动车组车载真空断路器检修易擦伤问题分析及工艺改进

刘光娜 唐风梅

（南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266000）

0 引言

随着我国高铁事业的蓬勃发展，高速动车组投运数量越来越大，动车组的安全稳定运行越来越引起人们的重视。车载真空断路器（VCB）是动车组受能供电系统的关键部件，担负着控制和保护的双重任务，对动车组的正常运行至关重要，一旦发生故障，可能对动车组车载高压设备造成严重损坏。而且，车载高压设备造价昂贵，如果频繁更换，所付出的经济代价太大。因此，对于车载真空断路器的检修也是重中之重。

1 问题概述及施工工艺流程

CRH2 型动车组技术原型为日本新干线E2-1000 型动车组，故而其车载断路器也沿用的原型车的CB201 型真空断路器。这种真空断路器呈T 字型结构，分别与主变压器和避雷器等连接，安装在车下高压设备箱内。其重量可达近100kg，进行拆装作业时需3-4 人协同完成。由于新造和检修时工艺流程的差异，真空断路器的安装与拆卸也存在差异。

1.1 新造时真空断路器的安装

新造时，真空断路器(VCB)的安装是在高压设备箱预组施工时，此时高压设备箱的定位销朝向上面，VCB 处下盖板朝向侧面，采用吊装方式对准销孔重力下落安装。这种吊装方式，配件处于相对自由的状态，易于调整配件的位置，使销孔与定位销对准。同时，VCB 处下盖板处于侧面，易于观察配件在箱子内部的位置，避免配件与箱体的直接接触、磕碰。

（1）拆卸箱体开关盖的正面部分，把密封垫粘结安装在箱体托架上，不要黏在真空断路器上。

（2）通过单吊梁把真空断路器进行吊装并翻转，翻转过程必须缓慢，需两人协同作业，预组平台下方做好防护，一人操作吊车，两人扶住真空断路器，防止磕碰伤，翻转至竖直状态。

（3）使用单吊梁将真空断路器自箱体正向吊入安装在开关盖上，自箱内安装上紧固件，紧固件必须凃打螺纹锁固剂。

（4）安装箱体开关盖的正面部分。

1.2 检修时真空断路器的拆卸

（1）解开电气连接器及管路并做好防护，拆下VCB 处高压设备箱下盖板，拆除盖处密封垫。

（2）拆除VCB 正下方的下挡板，拆除锁机构连杆，拆除并检查VCB 两端连接的电缆并确认连接线线号齐全。

（3）升起VCB 拆卸与安装的专用工装小车，使工装小车上层胶皮与VCB 完全接触，然后卸下VCB 托架与箱体的连接螺栓螺母。

（4）三人配合，一人在前，两人在后用力轻推VCB 使其托架与定位销分离。降下专用车并退离车下后将VCB 与其托架拆卸开，用胶带对VCB 进行防护后分别送回厂家检修。

1.3 检修时真空断路器的安装

（1）检查VCB 状态良好，自带螺栓齐全，无松动后，将VCB 与托架在车下进行组装。注意VCB 与托架之间的密封垫和VCB 与高压设备箱之间的密封垫须用粘结剂粘结在托架上。紧固件安装前须凃打螺纹锁固胶。

（2）将放有VCB 的专用小车缓慢推到高压设备箱VCB 处正下方并慢慢升起到定位销位置，将托架销孔对准高压设备箱上定位销，然后慢慢用力推进去并按相关要求安装紧固件。注意箱体与VCB 的最高位置易碰撞，在VCB 离箱体5cm 时，要放慢升起小车的速度。

（3）恢复安装锁机构连杆、下挡板，按相关扭力要求安装固定螺栓，在下挡板与高压设备箱相接处、VCB 托架接缝处凃打波士胶。

（4）连接真空断路器两端连接电缆，检查端子接触面不得堆积有灰尘等，端子应紧密贴于端子台上，紧固件严格按照螺母、弹垫、平垫的顺序进行安装，要求端子压接牢固无松动。

（5）恢复真空断路器两侧与其连接的电气连接器及管路连接，认真检查高压设备箱内部无任何异物（尤其是任何金属残留物和金属碎屑）后，安装高压设备箱VCB 处下盖板，并按要求安装紧固件并做好相关防护。

