鐵路機務段QC小組減少SS4機車網(wǎng)側高壓電器設備故障件數(shù)成果匯報

減少SS4機車網(wǎng)側高壓電器設備故障件數(shù)新動力QC小組一、課題簡介SS4型電力機車網(wǎng)側高壓電器設備主要由受電弓、高壓隔離開關、主斷路器、高壓電流互感器、主變壓器、高壓電壓互感器及相關線路組成。主要實現(xiàn)將25Kv網(wǎng)壓電源傳輸至機車內部，為機車牽引主電路、輔助電路、控制電路提供電源和控制信號。網(wǎng)側高壓電器設備分布邏輯簡圖25Kv網(wǎng)線牽引控制電路受電弓高壓隔離開關主斷路器高壓電流互感器主變壓器高壓電壓互感器牽引主、輔、控制電路二、小組概況小組名稱新動力QC小組成立日期2011年1月1日小組課題課題類型攻關型注冊日期2016年1月1日注冊號計劃開始時間2016年1月計劃完成時間2016年12月現(xiàn)有成員12人受QC教育時間60小時序號姓名性別文化程度職稱組內分工1男大本高級工程師組織攻關2男大專工程師技術顧問3男大本高級工程師技術顧問4男大專高級技師現(xiàn)場調查5女大專中級工現(xiàn)場調查6男大本助理工程師數(shù)據(jù)統(tǒng)計7男大本技師成果發(fā)布8女大本工程師數(shù)據(jù)匯總9女大本助理工程師數(shù)據(jù)匯總10女研究生工程師數(shù)據(jù)匯總減少SS4機車網(wǎng)側高壓電器設備故障件數(shù)三、選題理由路局要求質量現(xiàn)狀選定課題2015年SS4機車火災故障隱患調查表序號SS4機車火災故障隱患故障數(shù)（件）累計數(shù)（件）累計百分比（%）A網(wǎng)側高壓電器設備故障272751.9B牽引主回路電器設備故障144178.8C機車輔助回路電器設備故障54688.5D機車控制回路電器設備故障34994.2E機車油潤系統(tǒng)設備故障25198.1F其它152100減少SS4機車網(wǎng)側高壓電器設備故障件數(shù)把減少機車火災故障隱患作為機車重點整治項目由圖可見：網(wǎng)側高壓電器設備故障占機車火災故障隱患的51.9%。551005142N=5227151.978.888.594.298計百分比（%）40353025151050205045頻數(shù)（件）四、制定活動計劃表2說明:計劃進度：實際進度：制表人：XX時間:2016年1月25日時間

步驟2016年度負責人1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月選定課題P現(xiàn)狀調查設定目標原因分析要因確認制定對策對策實施D效果檢查C鞏固措施A今后打算五、現(xiàn)狀調查Textinhere釋放閥噴油燒損部位

QC小組將2015年發(fā)生的27件網(wǎng)側高壓電器設備故障進行了梳理。放電點端頭腐蝕一、高壓電壓互感器故障五、現(xiàn)狀調查2015年發(fā)生的27件網(wǎng)側高壓電器設備故障。二、受電弓故障五、主變壓器故障四、高壓電流互感器故障三、高壓隔離開關故障放電炸裂觸頭熔斷漏油五、現(xiàn)狀調查2015年SS4機車網(wǎng)側高壓設備故障調查表序號網(wǎng)側高壓電器設備故障故障數(shù)（件）累計件數(shù)（件）累計百分比（%）A高壓電壓互感器故障202074.1B受電弓故障42488.9C高壓電流互感器故障12592.6D主變壓器故障12696.3E其它故障127100制表人：XX制表時間：2016.2.8五、現(xiàn)狀調查

可見，高壓電壓互感器故障占網(wǎng)側高壓電器設備故障的74.1%，是引發(fā)網(wǎng)側高壓電器設備故障的癥結所在！網(wǎng)側高壓電器設備故障項目餅圖

74.1%3.7%14.8%3.7%3.7%六、目標設定實施前2712目標值確定目標：網(wǎng)側高壓電器設備故障件數(shù)由實施前的27件減少到12件。設定依據(jù)：只要把高壓電壓互感器故障（癥結）解決80%，網(wǎng)側高壓電器設備故障件數(shù)為27-20×80%=11件，因此我們把目標值設定為12件。七、原因分析料高壓放電車頂無絕緣防護

