動車組車載真空斷路器檢修易擦傷問題分析及工藝改進

劉光娜 唐風梅

（南車青島四方機車車輛股份有限公司，山東 青島 266000）

0 引言

隨著我國高鐵事業的蓬勃發展，高速動車組投運數量越來越大，動車組的安全穩定運行越來越引起人們的重視。車載真空斷路器（VCB）是動車組受能供電系統的關鍵部件，擔負著控制和保護的雙重任務，對動車組的正常運行至關重要，一旦發生故障，可能對動車組車載高壓設備造成嚴重損壞。而且，車載高壓設備造價昂貴，如果頻繁更換，所付出的經濟代價太大。因此，對于車載真空斷路器的檢修也是重中之重。

1 問題概述及施工工藝流程

CRH2 型動車組技術原型為日本新干線E2-1000 型動車組，故而其車載斷路器也沿用的原型車的CB201 型真空斷路器。這種真空斷路器呈T 字型結構，分別與主變壓器和避雷器等連接，安裝在車下高壓設備箱內。其重量可達近100kg，進行拆裝作業時需3-4 人協同完成。由于新造和檢修時工藝流程的差異，真空斷路器的安裝與拆卸也存在差異。

1.1 新造時真空斷路器的安裝

新造時，真空斷路器(VCB)的安裝是在高壓設備箱預組施工時，此時高壓設備箱的定位銷朝向上面，VCB 處下蓋板朝向側面，采用吊裝方式對準銷孔重力下落安裝。這種吊裝方式，配件處于相對自由的狀態，易于調整配件的位置，使銷孔與定位銷對準。同時，VCB 處下蓋板處于側面，易于觀察配件在箱子內部的位置，避免配件與箱體的直接接觸、磕碰。

（1）拆卸箱體開關蓋的正面部分，把密封墊粘結安裝在箱體托架上，不要黏在真空斷路器上。

（2）通過單吊梁把真空斷路器進行吊裝并翻轉，翻轉過程必須緩慢，需兩人協同作業，預組平臺下方做好防護，一人操作吊車，兩人扶住真空斷路器，防止磕碰傷，翻轉至豎直狀態。

（3）使用單吊梁將真空斷路器自箱體正向吊入安裝在開關蓋上，自箱內安裝上緊固件，緊固件必須凃打螺紋鎖固劑。

（4）安裝箱體開關蓋的正面部分。

1.2 檢修時真空斷路器的拆卸

（1）解開電氣連接器及管路并做好防護，拆下VCB 處高壓設備箱下蓋板，拆除蓋處密封墊。

（2）拆除VCB 正下方的下擋板，拆除鎖機構連桿，拆除并檢查VCB 兩端連接的電纜并確認連接線線號齊全。

（3）升起VCB 拆卸與安裝的專用工裝小車，使工裝小車上層膠皮與VCB 完全接觸，然后卸下VCB 托架與箱體的連接螺栓螺母。

（4）三人配合，一人在前，兩人在后用力輕推VCB 使其托架與定位銷分離。降下專用車并退離車下后將VCB 與其托架拆卸開，用膠帶對VCB 進行防護后分別送回廠家檢修。

1.3 檢修時真空斷路器的安裝

（1）檢查VCB 狀態良好，自帶螺栓齊全，無松動后，將VCB 與托架在車下進行組裝。注意VCB 與托架之間的密封墊和VCB 與高壓設備箱之間的密封墊須用粘結劑粘結在托架上。緊固件安裝前須凃打螺紋鎖固膠。

（2）將放有VCB 的專用小車緩慢推到高壓設備箱VCB 處正下方并慢慢升起到定位銷位置，將托架銷孔對準高壓設備箱上定位銷，然后慢慢用力推進去并按相關要求安裝緊固件。注意箱體與VCB 的最高位置易碰撞，在VCB 離箱體5cm 時，要放慢升起小車的速度。

（3）恢復安裝鎖機構連桿、下擋板，按相關扭力要求安裝固定螺栓，在下擋板與高壓設備箱相接處、VCB 托架接縫處凃打波士膠。

（4）連接真空斷路器兩端連接電纜，檢查端子接觸面不得堆積有灰塵等，端子應緊密貼于端子臺上，緊固件嚴格按照螺母、彈墊、平墊的順序進行安裝，要求端子壓接牢固無松動。

（5）恢復真空斷路器兩側與其連接的電氣連接器及管路連接，認真檢查高壓設備箱內部無任何異物（尤其是任何金屬殘留物和金屬碎屑）后，安裝高壓設備箱VCB 處下蓋板，并按要求安裝緊固件并做好相關防護。

