变化。
& & &细究起来，与环境温度、触点电流、是否上次刚刚通电、个体差异等因素有关。
& &&既然继电器是”四两拨千斤“，笑话据此展开。
& & &蚂蚁在看电影，忽然大象坐到了它前面，挡住了整个屏幕。蚂蚁很生气的跑到大象的前排座位上，坐了一会，转过头来恶狠狠地对大象说：“被我挡住屏幕，你很不爽吧!”&
& & &一只蚂蚁在路上看见一头大象，蚂蚁钻进土里，只有一只腿露在外面。&
　小兔子看见不解的问：“为什么把腿露在外面？”&
　蚂蚁说：“嘘！别出声，绊他一跤！”&
& & 1）文章题目起得吓人，但正文却“食之无味”，仅“管中窥豹/盲人摸象/坐井观天”地推测汽车电子研
& & 2）正文按照标号1/2/3/4，以符合研发工程师强迫症的习惯；
& & 3）行文追求朴素/简洁/凌厉的大实话和心里话，以符合研发工程师“外表朴素/内心艳丽/敏于行/讷于
言”的特质；
& & 4）结尾模仿相声的结尾（称作“攒底”），戛然而止，并鞠躬下台。
关注微信公众号在继电器使用中值得注意的几个问题--《质量与可靠性》1988年01期
在继电器使用中值得注意的几个问题
【摘要】：正 目前,由于一些人对继电器功能的误解或不理解,造成继电器的早期失效,降低了继电器的使用可靠性。本文仅就我部航天产品,在使用继电器时,经常出现的并有可能继续出现的几个问题,谈谈自己的看法,期望能有助于提高继电器的使用可靠性。
【作者单位】：
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式，仅支持PDF格式
【相似文献】
中国期刊全文数据库
赵金泉;[J];轴承;1980年02期
;[J];轴承;1980年02期
李玲虎;[J];轴承;1980年03期
陈润松;[J];轴承;1980年04期
叶治政;[J];高压电器;1980年03期
朱庆和;[J];舰船科学技术;1980年09期
许正亚;[J];继电器;1980年01期
赵希正;[J];继电器;1980年02期
张子亮;[J];继电器;1980年02期
高振声;[J];继电器;1980年02期
中国重要会议论文全文数据库
李安华;李泰华;;[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第五届年会论文选集[C];1990年
张先达;范钢娟;;[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第四届学术年会论文集[C];1995年
张聪;;[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第四届学术年会论文集[C];1995年
周树成;卞金平;;[A];新疆医学工程学会第一届学术年会论文汇编[C];1996年
董耀兵;;[A];新疆医学工程学会第一届学术年会论文汇编[C];1996年
程善光;;[A];全省医疗设备管理研讨会论文集[C];1998年
王时庆;王晓堂;;[A];新疆医学工程学会第二届学术年会论文汇编[C];1998年
刘勇;;[A];新疆医学工程学会第二届学术年会论文汇编[C];1998年
戴万维;刘军;;[A];新疆医学工程学会第二届学术年会论文汇编[C];1998年
傅守勇;;[A];中华医学会医学工程学分会第四次学术年会浙江医学会医学工程分会98年学术年会论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库
文渊;[N];中国电子报;2000年
文渊;[N];中国电子报;2000年
;[N];中国电子报;2000年
文渊;[N];中国电子报;2000年
鲁艺;[N];财经时报;2000年
吴远东;[N];电子报;2000年
谢春林;[N];北京电子报;2000年
;[N];中华工商时报;2000年
唐宝卿、刘雪来;[N];中国电子报;2001年
东白;[N];中国汽车报;2001年
中国博士学位论文全文数据库
敖长林;[D];东北农业大学;2000年
王德康;[D];浙江大学;2001年
杜太行;[D];河北工业大学;2002年
丁原红;[D];厦门大学;2003年
龙英文;[D];浙江大学;2003年
李玲玲;[D];河北工业大学;2004年