不能及時發(fā)現(xiàn)繞組輕微短路、虛接故障油溫、油壓升高高壓電壓互感器故障箱體開焊漏油吸濕器罐密封圈破損瓷瓶爬電A瓷瓶絕緣防護差干燥劑失效不能及時釋放線圈短路不能熔斷A瓷瓶與導電桿連線粗短路、虛接故障擴大化修程作業(yè)沒有一、二次側繞組阻值測量范圍絕緣強度低制圖人：XX制圖日期：2016.03.10釋放閥整定值高不能及時發(fā)現(xiàn)壓力釋放閥缺少檢測設備A瓷瓶與導電桿連線材質電阻率低機環(huán)法八、要因確認序號末端原因確認內容確認方法標準負責人完成時間1A瓷瓶絕緣防護差是否存在爬電現(xiàn)場調查無爬電2016.4.62箱體開焊漏油是否存在漏油調查統(tǒng)計無漏油2016.4.63壓力釋放閥缺少檢測設備釋放閥能否測量整定值試驗檢查開啟壓力35±5kPa關斷壓力19kPa2016.4.64吸濕器罐密封圈破損密封圈是否存在破損并使吸濕劑失效調查統(tǒng)計無破損、失效2016.4.155A瓷瓶與導電桿連線粗連線尺寸是否合理調查分析發(fā)生短路瞬間熔斷2016.4.206A瓷瓶與導電桿連線材質電阻率低連線材質是否合理調查分析發(fā)生短路瞬間熔斷2016.4.207修程作業(yè)沒有一、二次側繞組阻值測量范圍一、二次側繞組阻值測量情況調查統(tǒng)計及時發(fā)現(xiàn)繞組值改變的互感器XX2016.4.208車頂無絕緣防護A瓷瓶與車頂距離，能否保證絕緣強度符合要求現(xiàn)場調查無放電XX2016.4.20

通過小組會議，對末端原因進行認真分析，采取不同方法進行了要因確認。

制表人：XX時間：2016年3月17日八、要因確認制圖人：XX制圖時間：2016.3.19月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月故障數(shù)（件）1112000000132015年高壓電壓互感器A瓷瓶爬電故障調查表

25Kv網(wǎng)壓電源由A瓷瓶輸入至互感器一次側繞組(A瓷瓶長度為440mm，前部為金屬接線端頭，后部為金屬法蘭安裝座。如圖所示)

?，F(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)機車運用中存在高壓電穿過A瓷瓶表面到達互感器箱體的爬電現(xiàn)象。前部金屬端頭金屬法蘭座A瓷瓶實物圖440mm要因A瓷瓶絕緣防護差八、要因確認箱體開焊漏油

現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)，修程作業(yè)和整備作業(yè)中高壓電壓互感器范圍檢查落實較好，箱體漏油故障能夠及時處理，對我段124臺SS4機車進行普查，互感器箱體沒有漏油現(xiàn)象。制圖人：XX制圖時間：2016.3.29油箱箱體互感器油箱實物圖非要因八、要因確認壓力釋放閥缺少檢測設備由于沒有專用檢測設備，壓力釋放閥整定值變高時，不能及時檢測并處理。當互感器繞組短路時，油箱油壓驟升，壓力釋放閥不能及時釋放，嚴重時導致互感器爆炸故障。2015年共發(fā)生5件釋放閥不能及時釋放問題，釋放壓力均遠遠大于整定值（開啟壓力為（35±5）kpa,關斷壓力為19kpa）。制圖人：朱曉曉制圖時間：2016.4.10壓力釋放閥壓力釋放閥實物圖要因八、要因確認吸濕器罐密封圈破損

吸濕器罐內裝有硅膠顆粒，其作用為保證互感器內部空氣干燥?，F(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)，在小輔修作業(yè)中均對龜裂、破損的密封圈進行了更換處理，2015年沒有發(fā)生因密封圈破損而導致干燥劑失效問題。制圖人：XX制圖時間：2016.4.20下部密封圈上部密封圈吸濕器罐實物圖非要因八、要因確認A瓷瓶與導電桿連線粗

A瓷瓶與導電桿之間的連線只起高電壓低電流的導線作用（電壓25Kv，電流只有幾微安），高壓電壓互感器線圈發(fā)生短路時，通過連線的電流可高達300A，這時連線應瞬間熔斷。而現(xiàn)有的連線直徑為20mm，由于連線電阻值低(阻值與截面積成反比），發(fā)熱量（W＝Ⅰ2R）小，連線不能瞬間熔斷，極易造成高壓電壓互感器爆炸故障。制圖人：XX制圖時間：2016.4.2020mm軟銅編織線實物圖要因去除絕緣套后編織線實物圖軟銅材質八、要因確認A瓷瓶與導電桿連線材質電阻率低

