QC成果报告-降低上海地铁三号线接触网隔离开关故障率（上海申通地铁集团有限公司维护保障中心供电公司“铁军”QC小组）

降低上海地铁三号线接触网隔离开关故障率一、小组概况上海申通地铁集团有限公司维护保障中心供电公司“铁军”QC小组专门针对接触网上的疑难杂症进行攻关，为接触网的稳定、安全运行提供了坚实的技术保障。在领导的大力支持下，本小组从结合专业的实际情况，认真开展QC活动。表1-1：小组成员概况 小组简介小组名称“铁军”QC小组课题名称降低上海地铁三号线接触网隔离开关故障率课题类型现场型单位上海申通地铁集团有限公司维保中心供电公司部门触网检修部小组成立日期2010年4月课题注册日期2012年5月活动时间2012年5月-12月课题注册号WBQC-GD-12-16活动次数12次出勤率100%序号组内分工姓名性别年龄文化程度职务QC教育情况 （课时）1组长谭伟伟男30本科助理工程师36小时2副组长沈敏敏男28本科助理工程师36小时3顾问高威军男37本科助理工程师24小时4组员卞建峰男27本科助理工程师24小时5组员李俊男25本科助理工程师24小时6组员方勇男38大专技师16小时7组员李靖男39大专高级工16小时8组员过俊男25大专中级工16小时曾发表成果内容和获奖情况：一、2011年课题减少上海地铁二号线接触网硬点数获得了：上海市工程建设优秀QC成果一等奖、上海市质量协会QC成果二等奖。二、2012年课题降低上海地铁一号线交叉渡线线岔故障率获得了：上海市工程建设优秀QC成果一等奖。三、获得2012年上海市优秀质量管理小组。四、本课题获得了2013年上海市工程建设优秀QC成果一等奖。填表人：谭伟伟 日期：2012年5月二、设备简介图2-1：隔离开关示意图GWD1.5系列城市轨道交通用隔离开关及电动操作机构，是宁波宝鑫铁路信号设备制造有限公司和上海地铁运营科技发展有限公司合作开发的，目前安装在上海轨道交通三号线共有55台，使用至今已逾六年之久，由于轨道交通三号线为户外高架段，隔离开关安装地点的环境相对比较恶劣，故障率比较高。三、选题理由根据公司要求，QC小组成员汇总分析了2012年2-4月份上海地铁三号线接触网设备故障情况，并制定调查表如下：表3-1：2012年2-4月份上海地铁三号线接触网设备故障调查表故障类型2月3月4月合计（起）百分比吊弦断裂20020.03%隔离开关故障4541323.70%接触线断线故障10011.90%其它（误操作）00110.02%制表人：谭伟伟 日期：2012年4月30日图3-1：上海地铁三号线接触网设备2-4月份故障率对比图从上述图表可以看出上海地铁三号线隔离开关故障率远高于其他设备的故障率。因此小组把降低上海地铁三号线接触网隔离开关故障率作为此次QC的课题。四、现状调查1、小组对2012年2-4月上海地铁三号线共计55台隔离开关的故障率进行调查，统计如下：表4-1：2012年2-4月份隔离开关故障率统计表月份2月3月4月隔离开关故障数454隔离开关故障率7.30%9.10%7.30%制表人：谭伟伟 日期：2012年4月30日2、小组对2012年2-4月上海地铁三号线共计55台隔离开关故障情况进行调查，统计如下。表4-2：2012年2-4月份隔离开关故障统计表序号故障类型2月3月4月合计（台）百分比1分合闸故障333969.23%2控制电路故障011215.39%3上网电缆故障01017.69%4误操作10017.69%合计故障数45413100.00%制表人：谭伟伟 日期：2012年4月30日图4-1：隔离开关各类故障统计饼分图从图表中可以看出2012年2-4月，隔离开关分合闸故障数占隔离开关总故障数的69.23%。且分合闸故障对地铁的供电可靠性有着直接的影响，一旦发生分合闸故障，地铁牵引变电站就无法正常对接触网设备供电，导致电客列车停运，小组必须将该故障全部解决。3、目标可行性分析：根据公式可得：隔离开关故障率=（分合闸故障数+上网电缆故障数+控制电路故障数+误操作数）/隔离开关总数*100%即：实施前隔离开关故障率=（9+2+1+1）/55*100%=23.70%如果将隔离开关分合闸故障全部解决，则隔离开关故障率=（0+2+1+1）/55*100%=7.20%7.30%（2-4月份隔离开关月最低故障率）因此小组将上海地铁三号线接触网隔离开关故障率由原来的23.70%降低到7.30%作为目标值，从理论上是能够实现的。