项目5任务1受流设备的检修.docx

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项目5任务1受流设备的检修

项目五城市轨道交通车辆的电气部件检修

任务一受流设备的检修

【知识要点】项目5任务1受流设备的检修

1．了解城市轨道交通车辆受流设备的作用、形式和种类。

2．掌握城市轨道交通车辆受电弓、车间电源以及避雷器的结构及检修。

【项目任务】

1．熟悉受电弓的作用、结构，能独立进行受电弓的检修。

2．进行车间电源安装及检修。

3．在熟知避雷器的作用及结构的前提下进行避雷器的检修。

【项目准备】

1．所需设备、工具：

压力计（100～150N．m）、扭力扳手、兆欧表（1500V）、牛顿弹簧秤、1000V绝缘兆欧表、受流器回退手柄、梅花扳手M10和M13、棘轮、螺钉旋具、电动螺钉旋具、锤子、．调试平台、测力表等。

2．所需物品：

红色线号笔、pH值7～10的溶液、压缩空气、干净抹布、螺纹锁固胶、100%工业酒精、纯棉布、橡胶密封条、粘结剂1521、红漆、油脂、LT5366硅胶等。

【相关理论知识】

受流设备是列车将外部电源引入车辆电源系统的重要设备。

从接触导线（接触网）或导电轨（第三轨）将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。

受流装置按其受流方式可分为杆形受流器、弓形受流器、侧面受流器、轨道式受流器和受电弓受流器。

根据线路供电方式的不同，列车受流设备分为集电靴及受电弓两种形式。

集电靴装置应用于第三轨方式供电的线路，而受电弓装置主要应用于以接触网方式供电的线路。

受电弓从结构上可分为单臂型和双臂型两种形式，在驱动上可分为气动型及电动型。

车间电源是列车辅助的受流设备，主要应用于列车在检修库内整车调试或部分设备需有电检查时使用。

外部电源通过电缆插头与列车车间电源插座相连，供电给列车电源系统。

考虑到安全原因，车间电源与列车主受流设备之间是相互联锁的，不能同时向列车供电。

车间电源只向列车辅助系统供电，一般通过隔离二极管或接触器与列车主电路隔离。

此外车顶还应该安装避雷器，以防止在雷雨季节列车在露天线路上行驶时遭到雷击，对受电系统及列车安全造成威胁。

在这里，主要介绍单臂气动受电弓、车间电源与避雷器的检修。

【项目实施】

一、受电弓检修

受电弓如图5-1所示，主要由基础框架、框架、集电头、压力弹簧（图中未见）和驱动气缸等装置。

受电弓一般通过基础框架安装在车顶上，并尽量靠近转向架回转中心，以避免车辆通过曲线时引起受电弓偏离接触网导线。

广州及上海地铁等城轨列车通常为升双弓运行，考虑接触网振动波的传播速度对后受电弓受流质量的影响，一般柔性接触网供电系统中的运营车辆受电弓布置在头车（可能是拖车），而刚性接触网供电系统不必考虑此影响，受电弓一般安放在动车，以减少高压线路在车辆之间驳接和对拖车乘客造成安全隐患。

广州地铁2号线（刚性接触网）车辆的受电弓布置在动车B车的2位端上，广州地铁3号线（刚性接触网）车辆编组是A-B-A形式，其受电弓置于动车A车的2位端，而广州地铁1号线（柔性接触网）车辆的受电弓置于拖车A车的2位端。

