简谈降低转辙机内部接点故障率的技术改造措施

王永清

(苏州市轨道交通集团有限公司运营一分公司，江苏苏州 215000)

1 概述

苏州轨道交通1、2 号线信号联锁系统采用西门子的SIACS ECC 电子联锁系统，现场转辙机设备采用S700K 型双机牵引，由元件接口模块通过电缆直接控制转换。该接口模块控制和表示电路采用四线制道岔控制电路，内部速动接点组分别采用沙尔特堡接点组和SRT6 接点组，如图1 所示。

图1 两种型号速动接点组Fig.1 Two models of quick-acting contact groups

安全接点均采用德国梅尔微型开关接点片。作为信号系统的重要设备，转辙机的故障率直接影响着信号系统的稳定性，而其中又以接点组故障最为常见。

鉴于接点组使用频率高，易损耗等特点，通过技术改造降低转辙机接点组故障率将对信号设备维护及提高行车效率具有重要意义。

2 故障案例及原因分析

2.1 故障案例

苏州轨道交通1 号线采用的沙尔特堡接点组，从2012 年4 月上道使用以来发生接点组故障共计15 起，苏州轨道交通2 号线采用的SRT6 接点组从2013 年12 月上道以来发生接点组故障共计19 起，两种接点故障率都较高。故障造成列车晚点事件增多，对行车组织影响大，大大降低了运营行车效率。现举例介绍部分故障。

案例1：2013 年6 月3 日1 号线广济南站2 号道岔转换到左位后控制台无表示，经现场故障处理人员测试发现X1-X3 电缆线间电阻16.3 Ω、X2-X4电缆线间电阻540 Ω 且不稳定，经逐步查找发现速动接点片A1 到A2 之间电阻在550 Ω 左右摆动，如图2 所示，更换该接点片后故障排除。

图2 沙尔特堡并联接点片及接点积碳Fig.2 Saltburg parallel contact plates and carbon deposition of contact

案例2:2014 年2 月8 日1 号线钟南5 号道岔A 机室内道岔控制POM4 板发生死板，处理人员更换多块新板故障依旧存在。测试室外X1-X3 电缆线间电阻20 Ω 正常、X2-X4 电缆线间电阻9 Ω 正常，测试发现X2 与X1 之间电阻为0，正常应为无穷大。赶赴室外发现速动接点组片上有大量冷凝水珠，故障处理人员整组更换后设备修复。

案例3:2014 年3 月5 日2 号线陆慕站6 号道岔运营前检查转换道岔试验时，转换至右位控制台无表示，为了不影响白天运营故将该组道岔转换到左位并锁定等运营结束后处理。停运后处理过程中发现A 机转辙机SRT6 接点组内部受阻，造成接点无法接通给出表示，更换SRT6 接点组后，转换试验无卡阻现象发生，该设备修复。

案例4：2015 年8 月3 日2 号线宝带桥南站1号道岔转换时发现左右位控制台均无表示，处理人员赶赴现场发现接点组受阻不能左右动作，后现场更换SRT6 接点组后故障恢复。

2.2 原因分析

结合以上4 起故障案例，对沙尔特堡接点组和SRT6 接点组存在的问题进行分析比对，得到以下结论。

沙尔特堡接点组存在以下问题。

沙尔特堡接点组在使用中容易产生电弧造成接点氧化积碳，使阻值增大接触不良，在检修作业时因受空间和环境影响，很难发现接点表面现状，只能通过测量电阻判断接点是否正常，但是当接点电阻尚未超标时，接点上已经氧化并有少量积碳，因此很难通过预防修方式降低设备故障发生的概率。

因轨行区内较潮湿，转辙机箱内易产生水汽，每次检修作业时都发现机内接点片上有水珠存在，且接点片内部有少量积水现象，而沙尔特堡接点组接线柱采用上下接线方式，距离近很容易产生绝缘破损造成短路或产生对地漏流超标，使得POM4 板卡死机，虽然通过机内存放干燥剂等措施进行了预防，但收效甚微。

