CRH2型动车组车顶高压设备检修与维护

题目：CRH2型动车组车顶高压设备检修与维护CRH2型动车组车顶高压设备检修与维护摘要：高速铁路是符合现代中国国情的运输方式，高速铁路具有污染少、节省能源、运输速度快等诸多优点。目前大多数的人们都选择高速铁路出行。自从和谐号动车组投入运行以来，动车组的车顶高压设备的检修与维护成为确保动车组安全运行的重中之重。CRH2型动车组是中国南车集团与日本川崎重工合作以日本新干线的E2系1000番台为原型车然后根据我国的实际运输水平制造而来。CRH2型动车组车顶主要的高压设备有受电弓、网压互感器、高压隔离开关、接地保护开关以及一些绝缘子。动车组的车顶高压设备是全车动力的保障，本文将通过日常修与高级修相结合的方式面面俱到的阐述CRH2型动车组车顶高压设备的检修与维护。关键词CRH2动车组高压设备常见故障维护第第页目录TOC\o"1-3"\h\u1绪论 21.1CRH2型动车组车顶高压设备检修与维护研究的意义与背景 31.1.1研究背景 31.1.2研究意义 31.2CRH2型动车组车顶高压设备检修与维护的研究现状 32简述CRH2型动车组 42.1CRH2型动车组的来源 42.2CRH2型动车组的结构及其特点 42.3CRH2型动车组的生产模式 43CRH2型动车组高压设备连接原理 53.1CRH2型动车组车顶高压设备的种类 63.2CRH2型动车组车顶高压设备的功能 63.2.1受电弓的作用 63.2.2高压隔离开关的作用 63.2.3接地保护开关的作用 63.2.4网压互感器的作用 64受电弓的检修与维护 64.1受电弓的结构 64.2技术参数 74.3受电弓的动作工作原理 84.4日常检查 84.5受电弓的常见故障 94.5.1碳滑板故障 94.5.2快速阀及其ADD供风阀的故障 94.5.3弓头导流翼板、翼片故障 94.5.4压力开关故障 94.5.5连接管接头处漏风故障 104.6受电弓常见故障的处理方法 104.6.1碳滑板故障的处理方法 104.6.2快速阀及其ADD供风阀故障的处理 104.6.3弓头导流翼板、翼片故障的处理 104.6.4压力开关故障的处理 104.6.5连接管接头处漏风故障的处理 105网压互感器的检修与维护 115.1网压互感器的工作原理 115.2网压互感器炸裂的原因 115.3网压互感器的检修 116高压隔离开关的检修与维护 116.1高压隔离开关的结构与功能 116.2高压隔离开关的日常检查 127接地保护开关的检修与维护 127.1接地保护开关的结构与功能 127.2日常的检修与维护 128绝缘子的检修与维护 12结论 13致谢 14参考文献 151绪论1.1CRH2型动车组车顶高压设备检修与维护研究的意义与背景1.1.1研究背景随着中国社会科学技术的不断发展以及经济水平的飞速提高，现在越来越多的人选择高速铁路出行。全国各大城市都在大力建设高速铁路，2020年高速铁路已经呈现八纵八横的铁路网，我国高速铁路呈现出一片繁荣的景象。目前和谐号动车组最常用的车型大致有CRH1、CRH2、CRH3、CRH5等几种车型，其中CRH2型动车组占了相当大比例，是中国高速铁路最常用的车型之一。CRH2型动车组的车顶高压设备是动车组重要的组成部分之一，其检修与维护对整个动车组的安全稳定运行起到了重大的意义。1.1.2研究意义CRH2型动车组的车顶高压设备有受电弓、网压互感器、高压隔离开关、接地保护开关和一些绝缘子。其中受电弓的主要作用是升弓通过碳滑板与接触网的接触给整个动车组供电的装置，是全车动力的来源，DSA250型受电弓是CRH2型动车组最常用的受电弓型号。当动车组的车顶高压设备发生故障时，工作人员可以通过控制高压隔离开关将车顶故障的设备隔离掉，隔离之后动车组依然可以维持运行保证了乘客的安全。