胡玉峰;[D];华中科技大学;2004年
颜文俊;[D];浙江大学;1996年
中国硕士学位论文全文数据库
郝子文;[D];中南林学院;2001年
郑添来;[D];厦门大学;2001年
于万霞;[D];河北工业大学;2002年
陈朋超;[D];西南石油学院;2002年
朱永庆;[D];福州大学;2002年
张新;[D];河北工业大学;2002年
席颖;[D];河北工业大学;2002年
蔡松波;[D];华北电力大学;2002年
许鉴;[D];大连理工大学;2002年
李远瞻;[D];厦门大学;2002年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993&&当前位置： & &&& & 如何提高继电器可靠性
如何提高继电器可靠性
继电器由于有机械结构其可靠性较差。但是对用继电器组成的控制电路，如果附加一些部件或采取必要的手段，仍然可以组成可靠性较高的控制电路。提高继电器可靠性可通过继电器的整体冗余、继电器触点冗余和混合冗余来实现，在本文以图文形式介绍这三种提高继电器可靠性的措施。
1、继电器整体的冗余
在一些重要的控制及联锁电路中，可增加相同继电器，即选用两只同规格、同参数的电压继电器并联使用，除绕组并联外，电触点也可以并联使用，这样可靠性将大大提高。
对于电压继电器，当其绕组发生短路接地时，会影响继电器的正常工作。可在继电器绕组中串入熔断器或自恢复式保险丝，如图1所示。自恢复式保险丝受工作电压的限制，最高工作电压只能在250V以下，适合用于印刷电路板上的继电器。
图1 &电压继电器的冗余&&
对于电流型继电器，则其绕组开路的影响与上述的电压继电器绕组短路的作用相同。故应采取的措施是在串联绕组上并联二极管来提高可靠性，对于交流继电器应并联双向二极管，如图2所示。对于直流继电器应并联稳压二极管。二极管的选择原则是：使前端未开路时二极管的导通电压UD小于继电器绕组最大工作电压。
图2 &电流继电器的冗余&&&
2、继电器触点的冗余
实践证明在继电器组成的电路中，电触点故障在全部故障中占有相当的比例。因此继电器同一绕组的几个触点接成冗余电路，是最容易实现的，不用增加任何元件及投资，只是增加接线而已，但可大大提高控制电路的可靠性。常用方法有：用同一继电器的两个电触点相串联来提高常闭触点断开的可靠性，用同一继电器的两个触点相并联来提高常开触点闭合的可靠性。
3、混合冗余
单纯用电触点冗余其可靠性的提高仍有一定的限度。而采用既增加继电器，又使用同一继电器的几个触点的串、并联接线的混合冗余电路，就会具有两种方法的优点。
图3 &以接通为重点的继电器冗余电路&
图4 &以断开为重点的继电器冗余电路&&&
如上述电路进行组合还可构成两套控制电路的互联冗余，以保证即使有一套联锁、控制电路失效，装置仍能在工艺参数超标时断电、停机。
共有访客发表了评论
邮箱或QQ：您的位置： >
　　电磁继电器是机电结合的电子元件，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻等性能使得其它电子元器件无法与其相比。我国在航空、航天、电子、邮电等军用及民用电子装备中，电磁继电器得到了广范的应用。当今发达国家的很多电子装备中也依然在使用电磁继电器。近年来固态继电器的兴起和发展在一定范围内替代了一部分电磁继电器，但由于电磁继电器独特的性能，在相当多的应用领域中无法完全将其取代。
　　电磁继电器虽然有其它电子元器件无法相比的某些性能指标，但其可靠性却令使用者大伤脑筋。原因在于我国的电磁继电器，在其生产过程中大多工艺落后，很多生产工序是采用手工操作，所用的很多材料质量也不过关，使得电磁继电器的质量一致性水平得不到保证。另一方面由于缺乏先进的检测手段，无法有效剔除那些存在内在缺陷和质量隐患的产品。这几方面的原因使得电磁继电器成为可靠性最差、失效率最高的电子元件之一。很多选用固态继电器的设计人员，并不是由于固态继电器优于电磁继电器的某些参数性能，而恰恰是由于面对电磁继电器频繁出现的各种失效模式无所措手足。