图5-1受电弓结构

1-基础框架2-高度止挡3-绝缘子4-框架5-下部支杆6-下部导杆7-上部支杆

8-上部导杆9-集电头10-接触带11-端角12-驱动气缸13-电流传送装置14-吊钩闭锁器

由于受电弓安装在车顶，并且安装区域是开放式的，所以受电弓的工作环境相当恶劣。

因此在日常检修作业中，受电弓是需要重点检查的部件之一。

同时，每隔5年，应对受电弓进行大修。

将受电弓从车顶拆卸下之前，应该使用固定挂钩将上部支撑固定在底部框架上。

落车后，需要一专用平台来检修受电弓。

在分解受电弓之前应松开张力弹簧，然后依次拆除电桥连线、集电头、上部撑杆、下部撑杆以及驱动气缸。

组装按相反的顺序进行。

（一）部件清洁

受电弓分解完毕后，应清洗所有部件。

在清洗时，选用中性清洁剂，并且小心清洗，以避免框架变形造成部件损坏。

（二）部件检修

1．受电弓框架

底部框架由方形管或型钢焊接而成，用于支撑整个框架，并通过轴承与下部的撑杆相连。

底部框架上还安装有铜接线排和连接列车主电源的电缆。

受电弓上部撑杆及下部撑杆需要在专用平台进行测量，如果发现有变形或弯曲，应采用冷整形方式检修，如果无法整形，则应该更换新的框架。

2．轴承

轴承拆下后，应检查轴承是否有锈蚀或点蚀现象，如有须更换轴承。

对于大修作业来说，应更换所有的轴承。

受电弓组装完成后，应对所有的轴承进行润滑。

3．电桥连接线

电桥连接线一般用多股铜导线编织而成，在检修中应检查连接线是否有断股现象，如有应予以更换。

对于所有的接线端子，需清洁并打磨接触表面。

在安装电桥连接线时，在接线端子及框架上的安装区域涂抹含铜油脂，以保证接触面的良好导电性能。

在大修作业中，应更换所有的电桥连接线。

4．滑板

滑板是受电弓上最易磨损的部件。

滑板直接与接触网接触，为了最大限度地减小接触导线的磨损，滑板的材质应较接触导线软。

同时，列车在高速经过两个供电区段的断电器时，也较易对滑板造成损伤。

所以在检修中主要检查滑板的磨损及损伤情况。

当滑板磨损到最大磨损限界时，一般为底部离上部槽口2～3mm，或者滑板上有较大的缺口时，必须更换滑板。

对于弓角，主要检查弓角的磨损。

如磨损较大，则必须更换弓角。

5．驱动气缸

由于驱动气缸内装有预紧弹簧，所以需要有专用夹具进行拆装。

气缸分解后，应检查气缸活塞部件的磨损情况，更换所有的橡胶密封件。

气缸组装完毕，应通气检查气缸工作情况。

对于缓冲阀检修一般在大修时进行，主要是检查部件的磨损情况及更换橡胶密封件。

6．绝缘子

绝缘子安装在底部框架上，一方面用于支撑底部框架，另一方面可将车体与受电弓隔离。

所以绝缘子要求具有良好的电气绝缘性和机械性能，一般采用陶瓷或玻璃纤维聚酯压制而成。

在检修中，主要检查绝缘子外观是否有裂纹及损伤。

如绝缘子表面有炭粉等污垢堆积，无法清除时，可采用抛光方式处理。

对于表面有裂纹、有损伤的绝缘子应予以更换。

绝缘子检查完毕后还应测试绝缘子耐压及绝缘电阻。

7．集电头

集电头是受电弓与接触网接触部分，主要由滑板、转轴、弓角、弹簧盒组成。

由轻金属制成的弓角可以防止在接触网分叉处接触导线进入滑板底下，避免刮弓的发生。