五、目标设定小组成员找到解决隔离开关故障的主要因素后，确定小组活动目标值为：上海地铁三号线隔离开关故障率由原来的23.70%降低到7.30%。上海地铁三号线隔离开关故障率图5-1：目标值六、原因分析小组通过头脑风暴法对造成隔离开关分合闸故障进行展开分析（关联图）：图6-1：关联图确认出末端因素有：1. 电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩超标2. 电动机构箱接线端子排不通3. 电动机构箱行程开关触点不通4. 刀头错位5. 操作连杆接头脱落6. 刀头间距变化量小7. 检修人员检修技能不合格七、要因确认表7-1：隔离开关分合闸要因确认表序号末端因素确认内容确认方法标准负责人确认日期1电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩超标确认电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩是否符合要求用数字显示力矩扳手逐个紧固确认力矩范围4-6NM（出厂技术规格书）李俊2012.5.272电动机构箱接线端子排不通确认电动机构箱接线端子螺栓是否松动，导线接触是否良好用螺丝刀逐个紧固，万用表测量导通电阻值2（出厂技术规格书）过俊2012.5.273电动机构箱行程开关触点不通确认行程开关限制杆是否灵活，辅助触点是否到位万用表测量触点是否符合动作要求行程开关限位杆活动自如、辅助触点导通卞建峰2012.5.274刀头错位确认动静刀头是否合闸到位用塞尺进行测量确认刀头间隙用0.05mm*100mm塞尺插入间隙10mm（接触网维修规程）谭伟伟2012.5.205操作连杆接头脱落确认连杆接头部位是否有松动，开口销是否锈蚀用榔头轻微敲击并进行分合闸手动、远控操作开口销锈蚀需立即更换，分合闸操作次数不小于3次（接触网维修规程）沈敏敏2012.5.156刀头间距小确认静刀头调节螺栓弹簧伸缩是否对静刀头间距产生变化用扳手对调节螺栓进行调整，用卷尺测量刀头间距变化静刀头间距变化量3mm（出厂技术规格书）李靖2012.5.207检修人员检修技能不合格人员在对隔离开关维护保养过程中是否按照检修规程操作对检修人员进行理论和实操考核理论考核合格率90%，实操考核合格率80%（公司要求）高威军2012.5.29制表人：沈敏敏 日期：2012年5月29日要因确认一：电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩超标确认标准：力矩范围4-6NM（出厂技术规格书）确认内容：对上海地铁三号线55台宁波宝鑫隔离开关电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩进行了检测,结果如下：表7-2：隔离开关电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩测试表序号站名开关编号螺母力矩（NM）标准力矩状态确认1漕河泾21117.27.17.6力矩范围4-6NM超出范围221125.865.4正常3石龙路 停车场21115.86.47.1超出范围421126.47.16.3超出范围521137.17.67.3超出范围621146.67.48.2超出范围721157.19.58.3超出范围8漕溪路21116.36.57.6超出范围921127.66.67.2超出范围1021136.77.26.5超出范围1121148.26.67.6超出范围1221317.66.79.5超出范围1321246.15.87.1超出范围14虹桥路21115.45.65.3正常1521127.17.37.6超出范围16211310.39.58.6超出范围1721149.37.68.3超出范围1821317.97.17.5超出范围1921247.25.89.3超出范围20中山公园21116.17.67.1超出范围2121126.46.66.9超出范围2221137.68.66.4超出范围2