接地保护开关是当在线路上接触网发生故障的时候需要工作人员进行检修这是就需要将高压接触网接地形成无电情况，而工作人员则可以通过接地保护开关完成这一操作。当VCB发生故障的时候主回路无法断路时也可以通过接地保护开关进行保护。车顶高压设备每个环节的检修与维护都与乘客的人身安全息息相关，研究车顶高压设备的检修，有效指导设备的维护与检修，提高车顶高压设备的安全性与可靠性保证动车安全运行。1.2CRH2型动车组车顶高压设备检修与维护的研究现状我们在研究中国动车组检修的问题的时候，应该认清动车组故障检修水平的要求，以及不同机构的检修水平，根据这些做出科学的检修理念。一般来讲动车组检修基地承担动车组的1、2、3级检修，目前动车组的4、5级只有大修厂可以胜任。不同程度的检修任务由不同等级的检修单位进行检修，必须有明确的规章制度，不然容易造成资源浪费更甚者会造成动车组事故危害乘客以及社会安全。对于检修资源我们要统筹调配将不同等级的需要检修的动车组合理的安排在不同等级的检修单位，使动车组的检修更加全面可靠。相比较欧洲以及日本我国动车组发展较晚，动车组检修系统的建立也相应的较晚，在研究CRH2型动车组车顶高压设备的检修与维护工作中，我们应该借鉴欧洲以及日本这些国家的比较成熟全面的检修经验，但是也不可以一昧的照搬我们应该取其精华然后在结合我国复杂多变的实际的运输情况以我国现有的检修规章制度为标准，紧密结合现场实际情况，从理论研究逐步走向实践，在实践中不断完善检修理论。逐步的形成成熟、科学、可靠、高效的检修系统。所形成的检修系统必须符合我国复杂多变的运输情况，形成具有中国特色的检修系统。2简述CRH2型动车组2.1CRH2型动车组的来源在2007年4月18日中国铁道部开始实施第六次铁路大提速，为了适应在在第六次大提速而修建的高速铁路轨道中国铁道部向中国南车集团四方机车车辆有限公司以及日本川崎重工订购的高速列车，并且命名为CRH2型动车组。2.2CRH2型动车组的结构及其特点图2.1CRH2型动车组结构图CRH2型动车组采用4动4托的动力分散式，2车与6车车顶有受电弓，列车总功率为4800KW，并且可以采用两列（16辆）挂连运行，可以增加运输量适合我国复杂多变的运输模式，功率上得到充分利用，而且编组上可以灵活运用。2.3CRH2型动车组的生产模式中国方面首批订购的列车有60辆，其中最多的为CRH系列。其中三列在日本组装完成，运往中国;另有6列将零件运往中国日方不进行组装，由中方自行负责组装;剩下的所有列车日本的川崎重工将对于本车的技术转交与中国，在中国由中国南车四方机车车辆有限公司进行生产制造，但是动车组最核心的高科技产品中国还没有攻克其技术难题，无法做到国产还需要采购日本的零件。中国铁道部的指示，把全部的CRH系列全部的动车组都被命名为“和谐号”。标志着中国政府以及人民对和谐理念的躬身践行，也表达出中国文化的和谐。这些原本在日本高速铁路上面驰骋的E2系动车组，在来到中国这个新家之后为了适应中国复杂多变的运输情况在结合中国铁道相关的规章要求之后也做出了较大的改动，如受电弓从日本的PS207型换成了德国的DSA025型，以适应中国铁路沿线架空电缆接触网。为了接受信号在拖车上也安装了许多种类的天线，这样的设计在日本的原型车上面是没有的。在CRH2型动车组进入中国以来大大减轻了中国铁路的负担，在短短的几年内，CRH2型动车组驰骋在中国的高速铁路之上，为中国人名带来便利的同时，也拉动了中国的经济。就这样中国高铁一步一步的走向世界先进水平，成为了我国最耀眼的名片之一。