2 易擦伤问题原因分析

（1）在检修时，VCB 拆卸、安装过程中使用的专用工装为液压小车，液压小车轮子较小，拖入车底时震动非常大，轮子容易陷入轨道内，并且，绝缘筒支撑台为金属面且不光滑，来回拖拽易造成磕碰及摩擦。

（2）在对准定位销过程中，由施工人员侧向推拉工装小车调整相对位置，由于装有VCB 的液压小车重量大，故而很难在小范围内灵活地侧向进行前后、左右移动，不能缓慢、均匀、流畅地升降，故安装方法易造成碰撞。

（3）与新造时高压设备箱预组的方式相比，检修时VCB 的拆卸、安装方式在对准定位销孔、将VCB 推进定位销上时，配件完全处于不可视的状态，无法便利地调整VCB 的位置，易造成VCB 绝缘伞裙根部与高压设备箱摩擦划伤。

（4）VCB 上端子台端子紧固空间过小，使用棘轮扳手时易造成VCB 划伤。VCB 拆卸、安装时，需要相应地拆卸、安装接地线，端子台上螺栓孔的位置距离VCB 外表面空间过小，端子拆卸、紧固施工时棘轮头与VCB 边缘几乎完全接触，容易造成VCB 边缘损伤。

3 改进措施

3.1 优化VCB 拆卸、安装工艺方法

VCB 绝缘体与高压设备箱箱体之间间隙小，拆卸、安装时，易与箱体发生碰撞。为了避免绝缘筒的磕碰损伤，对VCB 拆卸、安装工艺进行优化，在拆卸、安装时增加防护：

3.1.1 VCB 安装时

①将VCB 与托架在车下进行组装后，用2mm 厚橡胶板缠绕VCB根部，用纸胶带进行粘贴。

②将VCB 专用工装小车推到高压设备箱VCB 处正下方。慢慢升起小车到定位销位置，将托架的销孔对准高压设备箱上的定位销，然后慢慢移动工装小车推进去。注意箱体与VCB 最高位置易碰撞，在VCB 离箱体5cm 时，要缓慢升起工装小车，时刻观察并及时调整VCB与高压设备箱箱体距离，避免磕碰。

③紧固螺栓安装完毕后，拆卸橡胶板，检查确认VCB 无划伤等异常现象。

3.1.2 VCB 拆卸时

拆下VCB 处高压设备箱下盖板后，用2mm 厚橡胶板缠绕VCB根部，用纸胶带进行粘贴，升起VCB 拆卸安装专用工装小车，使工装小车上层胶皮与VCB 完全接触，然后卸下VCB 托架与箱体的安装螺栓，降下VCB 工装小车后，拆卸橡胶板。

3.2 设计结构改进

VCB 拆卸时，在安装螺栓拆卸完毕后，为了把VCB 从定位销上取下，需要绝缘筒向上倾斜很大角度；VCB 安装时，首先要对正定位销，需要把VCB 推进定位销上，需要绝缘筒线上倾斜很大角度。因箱体上的定位销长度过长、箱体变形等，加大了VCB 拆卸、安装过程中磕碰损伤的风险，同时拆卸、安装过程中需要反复调整，施工十分困难。

为了解决施工困难、降低VCB 磕碰损伤的风险，对高压设备箱设计结构进行了改进。结合现车实际施工和箱体结构，将高压设备箱箱体外侧的VCB 托架用定位销长度缩短。

结构改进后，VCB 定位销的安装定位作用不受影响，却解决了VCB 安装过程中反复调整工装、配件位置的工作，降低了对正安装定位销时VCB 损伤的概率。同时，下个高级修程VCB 检修时，方便拆卸，降低了拆卸施工过程中VCB 损伤的概率。

4 总结

车载真空断路器是动车组受能控制系统的关键部件，作为故障状态的保护器件，兼有断路器和开关两种作用，对动车组的安全稳定运行非常重要。同时，其造价昂贵，若频繁更换需付出巨大的经济代价。本文中针对动车组检修时真空断路器拆卸和安装时的易擦伤问题进行了详细的分析，并作出了一些合理的改进措施，对于今后车载真空断路器的检修提供了一个参考。