321145.87.26.1超出范围2421317.28.67.6超出范围2521244.54.54.3正常26曹杨路21117.47.37.1超出范围2721128.66.75.8超出范围2821139.37.28.5超出范围2921147.29.57.1超出范围3021315.86.49.3超出范围3121247.47.25.8超出范围32中潭路21117.37.46.1超出范围3321128.510.38.2超出范围3421137.18.66.7超出范围3521144.75.25.5正常3621317.36.47.6超出范围3721244.25.35.6正常38宝山路21115.87.26.1超出范围3921128.67.49.5超出范围4021137.67.38.2超出范围4121146.77.27.4超出范围4221314.75.35.8正常4321246.66.47.1超出范围44虹口足球场21117.36.17.8超出范围4521129.37.110.3超出范围4621137.26.77.4超出范围4721147.16.77.2超出范围4821315.54.55.3正常4921247.28.66.6超出范围50大柏树21117.47.17.2超出范围51211265.85.3正常5221137.26.77.4超出范围5321146.18.26.6超出范围5421317.26.77.2超出范围5521244.75.45.2正常制表人：沈敏敏 日期：2012年5月29日表7-3：分组频数频率分布表制表人：沈敏敏 日期：2012年5月29日图7-1：直方图与规范（公差）比较图7-2：限位筋板开裂确认分析：由上表可以看出，55台宁波宝鑫隔离开关电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩只有9台合格，合格率为16.4%，其中宝山路的2111、大柏树的2111隔离开关因电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩过大，引起蜗轮限位柱与底座限位筋板相互撞击后导致限位筋板开裂。确认结果：要因。要因确认二：电动机构箱接线端子排不通确认标准：导通电阻值2（出厂技术规格书）确认内容：对上海地铁三号线因合闸不到位引起故障的隔离开关电动机构箱接线端子排进行检查测量， 结果如下：表7-4：隔离开关电动机构箱接线端子排检测表序号站名开关编号端子排号（）技术标准状态确认A4E4B11曹杨路21131.31.41.5导通电阻值2正常2宝山路21111.31.11.6正常321121.51.21.3正常4虹口足球场21141.41.31.4正常5大柏树21111.31.31.5正常制表人：过俊 日期：2012年5月29日图7-3：隔离开关电动机构箱接线端子排检测折线图图7-4：接线端子接触不良确认分析：由上表可以看出，因接线端子接触不良引起的隔离开关分合闸不到位的情况均无，端子排可靠性比较强。确认结果：非要因。要因确认三：电动机构箱行程开关触点不通确认标准：行程开关限位杆活动自如、辅助触点导通确认内容：对上海地铁三号线因合闸不到位引起故障的隔离开关电动机构箱行程开关进行检查测量， 结果如下：表7-5：隔离开关电动机构箱行程开关检查表序号站名开关编号限位杆是否活动自如辅助触点是否导通技术标准状态确认1曹杨路2113上行程开关正常导通行程开关限位杆活动自如、辅助触点导通正常2下行程开关正常导通正常3宝山路2111上行程开关否导通故障4下行程开关正常不导通故障52112上行程开关否导通故障6下行程开关正常导通正常7虹口足球场2114上行程开关否不导通故障8下行程开关正常导通正常9大柏树2111上行程开关正常导通正常10下行程开关否导通故障制表人：卞建峰 日期：2012年5月29日图7-5：行程开关限位杆失效，辅助触点接触不良确认分析：由上表可以看出，由行程开关故障引起的隔离开关分合闸不到位的情况较多，故障率近50%。确认结果：要因。