滑板是由电石磨碳制成的接触部件及由轻金属制成的支撑物组成。

弹簧盒中装有螺旋压缩弹簧，可为集电头在垂直方向提供一定的自由度。

（三）油漆

受电弓组装完毕后，应进行油漆重涂作业。

在涂油漆时，应注意对电桥连接线安装点及铰链处进行遮盖保护，以免影响轴承的工作及连接线的导电性能。

（四）受电弓调整

在受电弓组装完毕后，需要调整受电弓框架位置并检查集电头与接触网导线的接触压力。

1．框架位置调整

框架位置调整时先调节下部导向杆，在最低位置时，下部导向杆应为水平。

2．铰链部分调节

中间的铰链部分不能高于滑板的上部边缘或低于底部框架下部边缘。

如果中间铰链的位置太低，下部工作区接触力的上升将受影响。

3．上部导向杆长度调节

在下部导向杆和接触力调整后，再调节上部导向杆长度，使得滑板的上部处于受电弓中间工作位置。

4．接触压力调整

框架位置调整完成后，可通过调节主张力弹簧长度调整接触压力。

由于在整条线路上，接触网的高度是不同的，这要求受电弓在整个工作高度范围内的接触压力应基本一致。

此外，根据不同季节的温度的改变，也需调整接触压力。

二、碳滑靴式受流器的检修

碳滑靴式受流器应用于第三轨方式供电的线路。

天津地铁就是采用了此种供电方式，供电电压为750V直流，速度为80km/h。

其结构如图2-21所示。

受流器由一个主体和一个机构组成，该机构能使碳滑靴保持与第三轨相接触，主要由两个弹簧和两个弹性轴承控制，并使正常工作位置的接触压力为120N±24N。

每个受流器安装有2个750V、400A的熔断器，由两条95mm²的电缆线连接在碳滑靴和熔断器之间。

受流器可以回位和锁定。

虽然同一列车上使用受流器的定义和功能都相同，但受流器之间不能互换使用，一个确定的受流器位置是有不同的参数设置的。

天津地铁有8个动车受流器和4个拖车受流器。

正常工作时，12个受流器供电。

（一）碳滑靴式受流器故障检测

在使用过程中，一旦发现受流器异常一定要严格按照有关检测程序进行检测。

由受流器引起的故障主要有以下三类：

（1）主电路中无电流检测程序如图5-2所示。

（2）碳滑靴和供电轨之间有火花和电弧产生时检测程序如图5-3所示。

图5-2主电路中无电流检测程序

（3）碳滑靴连接线烧损检测程序如图5-4所示。

图5-3碳滑靴和供电轨之间有火花和电弧检测程序

图5-4碳滑靴连接线烧损检测程序

（二）碳滑靴式受流器检修维护

在对受流器进行检修时，必须首先对电路进行断电处理。

1．受流器日检

（1）观测熔断器。

在熔断器（见图2-21中的熔断器）上的红色指示灯应亮，如不亮，

应更换熔断器。

（2）检查碳滑靴所处的位置是否正确。

1个碳滑靴、4个螺母和4个垫圈应齐全无丢失

（见图5-5）。

图5-5检查碳滑靴

2．受流器月检

（1）受流器清洗。

受流器清洗可以是拆卸下来进行，也可以不拆卸就在转向架上进行。

清洗产品时，应使用pH值为7～10的溶液清洗；溶液内不能有磨损物质和导电物质；清洗产品时必须断电，可用人工清洗，也可用600kPa以下的高压喷水清洗，注意不要损坏熔断器的盒子；也可用专用清洗设备清洗；最后用压缩空气进行干燥。

