CRH380B动车组继电器寿命评估技术分析

于天野 郑本卓

摘要：随着我国科技的快速发展，促使我国交通设施得到全面创新，其中动车可成为时代发展的典型代表，动车的全面运行，提高了居民的出行便利程度，带动了经济发展。在动车运行过程中会出现一些干扰因素，其中继电器是主要的因素之一，本文主要根据继电器的干扰因素进行继电器寿命评估，并采用相关技术构建技术模型，强化继电器的使用寿命，促使CRH380B动车组可持续运行。

关键词：CRH380B动车组;继电器;寿命评估技术

引言：

继电器在CRH380B动车组中的应用数量较多，若继电器出现问题，则会对动车的运行造成严重影响，而杜绝继电器故障发生需要使用寿命评估技术进行分析，精准定位故障点，并采用适宜的处理方式完善继电器功能，确保正常运行。

一、继电器使用寿命的影响因素

（一）生产工艺

继电器在生产过程涉及很多生产工艺，例如焊接工艺、封装工艺、机械应力、清洗工艺等，上述工艺均会对继电器使用寿命产生影响，例如在加工静、动簧片过程中，常会使用清洗液开展清洗工艺，但因清洗液处理不当，簧片上常会附着清洗业，当清洗液在簧片凝固后，会影响触点的接触能力，从而导致接触不良或断电的现象发生。此外，在使用焊接工艺时，会促使继电器触点表明形成一种薄膜或附着有机颗粒物，从而加大继电器接触电阻，影响继电器的整体使用寿命。

（二）环境因素

动车组在运行过程中会受环境因素干扰，导致继电器出现诸多故障，从而影响动车正常运行。其中环境干扰因素包括温度、湿度及机械应力，当继电器处于高温、潮湿的环境时，从而影响继电器使用寿命。继电器在运行过程中，因振动、碰撞、冲击的影响，会促使继电器内部结构发生变化，导致继电器发生失效现象。此外，工作人员对继电器进行检测时，也常会出现失效样品漏盘，导致继电器修改的参数不切合实际，从而干扰动车的正常运行[1]。

二、CRH380B动车组继电器寿命评估技术分析

在采用继电器寿命评估技术时，需要构建相关模型，以便对继电器的使用情况进全面预估，确保继电器故障可以准确识别，具体评估内容如下。

（一）构建接触电阻退化模型，评估继电器寿命特征

继电器在工作过程中，其触头腐蚀膜形成主要与其解除区域的扩散作用有着直接关系，因扩散作用涉及空位机制、间隙机制、易位机制，相关学者根据接触退化这一现象构建出微接触退化模型，并结合相关计算方式对继电器的寿命数据信息进行预估，为继电器的正常使用提供基础保障。通过吸合时间、接触电阻失效阈值对继电器寿命进行预测，通过查阅相关技术文档手册 后确定：吸合时间在30～100ms时继电器未失效，其接触电阻和吸合时间失效阈值如下：

1.接触电阻大于起始电阻阻值2倍时，即Rt/R0≥2时，继电器失效。

2.吸合时间小于起始值0.85倍时，即Tχ（χ）/Tχ（0）≤0.85时，继电器失效。

（二）构建吸合时间退化模型，合理控制继电器正常使用

吸合时间主要收继电器簧片反力变化影响，可通过Larson-Miller 分析法推导吸合时间退化模型，经过数据计算得出，可由吸合时间失效阈值预估出继电器使用寿命，由此可看出该模型的推导，具有较强的实际应用意义，对于继电器的合理使用提供有效帮助[2]。

模型构建计算方法：

推算过程：Larson-Miller 分析法得出θ=T（lnt+C）×10−3，在由该模型描述计算某一时刻换片反力值，计算方式∆Tχ（χ） = Tχ（χ）/Tχ（0） = aFs +b，随后结合吸收时间与簧片反力之间的关系，进行计算推导得出吸合时间退化模型计算方式如上。

θ ：Larson-Miller参数

T：温度单位

t：时间

C：以常数20为基准

a，b：待定系数

Tχ（χ）：χ 时刻

Tχ（0）：0 时刻吸合时间值

（三）构建加速模型，增强寿命检测指标的准确性

构建加速模型主要理论依据是当应力材料强度在其承受范围内容，则不会产生产品失效的现象。但在随着使用时间的不断增长，会促使应力材料内部产生变化，当变化处于临界状态时，此时变回发生失效，进而诱发继电器形成故障，影响动车正常运行。在构建加速模型的过程中，不同的监测指标均可使用不同的加速模型，例如阿伦尼斯加速模型，其使用范围是在常温状态下分析出继电器使用寿命;艾琳模型主要是讲述温度/湿度等多种应力对继电器的使用寿命产生的影响;温/湿度模型可通过温度及湿度两种控制因素分析继电器的使用寿命，待数据分析得出后，可以为相关技术人员提供准确的工作方向，避免严重故障形成。

三、CRH380B动车组继电器寿命评估技术展望

对于CRH380B动车组继电器未来的发展不仅要以技术创新为主，还要增设多种人性化服务功能，为相关的及时人员的检查与寿命评估工作提供便利条件，从而提升相关人员的工作效率，确保动车可以持续高效的运行。此外，我国相关的铁路部门需要积极引进先进的继电器生产及寿命评估技术，促使相关技术可得到全面性的完善，同时还要加强内部内人才的培养，确保在技术与人才的双重支持下，延长继电器的使用寿命，这样不仅可以提高动车运行效率，还可以提高相关资源的有效利用率，切实的符合我国绿色环保的发展目标，所以在后期的研究及试验工作中，需要以环保为基础，有效保护生态环境，保证国家可持续发展[3]。

结束语

综上所述，CRH380B动车组在运行过程中，继电器的使用寿命与很多因素相关，例如吸合电压、接触电阻、环境因素、应力因素等都會切实的反应出继电器的使用寿命，而评估其寿命使用情况组要依靠相关的评估技术，评估技术运用的基础依靠各个退化模型的构建，因各个退化模型可精准的计算出相应的数值结果，为继电器调设参数也提供有效保障，同时也避免更为严重的运行问题形成，并阻止了生命安全及财产的损失。

参考文献：

[1]李佳欣，刘云，裴春兴，等.CRH380B系列动车组继电器寿命评估技术研究[J].中国测试，2020，46（9）：82-89，118.

[2]陈康宁，王召斌，李朕，等.继电器贮存可靠性评估与寿命试验方法综述[J].电器与能效管理技术，2020（12）：1-6.

作者简介：于天野，男，满族 吉林省吉林市永吉县，1989年5月7日，专科，技师，研究方向：380B平台动车组技术。