要因确认四：刀头错位确认标准：用0.05mm*100mm塞尺插入间隙10mm（接触网维修规程）确认内容：对上海地铁三号线因合闸不到位引起故障的隔离开关动、静刀头合闸后接触程度进行检查， 结果如下：表7-6：隔离开关动静刀头合闸后接触程度检查表序号站名开关编号合闸后动静刀头塞尺可插入深度（mm）技术标准状态确认左1左2右2右11曹杨路211378108用0.05mm*100mm塞尺插入间隙10mm正常2宝山路211110766正常321127667正常4虹口足球场211410789正常5大柏树21115768正常制表人：谭伟伟 日期：2012年5月29日图7-6：动静刀头合闸后接触程度检查折线图图7-7：隔离开关动、静刀头接触程度测量确认分析：验证人员对故障隔离开关动、静刀头合闸后接触程度进行检查，状态良好。确认结果：非要因。要因确认五：操作连杆接头脱落确认标准：开口销锈蚀需立即更换，分合闸操作次数不小于3次（接触网维修规程）确认内容：对上海地铁三号线55台宁波宝鑫隔离开关操作连杆进行了状态确认，结果如下：表7-7：隔离开关动、静刀头合闸后接触程度检查表序号站名开关编号开口销状态操作次数操作状态技术标准1漕河泾2111正常3正常开口销锈蚀需立即更换，分合闸操作次数不小于3次22112正常3正常3石龙路 停车场2111正常3正常42112锈蚀已更换3正常52113锈蚀已更换3正常62114正常3正常72115正常3正常8漕溪路2111正常3正常92112正常3正常102113正常3正常112114锈蚀已更换3正常122131正常3正常132124正常3正常14虹桥路2111正常3正常152112正常3正常162113正常3正常172114正常3正常182131正常3正常192124正常3正常20中山公园2111正常3正常212112锈蚀已更换3正常222113正常3正常232114正常3正常242131正常3正常252124正常3正常26曹杨路2111正常3正常272112正常3正常282113正常3正常292114正常3正常302131正常3正常312124正常3正常32中潭路2111正常3正常332112正常3正常342113正常3正常352114锈蚀已更换3正常362131正常3正常372124正常3正常38宝山路2111正常3正常392112正常3正常402113正常3正常412114正常3正常422131正常3正常432124正常3正常44虹口足球场2111正常3正常452112正常3正常462113正常3正常472114正常3正常482131正常3正常492124正常3正常50大柏树2111正常3正常512112正常3正常522113正常3正常532114正常3正常542131正常3正常552124正常3正常制表人：沈敏敏 日期：2012年5月29日图7-8：操作连杆脱落确认分析：经检查隔离开关操作顺畅，无卡滞，操作连杆接头开口销锈蚀数量较少，并已更换。确认结果：非要因。要因确认六：刀头间距变化量小确认标准：静刀头间距变化量3mm（出厂技术规格书）确认内容：对上海地铁三号线因合闸不到位引起故障的隔离开关静刀头弹簧调整螺栓进行测试（静刀头间距可变化量），结果如下：表7-8：隔离开关静刀头间距变化测量表序号站名开关编号静刀头间距可变化量（mm）技术标准状态确认左1左2右2右11曹杨路21133.53.23.43.4静刀头间距变化量3mm正常2宝山路21113.13.53.23.4正常321123.23.53.63.1正常4虹口足球场211433.33.23.3正常5大柏树21113.13.43.63.2正常制表人：李靖 日期：2012年5月29日图7-9：隔离开关静刀头间距变化测量折线图图7-10：隔离开关静刀头间距变化测量确认分析：由上表数据确认，弹簧螺栓均处于正常状态，并未引起隔离开关分合闸障碍。确认结果：非要因。要因确认七：检修人员检修技能不合格确认标准：理论考核合格率90%，实操考核合格率80%（公司要求）确认情况：2012年5月，对296名检修人员进行隔离开关维护保养理论与实操考核，考核情况如下表：表7-9：人员考核表日 期考核项目参加人数考试人数合格人数合格率2012年5月16-19日隔离开关理论知识29629626991%2012年5月22-26日隔离开关保养实操29629625486%制表人：高威军 日期：2012年5月27日图7-11：人员考核图确认分析：从考核结果分析，检修人员在对隔离开关检修的现场解决问题能力及控制回路部分掌握程度比较好。