2 易擦傷問題原因分析

（1）在檢修時，VCB 拆卸、安裝過程中使用的專用工裝為液壓小車，液壓小車輪子較小，拖入車底時震動非常大，輪子容易陷入軌道內，并且，絕緣筒支撐臺為金屬面且不光滑，來回拖拽易造成磕碰及摩擦。

（2）在對準定位銷過程中，由施工人員側向推拉工裝小車調整相對位置，由于裝有VCB 的液壓小車重量大，故而很難在小范圍內靈活地側向進行前后、左右移動，不能緩慢、均勻、流暢地升降，故安裝方法易造成碰撞。

（3）與新造時高壓設備箱預組的方式相比，檢修時VCB 的拆卸、安裝方式在對準定位銷孔、將VCB 推進定位銷上時，配件完全處于不可視的狀態，無法便利地調整VCB 的位置，易造成VCB 絕緣傘裙根部與高壓設備箱摩擦劃傷。

（4）VCB 上端子臺端子緊固空間過小，使用棘輪扳手時易造成VCB 劃傷。VCB 拆卸、安裝時，需要相應地拆卸、安裝接地線，端子臺上螺栓孔的位置距離VCB 外表面空間過小，端子拆卸、緊固施工時棘輪頭與VCB 邊緣幾乎完全接觸，容易造成VCB 邊緣損傷。

3 改進措施

3.1 優化VCB 拆卸、安裝工藝方法

VCB 絕緣體與高壓設備箱箱體之間間隙小，拆卸、安裝時，易與箱體發生碰撞。為了避免絕緣筒的磕碰損傷，對VCB 拆卸、安裝工藝進行優化，在拆卸、安裝時增加防護：

3.1.1 VCB 安裝時

①將VCB 與托架在車下進行組裝后，用2mm 厚橡膠板纏繞VCB根部，用紙膠帶進行粘貼。

②將VCB 專用工裝小車推到高壓設備箱VCB 處正下方。慢慢升起小車到定位銷位置，將托架的銷孔對準高壓設備箱上的定位銷，然后慢慢移動工裝小車推進去。注意箱體與VCB 最高位置易碰撞，在VCB 離箱體5cm 時，要緩慢升起工裝小車，時刻觀察并及時調整VCB與高壓設備箱箱體距離，避免磕碰。

③緊固螺栓安裝完畢后，拆卸橡膠板，檢查確認VCB 無劃傷等異常現象。

3.1.2 VCB 拆卸時

拆下VCB 處高壓設備箱下蓋板后，用2mm 厚橡膠板纏繞VCB根部，用紙膠帶進行粘貼，升起VCB 拆卸安裝專用工裝小車，使工裝小車上層膠皮與VCB 完全接觸，然后卸下VCB 托架與箱體的安裝螺栓，降下VCB 工裝小車后，拆卸橡膠板。

3.2 設計結構改進

VCB 拆卸時，在安裝螺栓拆卸完畢后，為了把VCB 從定位銷上取下，需要絕緣筒向上傾斜很大角度；VCB 安裝時，首先要對正定位銷，需要把VCB 推進定位銷上，需要絕緣筒線上傾斜很大角度。因箱體上的定位銷長度過長、箱體變形等，加大了VCB 拆卸、安裝過程中磕碰損傷的風險，同時拆卸、安裝過程中需要反復調整，施工十分困難。

為了解決施工困難、降低VCB 磕碰損傷的風險，對高壓設備箱設計結構進行了改進。結合現車實際施工和箱體結構，將高壓設備箱箱體外側的VCB 托架用定位銷長度縮短。

結構改進后，VCB 定位銷的安裝定位作用不受影響，卻解決了VCB 安裝過程中反復調整工裝、配件位置的工作，降低了對正安裝定位銷時VCB 損傷的概率。同時，下個高級修程VCB 檢修時，方便拆卸，降低了拆卸施工過程中VCB 損傷的概率。

4 總結

車載真空斷路器是動車組受能控制系統的關鍵部件，作為故障狀態的保護器件，兼有斷路器和開關兩種作用，對動車組的安全穩定運行非常重要。同時，其造價昂貴，若頻繁更換需付出巨大的經濟代價。本文中針對動車組檢修時真空斷路器拆卸和安裝時的易擦傷問題進行了詳細的分析，并作出了一些合理的改進措施，對于今后車載真空斷路器的檢修提供了一個參考。