3CRH2型动车组高压设备连接原理图3.1CRH2高压设备连接原理图3.1CRH2型动车组车顶高压设备的种类由上图可见CRH2型动车组车顶高压设备有受电弓、高压隔离开关、网压互感器、接地保护开关以及一些绝缘子，这些设备通过连接组成了CRH2型动车组车顶高压设备系统。3.2CRH2型动车组车顶高压设备的功能3.2.1受电弓的作用受电弓是电力牵引机车从接触网上取得电能的设备，安装动车车顶，通过与接触导线的接触将变电所的电能转移给机车，是全车的动力来源。3.2.2高压隔离开关的作用当车顶设备发生故障或者损坏的时候，高压隔离可以将故障或者损坏的设备隔离，维持动车运行，保证乘客的生命安全。它的存在可大大减少由于车顶设备故障而导致动车组停止运行，保证动车组安全运行。3.2.3接地保护开关的作用在维修的过程中代替便携式地线，接地高压设备和线路，保护检修人员的安全。造成人为接地，满足保护要求。3.2.4网压互感器的作用电压互感器是动车组必不可少的测量设备，它可以测量动车组的功率以及网压电压。电压互感器故障所带来的问题必须得到铁路行车部门的高度重视，遇到问题应该及时处理保证动车组的安全运行。4受电弓的检修与维护4.1受电弓的结构图4.1受电弓结构图4.2技术参数材质底架钢下壁铝合金上臂铝合金碳滑板硬碳弓角铝合金弓头不锈钢/铝合金上导杆铝合金表4.2（1）名称：单臂受电弓。（2）型号：德国DSA250型受电弓。（3）设计速度：250km/h。（4）额定电压/电流：25Kv/1100A（5）标称接触压力：70N（根据需求可以调节）。（6）空气压力调整：通过受电弓的弓头翼片调节（不同的需求可以进行不同的调节）REF_Ref22658\r[7]。（7）升弓驱动方式：由气囊装置完成升弓。（8）输入空气压力：在0.4~1Mpa之间。（9）弓头垂向移动量：大约为60mm左右REF_Ref22658\r[7]。（10）精密调压阀耗气量：当输入压力在<1Mpa的时候不可以大于11.5L/minREF_Ref22658\r[7]。（12）重量：大约在115KG左右。4.3受电弓的动作工作原理升弓过程：当操作人员按下升弓按钮时，经过压缩的空气通过受电弓的电空阀进入传动气缸，由于压缩空气的原因活塞压缩升弓弹簧，升弓弹簧连接臂杆转动，使受电弓完成升弓动作，并且受电弓上升的速度并不是匀速不变的，当受电弓上升到接触网附近的时候会有缓慢的停滞，然后迅速接近接触网，完成升弓。降弓：当操作人员按下降弓按钮时，传动气缸将杠内的压缩空气快速的排往大气，这时候降弓弹簧开始起作用，克服了升弓弹簧的作用力，使受电弓迅速下降，脱离接触网。4.4日常检查（1）被检修的动车组应该处于静止、停稳状态。（2）确认接触网接地或者断电。（3）确认VCB断开，并且降下受电弓准备进行下一步检查。（4）确认受电弓在静止状态接下的接触压力值。1首先将受电弓升起，先检测受电弓压缩空气的压力值，如果压缩空气的压力值正常它的值应该(3.1～3.5bar)这一范围，若是超出或者低于这个范围则压力值不正常；2用弹簧秤测量受电弓的上推力和下拉力。上推力的测量：使受电弓以0.05m/s±10%这样的的速度匀速朝上运动当运动到1.6m处记录测量值这样就测得了上推力；下拉力的测量：使受电弓以0.05m/s±10%朝下运动到1.6m处测得的测量值就是下拉力。并且根据规定上推力最小值应该大于55N,下拉力的最大值不可以超过85N；3压力的平均值在70±15N这一范围内不允许超过这个范围。（5）调整静态接触压力（压力达不到要求时进行）。1将受电弓升起，首先检查确认压缩空气在受电弓的气囊内没有超过或小于额定的范围；2下降受电弓，将受电弓的上交叉管与弹簧秤相连接，然后在上交叉管上套上绳子向下拉，拉到高出绝缘子下平面1.6m处以下停止；3压力的调整，压力的调整通过精密跳压阀来实现，首先使受电弓上升，上升到高出车顶1.6m处的地方，当弹簧秤显示为70N时，停止受电弓的上升，然后调节好精密调压阀；4将精密调压阀手轮的防松螺母拧紧，固定并调整好精密调压阀的最终压力，最后使用记号笔在上面打上防松标记。