（2）检查碳滑靴的状态：

1）滑靴磨损：

检查磨损指示标记（见图5-6）。

图5-6滑靴磨损指示标记

2）滑靴状态：

检查滑靴磨损量应均匀不过限。

3）可接受的缺陷：

磨屑、划痕、碳裂纹。

4）需要更换滑靴的缺陷：

碳滑靴部分损坏或丢失。

3．受流器5万km检查与更换

（1）更换碳滑靴。

（2）检查绝缘底座与绝缘盖：

1）检查整体状态：

有无裂纹、断裂、气孔以及任何可能危害到保护熔断器的缺陷。

2）更换有缺陷的部件。

4．受流器半年检或10万km检查

（1）检查受流器的整体状态：

1）检查整体状态：

有无裂纹、断裂、气孔及任何可能危害到熔断器保护的缺陷。

2）更换有缺陷的部件。

3）检查碳滑靴的位置是否正确。

（2）电缆线检查（见图5-7）

1）检查电缆线的整个长度，确保整个绝缘保护层没有破损、裂纹及其他缺陷和损坏。

2）检查绝缘套有无松动。

（3）检查限位螺钉1和2位置是否正确以及是否磨损（见图5-8）

图5-7电缆线检查

图5-8限位螺钉检查

限位螺钉有以下缺陷需更换：

毁坏、丢失、橡皮头老化或部分损坏。

5．受流器2年或25万km检查

（1）检查绝缘性。

做此项检查以前，整体部件必须进行清洗和干燥，此项检查是受流器在转向架上进行的。

1）回退受流器在断电位置。

2）断开受流器外部的电缆线（连接熔断器盒到碳滑靴的电缆必须保持在原来位置）。

3）连接兆欧表一端到滑靴上，另一端到转向架上。

4）兆欧表设置到最小500V的位置上。

在兆欧表上显示的电阻读数应该大于或等于lOOMΩ，否则应检查绝缘盖（见图2-21）的状态是否良好。

（2）检查锁紧力矩。

使用扭力扳手，按有关技术要求所规定的力矩检查锁紧力矩。

（3）检查接触压力（见图5-9）。

受流器在正常位置的接触压力，可以在车辆上进行检查。

为了检查更精确，也可以在维修车间进行。

1）将碳滑靴放在正常工作位置上（140mm），将测力表放在碳滑靴的轴线上，轻轻放松滑靴，测量接触压力。

2）使用新碳滑靴时，按照140mm的规定高度进行测量。

3）使用旧碳滑靴时，取决于磨损量，测力表放置的最大高度不得超过140mm+20.6mm。

4）测量值必须在120N±24N范围内，否则应检查弹簧以及弹性轴承。

图5-9检查接触压力

（4）检查滑靴位置范围（见图5-10）。

对应正常工作位置140mm的高度应是导轨的高度或支承轨的高度，自由位置应该在正常工作位置以下30mm处；回退位置在正常工作位置以上55mm处。

否则应检查限位螺钉的状态或按有关规定调节限位螺钉。

图5-10检查滑靴位置范围

6．受流器每五年或50万km要进行的更换

（1）更换限位螺钉。

（2）更换电缆线。

（3）更换弹性轴承。

（4）更换弹簧。

（5）更换绝缘盖的密封垫。

三、车间电源检修

车间电源系统由电源插座盖、电源插座、熔断器、接触器及隔离二极管组成，如图5-11所示。

车间电源系统一般安装在密闭的箱体内，所以检修周期间隔可以长一些。

图5-11车间电源

1．车间电源插座及插座盖检修

对于插座及插座盖，主要检查接插件是否有损坏、过热或腐蚀现象，特别要注意端部连接处。

2．隔离二极管检修

将隔离二极管拆卸后，检查二极管电气特性，同时清洁二极管的散热片。

在安装散热片时，接触面上应涂上一层薄薄的凡士林。

3．电缆

对于车间电源系统中使用的电缆，在检修中主要检查电缆与接线端子连接是否良好，清洁并打磨接线端接触部分。

同时还应检查电缆外部绝缘层是否有开裂或破损现象。

四、避雷器检修

避雷器通常由火花间隙和非线性电阻两部分组成。

在正常电压下火花间隙是不会击穿的，只有出现过电压时火花间隙才会击穿，过电压幅值越高火花间隙击穿得越快。

避雷器为整体封装结构，检修时不作解体检查。

在作业中主要对避雷器以下几个方面进行检查。

1．外观检查

（1）检查避雷器有无损坏的地方，特别是坑洼、破裂等现象。

（2）检查避雷器上有无污染物质，如有且聚集明显请用纯棉布擦拭干净，再用100%工业酒精擦洗，检查与擦拭时请务必小心避雷器的接地一端，接地端子容易损坏且与瓷绝缘子底部的压力释放隔膜相连，安装、拆卸与擦拭时必须小心谨慎，不要松动瓷绝缘子底部的四个小螺母。

2．测量绝缘电阻

测量绝缘电阻时使用500V/200MΩ挡，标准的绝缘电阻应在lOOMΩ以上。

如果测量表显示无穷大，则可在记录表上填写：

大于200MΩ，说明该避雷器绝缘值符合技术要求。

3．测试避雷器过电压功能

测试避雷器过电压功能是否正常。

4．检查验收

检查确定所有的安装螺母、插头无松动、无裂纹，并打上明显的防松标记。

5．记录

以上项目检修完毕，符合规定要求后，签名并确认作业编号，将处理及未处理故障填入相应的记录表并签名。

【实践与训练】

学习工作单

工作单

城市轨道交通车辆受流设备检修

任务

了解城市轨道交通车辆受流设备的作用、形式和种类；掌握受电弓、车间电源以及避雷器

的结构及检修。

班级

姓名

学习小组

工作时间

【知识认知】

1．简述受电弓的作用、结构。

2．简述城市轨道交通车辆受流设备分类。

【能力训练】

按照受电弓结构示意图，归纳出受电弓的检修项目、方法及注意事项。

任务学习其他说明或建议：

指导老师评语：

任务完成人签字：

日期：

年月日

指导老师签字：

日期：

年月日