确认结果：非要因。通过要因分析，确定了造成上海地铁三号线接触网隔离开关分合闸故障的末端因素有：1、电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩超标2、电动机构箱行程开关触点不通八、制定对策对于上述确定下来的3个要因，小组制定了相应的对策和措施：表8-1：对策表序号要因对策目标措施实施地点完成时间责任人1电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩不符合要求采用数字显示力矩扳手确认法力矩范围在4-6NM1、拆除原紧固螺母漕河泾、石龙路停车场、漕溪路、虹桥路、中山公园、曹杨路、中潭路、宝山路、虹口足球场、大柏树2012.6-2012.9李俊过俊李靖2、安装防松紧固螺母3、用数字显示力矩扳手紧固到位4-6NM4、调试并记录力矩数据2电动机构箱行程开关触点不通采用滑动式行程开关限位杆行程开关限位杆活动自如、辅助触点导通1、设计制作改进后的限位开关漕河泾、石龙路停车场、漕溪路、虹桥路、中山公园、曹杨路、中潭路、宝山路、虹口足球场、大柏树2012.6-2012.9李俊过俊李靖2、对设计制作的限位开关进行测试3、将改进后的限位开关更换于所有电动机构箱内制表人：谭伟伟 日期：2012年9月30日九、对策实施对策实施一、采用数字显示力矩扳手确认法措施一：拆除原紧固螺母将电动机构箱蜗轮盘紧固螺母进行拆除。措施二：安装防松紧固螺母将电动机构箱蜗轮盘紧固螺母拆除后更换上防松螺母。措施三：用数字显示力矩扳手紧固到位（4-6NM）用数字显示力矩扳手将电动机构箱蜗轮盘紧固螺母紧固，紧固力矩范围在4-6NM。图9-1：蜗轮盘紧固螺母力矩测试措施四：调试并记录力矩数据按照隔离开关电动操作机构技术规格书要求小组调试并记录力矩数据，所有防松螺母的力矩均在标准范围内，效果如下图所示：图9-2：蜗轮盘紧固螺母力矩测量图实施效果：实施完成后，2012年9月小组成员对上述隔离开关电动操作机构箱进行复查，效果如下：表9-1：隔离开关电动机构箱蜗轮盘紧固螺母力矩复查表序号站名开关编号螺母力矩（NM）标准力矩状态确认1漕河泾21115.34.65.6力矩范围4-6NM正常221125.84.85.4正常3石龙路 停车场21115.85.14.1正常421124.84.55.1正常521134.15.34.3正常621144.84.65.6正常721154.15.55.6正常8漕溪路21114.84.84.6正常921125.64.65.3正常10211364.25.1正常1121145.65.64.6正常1221314.665.3正常1321244.85.84.1正常14虹桥路21115.45.35.3正常1521124.64.34.6正常1621135.24.65.6正常1721145.35.35.6正常1821314.54.64.5正常1921245.35.35.3正常20中山公园21114.84.64.1正常2121125.15.35.1正常2221134.65.64.8正常2321145.54.65.3正常2421314.25.34.6正常2521244.54.54.3正常26曹杨路21114.44.64.6正常2721125.34.85.5正常2821135.34.25.5正常2921145.35.34.1正常3021315.54.85.3正常3121245.34.25.5正常32中潭路21114.34.44.8正常3321125.55.25.2正常3421134.15.34.8正常3521144.45.25.5正常3621314.364.6正常3721244.25.35.6正常38宝山路21115.54.25.1正常3921125.64.45.3正常4021135.34.35.2正常4121145.34.24.4正常4221314.45.35.5正常4321245.15.34.1正常44虹口足球场21115.35.14.5正常4521124.34.15.3正常4621135.35.14.4正常4721144.165.3正常4821315.54.55.3正常4921244.25.66正常50大柏树21114.45.35.3正常51211265.55.3正常5221134.25.34.4正常53211465.26正常5421314.25.34.2正常5521244.45.45.2正常制表人：李俊 日期：2012年9月28日表9-2：分组频数频率分布表制表人：李俊 日期：2012年9月28日图9-3：直方图与规范（公差）比较实施后隔离开关电动机构箱蜗轮盘运行情况均符合标准，达到对策目标：电动机构箱蜗轮盘紧固螺栓力矩控制在4-6NM。