　　电磁继电器的常见的失效模式有由于簧片性能退化导致触点不通、接触不良、触点粘连；由于内部多余物导致衔铁卡死或触点瞬时短路；由于气密性不好或封装气氛不良导致触点氧化或生成有机钝化膜，进而导致触点接触不良或开路；由于绝缘子质量或内部潮湿原因导致绝缘电阻下降等等。电磁继电器的这些失效模式严重影响了电子装备的可靠性，特别对航空、航天、武器系统等军用电子装备更构成了重大的危胁。
　　为了提高电磁继电器的使用可靠性，现实的作法是加强对其进行严格的筛选和检测。筛选和检测虽不能代替工艺水平的改进而提高电磁继电器的固有可靠性，但通过对筛选和检测数据的分析，剔除有质量隐患的产品，对提高使用可靠性则是现实和有效的方法。而工艺和材料水平的提高绝非一朝一夕能够做到。
　　为了提高电磁继电器特别是军用电磁继电器的水平，我国参照有关国外军标制定了一系列电磁继电器的国家军用标准。对电磁继电器的检测、试验、筛选、考核等提出了明确的要求。国军标《有可靠性指标的电磁继电器总规范》 GJB 65A-91 是参照美军准《有可靠性指标的电磁继电器总规范》 MIL-R-30916D 制定的，其总体技术内容与 MIL-R-39016D 等效，是对电磁继电器进行检测的重要依据。
电磁继电器的主要参数与触点接触可靠性
　　1. 静态接触电阻检测
　　静态接触电阻 （以下简称接触电阻） 是电磁继电器的最主要参数之一，也是比较难于测准的参数。静态接触电阻综合反映了电磁继电器多方面的性能。
　　例如静态接触电阻可以反映触点间的接触压力，接触压力不够的触点会导致触点接触电阻变大。静态接触电阻还可以反映触点的表面状态，触点表面氧化或生成有机钝化膜也会导致静态接触电阻变大。如能对触点静态接触电阻进行精确地测试，除了能直接剔除那些静态接触电阻已经超出规范的产品，通过对测试数据的分析和比对，还可以对触点的接触压力和表面状态做出判断。对经过长期库存的产品，通过出、入库检测接触电阻数据的精确测试和比对，可以推断其性能的稳定性。因此接触电阻的检测极为重要。MIL-R-39016D 和 GJB 65A-91 中都明确规定静态接触电阻不得超过 0.05 欧。
　　电磁继电器接触电阻的数据一般为几个毫欧到几十个毫欧，对于小型电磁继电器通常为十几个毫欧，为了避免由于测试电流过大导致触点打火而造成破坏触点的原始状态，MIL-R-39016D 和 GJB 65A-91 都明确规定测试电流不得超过 10 mA。这样一对闭合的触点，其通态压降仅为一百到几百微伏，这要求测试系统具有良好的微弱信号测试能力。
　　另一方面由于触点的接触电阻仅为十几个毫欧，测量线路引入的附加电阻 （例如电磁继电器与测试适配器之间的接触电阻、测试线路中其它接触部位的接触电阻，测试线路自身的电阻等等） 都有可能大于甚至远大于被测电磁继电器触点的静态接触电阻，在线路附加电阻中还有一部分是不稳定的 （例如线路中的各接触环节），这样就更增加了测试的难度。
　　通常解决的办法是采用四线测试的方法 （见图 1），来有效扣除测试线路的辅加电阻。这一方法虽然有效，但实施起来却有相当的难度，这意味着要为每一种型号的被测电磁继电器配备不同的四线测试适配器，尤其是对于体积小、触点多的电磁继电器，四线测试适配器的制作有很大的工艺难度。但唯有采用这一办法，才有可能将静态接触电阻参数测准。
　　目前大多数单位用接线夹和低阻表进行静态接触电阻的测试，通常不能在整个测试线路中采用四线测试，而将接线夹与电磁继电器引脚之间的接触电阻，甚至接线电阻都测到静态接触电阻数据中去了，造成数据偏大而且不稳定，不能真实反映被测电磁继电器触点的质量水平。
　　2. 静态接触电阻与触点接触可靠性
　　静态接触电阻与触点接触可靠性存在着密切的关系，为保证触点的接触可靠性，在电磁继电器生产过程中要对触点的接触压力进行调整和测试。同一组触点在不同的接触压力下会体现出不同的静态接触电阻。对 2JGXM－2 继电器的触点压力和静态接触电阻的测试数据见表 1。
　　表 1 2JGXM－2 继电器触点压力和静态接触电阻数据
　　注 ： 表中数据为多次测试平均值。
　　由表 1 数据可以看出静态接触电阻和触点压力之间存在着负相关关系，即触点压力越小静态接触电阻越大。这样就有可能通过对静态接触电阻的精确测试推断电磁继电器触点压力的大小。同时也可以比较电磁继电器库存或有关试验前后的静态接触电阻数据，分析触点接触压力的变化和稳定性。
　　3. 时间参数检测