SRT6 接点组存在以下问题。

SRT6 接点组驱动板上滚轮采用陶瓷环和铜环组合，因滚动面材质的原因易生锈，且由于位置隐蔽检修作业时很难发现，转辙机在转换时接点组容易造成卡阻。2 号线试运营开通以来此类故障发生数量占首位，如图3 所示。

图3 SRT6接点组结构及内部故障点Fig.3 Structure of SRT6 contact group and diagram of its internal fault points

SRT6 接点组上的拉簧因长期处在潮湿的环境中，拉簧头部容易断裂，断裂后锁块容易顶死造成接点组无法活动只能拆卸整组更换。

为降低机械运动卡阻，该接点组机械结构需要定期涂抹黑色润滑脂，但因转换过程中常将油脂甩到接点片上，易造成接点接触不良，存在故障隐患。

3 技术改造措施

为了提高沙尔特堡接点的可靠性，曾采用双片接点片并联方式提高设备冗余度来降低设备故障率，但该方法增加了检修难度和检修时间，在进行电阻测试时需要将并联接线端子断开，测试耗时较长，且每半年测试时都发现单片接点电阻值有超标，接点上已经氧化并有积碳，该情况很难通过月度检修时进行预防。而SRT6 接点组也曾做过改进，通过将驱动板上的陶瓷环和铜环改成304 不锈钢环，但依旧未能彻底解决卡阻故障。后来通过分析比对，决定采用铁路上常用的TS-1 加强型速动接点组进行电路改造以提高接点组的稳定性。

TS-1 接点采用进口耐磨抗氧化灭弧1 mm 厚度银片，其表面积为28.26 mm2，接点组拉杆上使用高性能弹簧，使得接点的压力大于3.5 N，增强了接点的导电稳定性能和使用寿命。该接点组内部机械动作似沙尔特堡接点组，且更换安装时只需增加一个块转换托板，方便现场改造更换。当接点产生积碳时，检修人员易观察并能及时处理。接点上方采用易拆卸尼龙材质盖板，降低了冷凝水滴入接点的发生概率，且各相邻接线柱距离较远并采用隔板隔开，可以有效降低绝缘柱因水滴而造成绝缘破损的故障发生概率。如图4 所示。

图4 TS-1加强型接点组Fig.4 TS-1 reinforced contact group

TS-1 加强型接点组采用四线制接线方式在地铁内首次使用，已获得实用型新型专利证书。经2015年10 月以来逐步在培训基地和轨行区侧线上有计划的推进试验，在试验期内未发生速动接点组故障，经专业技术组成员讨论一致通过并于2016 年11 月上道更换了24 台TS-1 接点组，到目前为止没有发生速动接点故障。

4 总结与展望

相比沙尔特堡接点组和SRT6 接点组，TS-1 加强型速动接点组在检修过程中目测方便，当发生接点积碳时能及时发现和处理，具有优良的接点导电性能及良好的防潮措施等优点。通过现场测试验证，将接点组更换为TS-1 加强型速动接点组并进行四线制电路改造可以有效降低接点组故障发生概率。苏州轨道交通1 号线和2 号线将在后续大修时，将现有的S700K 型转辙机速动接点组均更换为TS-1加强型接点组，以提高设备稳定性。

同时考虑到每年除速动接点组故障外，安全接点片故障也是转辙机故障发生的高点位，故障原因多为接点内部容易氧化炭黑造成接点接触不良。鉴于KA 型安全接点组接点方便观察和检修（如图5 所示），且通过更换速动接点的同时也验证了KA 型安全接点组的可靠性，下一阶段考虑采用KA 型安全接点组进行替换，进一步提高转辙机设备的稳定性。

图5 梅尔安全接点与KA型安全接点对比Fig.5 Comparison between Maier safety contact and KA safety contact