(6)检测受电弓升降弓时间。受电弓的升弓时间为：以受电弓折叠位置动作到碳滑板刚刚接触到接触网或者是以受电弓折叠位置动作到2.4m处的时间为升弓时间t，t≤5.4秒；受电弓的降弓时间：以受电弓2.4m处降至折叠位置或者是碳滑板与接触网接触位置下降到受电弓的折叠位置为降弓时间t，t≤4秒；受电弓在升弓时不可以速度过快这样有可能损伤碳滑板以及接触网。而且在升弓的过程中不允许有弓跳，降弓的时候也应该有缓冲不能过快。（7）调整升弓和降弓时间（时间不达要求时进行）。1当检查之后发现受电弓的气囊压力与静态压力都处于正常现象的时候，应该反复操作受电弓上升与下降。2通过升弓节流阀和降弓节流阀来调整受电弓的升弓与降弓时间。3升弓时不允许受电弓有任何形式的弓跳现象；降弓时允许降弓位弹跳同时伴有缓冲现象。4.5受电弓的常见故障4.5.1碳滑板故障碳滑板磨耗过限，接触网的表面是粗糙不平的，而且在碳滑板与接触网接触的过程中接触网也不是保持静止不动的，接触网本身就会高低起伏而且在接触过程中还会摆动，这样就会造成碳滑板磨耗过限。碳滑条质量太差也会导致碳滑板磨耗过限。受电弓的升弓压力过大导致碳滑板与接触网的接触面压力过大也会造成碳滑板磨耗过限。碳滑板漏风，由于外物的撞击或者自身质量的原因造成碳滑板开裂，严重时造成碳滑板漏风。两碳滑条出现高度差过限现象，当两个碳滑条位置出现偏差，高度差过限时拉簧就有被拉断的风险。4.5.2快速阀及其ADD供风阀的故障由于快速阀及其ADD供风阀长期安装在车外，容易遭受分吹雨打相比与其他部位的，更加容易出现裂痕以及破损等现象。4.5.3弓头导流翼板、翼片故障当受电弓随着动车组在高速运行的过程中，会遭受相当大的空气阻力，这时候弓头的导流翼板、翼片的作用就会发挥出来，它将空气阻力转换为碳滑条部分的垂直向上的上升力或者垂直向下的下降力通过上升力与下降力保证在碳滑板与接触网接触的时候有较为合适的压力。当导流翼板、翼片长期处于巨大阻力的情况下，翼板、翼片也会受到损伤，发生变形或丢失。4.5.4压力开关故障由于压力开关在长期的使用过程中损坏或者是工作人员的调整有误，就会造成受电弓不能完成升弓这一动作，或者是受电弓已经正常升起但是MOM屏上却没有显示这样的故障。4.5.5连接管接头处漏风故障快速阀与ADD阀连接的过程中在接头处有一O型橡胶圈，这O型橡胶圈是快速阀与ADD阀之间连接的重中之重，在绝大多数的情况下快速阀与ADD阀之间出现连接管接头处漏风这一故障就是O型橡胶圈出现了漏风而导致连接管接头处出现漏风。一般情况下O型橡胶圈漏风的原因有以下三个：1O环橡胶圈自身的质量问题和做工问题或者是由于长时间使用而老化产生漏风故障；2安装接头螺母时安装扭力过小，小于3N导致漏风；3碳滑条接头盖松导致漏风。4.6受电弓常见故障的处理方法4.6.1碳滑板故障的处理方法在对受电弓进行检查的时候，根据规定碳滑条的厚度不可以小于5mm，若检查结果显示厚度大于5mm则碳滑条可以继续使用，若是检查结果显示厚度小于5mm则此碳滑条已经磨耗过限需要及时更换。在不需要更换的时候应该认真观察碳滑条表面看表面是否有破损现象，如果破损没有过限则通过手工仔细打磨破损处，消除碳滑板表面台阶现象，如果破损过限时则应该及时进行更换。4.6.2快速阀及其ADD供风阀故障的处理快速阀及其ADD供风阀长期处于外界环境，破损较为严重与频繁导致更换也更加频繁。在检查时发现因为外界的撞击的原因导致快速阀及其ADD阀有开裂或者漏风的现象时应该及时更换，并且也要做好其他检查工作当发现阀体或者安装座有生锈、卡死或者松动现象时应该及时更换并且做好保养工作。