制圖人：XX制圖時間：2016.4.20

當高壓電壓互感器線圈發(fā)生短路時，連線應瞬間熔斷，起到保險絲的作用?，F(xiàn)有連線為銅編織線，銅材質電阻率低（ρ

為1.75×10-8Ω.m），互感器線圈發(fā)生短路時，連線由于阻值低(

R＝ρ（L/S）)，發(fā)熱量小，不能瞬間熔斷，極易造成高壓電壓互感器爆炸故障。要因

京機函[2014]35號《SS4機車小輔修檢修范圍》中高壓電壓互感器沒有一、二次側繞組阻值測量范圍，當互感器繞組輕微短路、虛接造成阻值不符合要求時（一次側：6.5KΩ≤R≤11.5KΩ;二次側：0.23Ω≤R≤0.35Ω），不能及時發(fā)現(xiàn)，易引發(fā)互感器爆炸故障。八、要因確認修程作業(yè)沒有一、二次側繞組阻值測量范圍

制圖人：XX制圖時間：2016.4.25京機函[2014]35號要因八、要因確認車頂無絕緣防護

高壓電壓互感器A瓷瓶位于箱體一側，呈15°傾斜放置，其低點與車頂距離為240mm，高點與車頂距離為285mm。由于車頂與A瓷瓶距離太近，該處車頂無任何絕緣防護，是高壓放電的多發(fā)部位。2015年SS4機車發(fā)生A瓷瓶放電故障3件。285mm240mmA瓷瓶實物圖制圖人：XX制圖時間：2016.4.10要因八、要因確認通過以上的分析，我們得出要因如下：1234A瓷瓶絕緣防護差A瓷瓶與導電桿連線粗壓力釋放閥缺少檢測設備A瓷瓶與導電桿連線材質電阻率低修程作業(yè)沒有一、二次側繞組阻值測量范圍車頂無絕緣防護56九

、制定對策制表人：XX制表時間：2016年6月20日針對我們確定的6個要因，制定了對策表。序號要因對策目標措施完成時間工作地點負責人1A瓷瓶絕緣防護差加裝絕緣套消除瓷瓶爬電1.A瓷瓶涂刷防污閃涂料2.A瓷瓶前后端加裝絕緣套2016.5.20-2016.8.20中、小輔修庫XX2壓力釋放閥缺少檢測設備準確檢測整定值開啟壓力：35±5kpa關斷壓力：19kpa制作機車用壓力釋放閥試驗臺2016.6.30-2016.10.20中、小輔修庫XX3A瓷瓶與導電桿連線粗減小連線直徑線圈短路后瞬間熔斷將連線直徑由φ20mm改為φ2mm2016.6.31-2016.8.16

小輔修庫永壁整備場XX4A瓷瓶與導電桿連線材質電阻率低更換連線材質線圈短路后瞬間熔斷將銅編織線改為鎳銅合金編織線2016.6.31-2016.8.16

小輔修庫永壁整備場XX5修程作業(yè)沒有一、二次側繞組阻值測量范圍增加繞組值測量范圍消除繞組阻值不符合要求互感器修訂《SS4機車小輔修檢修范圍》2016.3.31-2016.10.20中、小輔修庫王辰永6車頂無絕緣防護加裝絕緣膠皮消除瓷瓶放電A瓷瓶下方車頂處鋪設絕緣膠皮2016.6.30-2016.10.20