　　电磁继电器的时间参数主要包括动作时间、释放时间、转换时间、触点回跳时间、触点稳定时间等。其定义如图 2。
　　动作时间或释放时间反映了电磁继电器线圈和衔铁的性能，同时也反映了触点的间隙和行程。触点回跳时间和触点稳定时间则反映了触点动作的瞬态特性。
　　这里特别值得一提的是触点回跳时间，因为这一参数一定程度上反映了触点的接触压力和状态，是反映触点接触可靠性的重要参数。
　　MIL-R-39016D 和 GJB 65A-91 对触点回跳做了定义 ： &等于或大于开路电压的 90%，且脉冲宽度等于或大于 10 uS 的现象则认为是回跳&。同时明确规定触点回跳时间不得超过 1.5 mS。
　　触点回跳时间的测量较为困难，传统测量方法采用记忆示波器进行，但是采用这一方法很难判读准确，而且通常只能监视两组触点，测试精度和速度都无法满足批量测试的要求。
　　只有采用专用的检测系统才有可能按照标准规定，同时对电磁继电器每一组触点在动作和释放过程中的每一个触点回跳脉冲进行连续的监视，并自动进行实时的记录。但这也并不是一件容易的事，因为一方面检测系统需要判断每一个回跳脉冲是否同时满足标准规定的 90% 幅度和 10 uS 脉宽，另一方面对每一个随机出现的符合标准规定的回跳脉冲都需累计从触点首次接通到该回跳脉冲结束的时间，因为每检测到一个触点回跳脉冲后，事先无法知道这是否是最后一个回跳脉冲，后面是否还会产生回跳。
　　与触点回跳时间类似，触点稳定时间也是反映触点动作的瞬态特性。两者的区别在于，前者触点的监测负载最大值为 6V，10 mA，后者采用 50 mV，50 mA 低电平监测；前者的脉宽判据为 10 uS，后者为 1 uS；前者的幅度判据为开路电压的90%，后者用允许的静态接触电阻所呈现的接触压降做为判据；前者用于亚五级 （&Y& 级） 失效率产品，后者用于五、六、七级 （&W&、&L&、&Q& 级） 失效率产品。
　　4. 触点回跳时间与触点接触可靠性
　　触点回跳时间与触点接触可靠性也存在着密切的关系，同一组触点在不同的接触压力下会体现出不同的触点回跳时间。对 2JGXM－2 继电器的触点压力和触点回跳时间的测试数据见表 2。
　　表 2 2JGXM－2 继电器触点回跳时间和静态接触电阻数据
　　注 ： 表中数据为多次测试平均值。
　　由表 2 数据可以看出触点回跳时间和触点压力之间存在着负相关关系，即触点压力越小触点回跳时间越长。这样就有可能通过对触点回跳时间的精确测试推断电磁继电器触点压力的大小。同时也可以比较电磁继电器库存或有关试验前后的触点回跳时间数据，分析触点接触压力的变化和稳定性。相比之下触点压力对触点回跳时间的影响，比对触点静态接触电阻的影响更为明显。
　　 STS 2104A 电磁继电器测试系统
　　STS 2104A 电磁继电器测试系统是北京华峰测控技术公司 STS 2100 系列电子元器件测试系统之一。该系统除具有 STS 2100 系列产品的全部特点外，针对 MIL-R-39016D 和 GJB 65A-91 对电磁继电器的测试要求研制了多个专用测试模块。该系统除能满足电磁继电器的一般参数测试外，在触点静态接触电阻和时间参数测试方面具有独到之处。
　　在静态接触电阻测试方面采用了专用四线测试适配器，实现了到被测电磁继电器引脚根部的四线测试，确保了静态接触电阻参数测试的精度和稳定性。
　　在时间参数测试方面，设置了 18 路精密时间测试装置，可同时监测 6 组触点电磁继电器的所有时间参数。系统采用特殊技术使触点回跳时间的测试方法严格遵照 MIL-R-39016D 和 GJB 65A-91 规定的要求，并具有良好的测试精度。
　　该系统是国军标继电器生产线认可的检测设备，是保证电磁继电器产品质量的重要检测试手段。
　　利用该系统对电磁继电器进行精确的参数测试，特别是对静态接触电阻和触点回跳时间的精确测试。通过对测试数据进行分析和比对，淘汰那些性能退化和存在质量隐患的产品，对提高电磁继电器的使用可靠性有明显的效果。
非常好我支持^.^
不好我反对
相关阅读：
( 发表人：李威 )
评价:好评中评差评
技术交流、我要发言
发表评论，获取积分！ 请遵守相关规定！提 交
Copyright &
elecfans.com.All Rights Reserved