对策实施二、采用滑动式行程开关限位杆措施一：设计制作改进后的限位开关小组成员对行程开关的限位杆进行改进设计：增大限位杆滑轮、将限位杆设计成可移动、增加限位杆的固定螺栓，并由厂家进行制作。图9-4 改进后的限位开关图措施二：对设计制作的限位开关进行测试小组成员将改进后的限位开关安装在曹杨路2111隔离开关电动机构箱内进行分合闸试验。测试结果：控制回路工作正常，信号准确，分合闸到位。措施三：改进后的限位开关更换于所有电动机构箱内测试结果正常后，小组成员对上海地铁三号线共计55台隔离开关电动机构箱内限位开关进行了更换。实施效果：实施完成后，2012年9月小组成员对上述隔离开关电动操作机构箱限位开关进行复查，效果如下：表9-3：限位开关状态确认表序号站名开关编号限位杆是否活动自如触点是否导通状态确认1漕河泾2111正常导通正常22112正常导通正常3石龙路 停车场2111正常导通正常42112正常导通正常52113正常导通正常62114正常导通正常72115正常导通正常8漕溪路2111正常导通正常92112正常导通正常102113正常导通正常112114正常导通正常122131正常导通正常132124正常导通正常14虹桥路2111正常导通正常152112正常导通正常162113正常导通正常172114正常导通正常182131正常导通正常192124正常导通正常20中山公园2111正常导通正常212112正常导通正常222113正常导通正常232114正常导通正常242131正常导通正常252124正常导通正常26曹杨路2111正常导通正常272112正常导通正常282113正常导通正常292114正常导通正常302131正常导通正常312124正常导通正常32中潭路2111正常导通正常332112正常导通正常342113正常导通正常352114正常导通正常362131正常导通正常372124正常导通正常38宝山路2111正常导通正常392112正常导通正常402113正常导通正常412114正常导通正常422131正常导通正常432124正常导通正常44虹口足球场2111正常导通正常452112正常导通正常462113正常导通正常472114正常导通正常482131正常导通正常492124正常导通正常50大柏树2111正常导通正常512112正常导通正常522113正常导通正常532114正常导通正常542131正常导通正常552124正常导通正常制表人：李俊 日期：2012年9月28日实施后隔离开关电动机构箱控制回路工作正常、信号准确、分合闸到位，达到对策目标：行程开关限位杆活动自如、辅助触点导通。十、效果检查1、目标完成情况通过上述一系列措施的实施成功，QC小组对2012年69月实施期、1012月巩固期上海地铁三号线隔离开关故障率进行检查，统计如下：表10-1：2012年612月份隔离开关故障率统计表月份6月7月8月9月10月11月12月隔离开关故障数4340111隔离开关故障率7.30%5.45%7.30%01.81%1.81%1.81%图10-1：2012年612月份隔离开关故障率统计折线图小组对1012月巩固期导致上海地铁三号线隔离开关故障情况进行检查，统计如下：表10-2：2012年1012月份隔离开关故障统计表序号故障类型10月11月12月合计（台）百分比1分合闸故障000002控制电路故障101266.67%3上网电缆故障010133.33%4误操作00000合计故障数1113100.00%制表人：谭伟伟 日期：2012年12月31日图10-2：2012年1012月份隔离开关故障统计饼图由以上图表可以看出，1012月巩固