中修庫XX十

、對策實施涂刷前實物圖涂刷后實物圖

在SS4機車小輔修、臨修作業(yè)中，先將A瓷瓶用棉絲擦拭干凈，檢查其外觀應光潔，不許有放電燒傷現(xiàn)象，再將瓷瓶整體涂防污閃涂料。

涂刷部位

實施一1.A瓷瓶涂刷防污閃涂料十

、對策實施實施小結：通過涂刷防污閃涂料和加裝絕緣套，消除了A瓷瓶爬電故障。前部絕緣護套后部絕緣護套改造前實物圖改造后實物圖

我們在A瓷瓶前部接線端子處、A瓷瓶后部法蘭座處分別安裝一個5mm厚聚四氟乙烯絕緣套，大大增加了A瓷瓶的爬電距離和絕緣強度。

實施一2.A瓷瓶前后端加裝絕緣套十

、對策實施調壓閥Ⅱ電磁閥試罐Ⅰ壓力釋放閥試罐Ⅱ電磁閥壓力釋放閥數(shù)據(jù)采集試驗臺工作原理圖風源系統(tǒng)調壓閥Ⅰ數(shù)據(jù)采集

針對互感器內部短路后，油壓升高，壓力釋放閥不能釋放，我們研制了機車用壓力釋放閥試驗臺，試驗臺可以模擬互感器內部發(fā)生短路后5ms～10ms時互感器內部壓力環(huán)境，從而準確檢測壓力釋放閥開啟壓力、關閉壓力和開啟時間三項性能參數(shù)。

制圖人：XX制圖日期：2016.7.3

實施二制作機車用壓力釋放閥試驗臺

十

、對策實施

試驗臺以單片機為核心進行信號處理，使用精密壓力表測量釋放閥壓力動作值。軟件采用標準Windows界面，操作簡便，并自動生成Excel檢驗記錄表格，全面記錄所采集各種數(shù)據(jù)信息。實施小結：通過研發(fā)試驗臺，能夠準確檢測壓力釋放閥整定值，及時排查出整定值升高的異常壓力釋放閥，消除了壓力釋放閥不能及時釋放而引發(fā)的高壓電壓互感器故障。試驗臺實物圖

實施二制作機車用壓力釋放閥試驗臺

十

、對策實施連線改造前后對比

制圖人：XX制圖日期：2016.7.3Φ20mmΦ2mm將原有高壓電壓互感器A瓷瓶與導電桿φ20mm連線拆下，更換為φ2mm

的特制連線（委托株洲新暢鐵路科貿有限公司生產），并用熱塑管套裝處理。

實施三將連線直徑由φ20mm改為φ2mm十

、對策實施

更換高壓電壓互感器A瓷瓶與導電桿連線材質，由銅編織線更換為鎳銅合金（電阻率為50×10-8Ω.m）

編織線，從而保證互感器發(fā)生短路時瞬間熔斷。實施小結：更換后的連線相當于一根保險絲，當互感器線圈發(fā)生短路時，連線瞬間熔斷，防止了高壓電壓互感器油箱爆炸故障的發(fā)生。鎳銅合金連線連線安裝實物圖銅材質鎳銅材質

實施四將銅編織線改為鎳銅合金編織線

制圖人：劉宵鈺制圖日期：2016.7.3十

、對策實施石家莊電力機務段關于公布《內燃、電力機車小輔修（C1-C3修）檢修范圍》的通知

經路局批準，重新修訂了《SS4機車小輔修檢修范圍》。在SS4機車小修、輔修作業(yè)中均增加高壓電壓互感器一、二次側繞組阻值測量作業(yè)，并重新修訂記名檢修記錄表，準確記錄繞組阻值測量數(shù)據(jù)。實施小結：2016年在高壓電壓互感器一、二次側繞組阻值測量作業(yè)中，發(fā)現(xiàn)不合格互感器5臺，均更換互感器處理，及時消除了故障隱患。

實施五修訂《SS4機車小輔修檢修范圍》十

、對策實施膠皮鋪設后實物圖實施小結：通過在A瓷瓶下方鋪設絕緣膠皮（SS4機車已全部鋪設完畢），消除了A瓷瓶對車頂放電故障。

制圖人：XX制圖日期：2016.7.13

結合機車修程作業(yè)，我們將A瓷瓶下方，機車車頂80cm×80cm大小位置，用干凈棉絲擦拭干凈，粘鋪一層厚5mm聚四氟乙烯膠皮。

實施六A瓷瓶下方鋪設絕緣膠皮十一

、效果檢查

截止11月底，2016年SS4機車發(fā)生網(wǎng)側高壓電器設備故障8件，低于目標值（12件）。1與目標值相比制圖人：XX制圖日期：2016.12.3實施前目標值實施后項目201027128030頻數(shù)（件）目標實現(xiàn)了！十一

、效果檢查

截止11月底，網(wǎng)側高壓電器設備故障統(tǒng)計表如下:結論：高壓電壓互感器故障已不是網(wǎng)側高壓電器設備故障的主要癥結了。

制表人:XX制表時間:

2016.12.3序號網(wǎng)側高壓設備故障故障數(shù)（件）累計件數(shù)（件）累計百分比