4.6.3弓头导流翼板、翼片故障的处理在日常检查的过程中受电弓弓头的导流翼板、翼片不可以有破损、变形以及丢失这些情况出现，若有这些情况出现必须立即更换，保证行车安全。4.6.4压力开关故障的处理如果出现受电弓已经升起，但是MOM屏没有显示升起信号，或者是受电弓已经正常升起，但是弓升信号显示延长的情况。首先应该对压力开关进行全面的检查，检查压力开关的作用是否良好，检查压力开关是否损坏。发现问题及时处理，如果有损坏现象应该及时更换，以上检查都已做完还是无法升弓时应该进一步检查供风系统是否存在故障。4.6.5连接管接头处漏风故障的处理连接管接头处出现漏风状况时，有以下两个原因：1是配件损坏，2是连接不牢固，但是在修复作业过程中无论是以上那种原因，都应该对个管路系统进行全面的检测，更换故障配件，保证管路连接无泄漏，保障行车安全。5网压互感器的检修与维护5.1网压互感器的工作原理图5.1互感器结构图网压互感器的工作原理与我们常见的变压器的工作原理大致相同，一次侧和二次侧在电气上相互绝缘，二次侧的电压比一次侧的电压低了好多，最大程度的保护二次侧操作容易和电气设备的安全。5.2网压互感器炸裂的原因高压互感器自身质量问题。高压互感器在浇筑绝缘体的时候操作不规范，在运用的过程中产生局部放电，在内部聚集大量的热导致网压互感器炸裂。在与接触网接触的时候接触网过电压，过大的电压破坏了互感器的绝缘，导致互感器炸裂。5.3网压互感器的检修对网压互感器表面清洁并且进行状态检测。对一次侧和二次侧端子电气连接进行状态检测。对绝缘子裙部和各裙部之间进行状态检测。对互感器二次侧电阻值进行检测。6高压隔离开关的检修与维护6.1高压隔离开关的结构与功能图6.1高压隔离开关实物图高压隔离开关安装在变压器车的车顶上，在正常行驶的情况下开关是闭合的，当有故障发生时可以通过隔离开关进行车顶的故障部位进行隔离以保证动车组安全运行。高压隔离开关的结构比较简单，而且高压隔离开关的接地隔离作用就是通过闸刀与绝缘子的接触而完成的。6.2高压隔离开关的日常检查检查时确认高压隔离开关的外观及其安装是良好的，接头处无松动。7接地保护开关的检修与维护7.1接地保护开关的结构与功能接地保护开关安装在主断路器的旁边，接地保护开关手柄平时都处于水平位置，当它的手柄处于这个位置时接地保护开关没有工作，如果需要接地保护开关工作就将接地保护开关的手柄转到主断路器的两端接地触电位置时此时接地保护开关处于工作状态手柄处于接地保护位置。而且接地保护开关的控制不一定非要去车顶控制，在车内也也可以完成对接地保护开关的控制，并且接地保护开关还可以防止短路。7.2日常的检修与维护接地保护开关安装牢固，闸刀与刀座安装状态良好。要确认闸刀与刀座之间的接触是否良好闸刀与刀座可以顺利接触，闸刀动作顺滑无损伤。8绝缘子的检修与维护表面清洁，绝缘子的护套材料无电痕电蚀现象，伞裙材料无变硬发脆或粉末现象。绝缘子安装牢固无松动、无变形现象，螺丝配件等无丢失现象。防松标准清晰无错位同一绝缘子损伤不超过7处。同一褶边损伤不超过2处。损伤的大小、沿着周长方向长度不超过60mm。同一褶边损伤在两处时，任意一处损伤不超过30mm；不管什么情况，缺损直径的减少不超过20mm。胴体部分及其伞裙根部无裂纹。结论CRH2型动车组自运行以来，车顶高压设备的检修与维护就是保证动车组正常运行的重中之重，如何保证车顶高压设备的检修高效快捷呢。首先我们应该查阅国内外有关动车组车顶高压设备检修的资料，对国内外的现状有个基本的了解。然后在国内的动车所内进行实地调研，收集不同动车所对CRH2型动车组车顶高压设备检修的方案，认真研究不同动车所的方案进行取