关于CRH5型动车组高压箱KSAZ单极接触器灭弧罩裂纹解决方案的研究.docx

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关于CRH5型动车组高压箱KSAZ单极接触器灭弧罩裂纹解决方案的研究

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【摘要】CRH5A/CRH5G型动车组高级修过程中，频繁发生高压箱KSAZ单极接触器灭弧罩裂纹的现象。且在动车组运行中也发生多起因灭弧罩掉块引发卡滞的故障。为提升检修质量，节约检修成本，对多个灭弧罩为样本进行统计分析，并研究解决方案。

【关键词】CRH5，接触器，灭弧罩

在CRH5型动车组高级修过程中，频繁发现KSAZ单极接触器灭弧罩陶土侧板表面裂纹问题，同时也接收到用户反馈因裂纹掉块造成的车组运行故障。具体如下：

一、车组运行故障案例

1、故障案例：2019年01月23日，配属武汉局CRH5100和5103当担D5825次，汉口-宜昌，因下午一级修作业处理510003车变压器切除故障，更换510003车KSAZ11后，有电作业时发现510001、02车牵引切除，03车主变压器切除，库内应急处理后待动车所作业完毕后，车组17：15出库（图定17：00），出库转线途中因信号原因临停10分钟，18:16汉口站发车（图定18：00始发），服务站安排技术人员带件添乘至宜昌东库内处理。根据数据及原理图分析：由于510003车KSAZ11接触器故障导致变压器自动切除，而第一次更换的接触器KSAZ11是故障件，导致更换后有电试验时故障再次报出，故障没有消除，重新更换后，状态恢复。

2、故障案例二：2019年2月10日，配属北京局北京东所的CRH5121+5120A重联动车组担当D46次交路（大连北-北京），16：32分运行至营口东-盘锦区间时512105车DJ1离线1、2车牵引离线，1、2、4车辅变离线。车组入库检查发现512103车KSAZ31故障导致05车DJ1离线故障。更换512103车KSAZ31后，供电试车512105车DJ1闭合正常，1、2车牵引工作正常，1、2、4车辅变工作正常。

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问题分析

对故障案例中的故障件分别进行分析，以案例1为例，结果如下：

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案例分析

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故障件铭牌信息接触器型号：LTE4-400-S001，编号：2057，四级修改造日期：15W48。

（2）故障件性能检查通电后该电磁接触器不动作，拆解灭弧罩后故障发现，其灭弧罩内陶瓷栅片有破损，掉入机体内部导致接触器卡滞故障。

取出卡在动触头侧面的栅片碎片后再次用检测台对该电磁接触器进行性能检测，吸合值要求≤16.8V，实测：13.63V，符合要求；释放值要求1.2≤X≤7.2，符合要求，如图所示。

吸合值检测

经济电阻要求14.4Ω≤X≤16.4Ω，实测值14.8Ω，符合要求。线圈电阻要求2.0Ω≤X≤2.3Ω，实测值2.1Ω，符合要求。用万用表对接触器辅助触点在吸合、释放两种状态下的闭合性能进行了检测，其闭合性能均满足技术规范要求。用万用表对接触器辅助触点在吸合、释放两种状态下的闭合性能进行了检测，其闭合性能均满足技术规范要求。经检测该电磁接触器吸合值、释放值、辅助触头闭合关系、线圈、经济电阻均满足出厂检验规范要求。

2、分析结论

经上述检测分析认为故障原因为灭弧罩内壁微裂纹导致栅片碎裂，碎片掉落机体内部动作机构造成卡滞。

通过对三、四级修近期30列动车组高压箱KSAZ单极接触器灭弧罩统计，常见的灭弧罩裂纹如下：

（1）贯穿性裂纹：陶土侧板表面有较长裂纹，裂纹间隙较大，且裂纹贯穿整个陶土侧板，肉眼清晰可见，多发现于四级修、次轮三级修中，大约占所有灭弧罩故障的40%；

（2）微裂纹：陶土侧板表面有较短裂纹，裂纹间隙较小，肉眼较难判断，通过手电筒、放大镜等手段可以察觉，在首轮三级修、四级修和次轮三级修中比较常见，其中四级修中较多，大约占所有灭弧罩故障的50%；

（3）空鼓：陶土侧板表面无裂纹或者有裂纹，从侧方看陶土侧板与外侧板之间有较大的缝隙，部分有拉丝现象；

（4）陶土侧板脱落：陶土侧板发生碎裂而且脱落，脱落后发现多数为无粘接剂或粘接剂很少，四级修、此轮三级修检修过程中均可见到，大约占所有灭弧罩故障的10%。

三、裂纹故障率统计

目前三级修和四级修KSAZ单极接触器为状态检修，对存在裂纹的灭弧罩进行偶换处理；五级修为必修件，更新灭弧罩，物料为原厂件。经对18组高级修KSAZ单极接触器灭弧罩裂纹进行统计，发现裂纹较多，平均偶换率为55.56%，具体情况如下表：

检修级别

平均故障率

次轮三级修

76.2%

四级修

42.4%

四、原因分析

通过对暂存的216个损坏的灭弧罩进行分析，得出如下结论：

1、MS灭弧罩所使用的陶土侧板较薄（厚度3mm），烧结后表面平整度较差，或者残余应力较大，粘接后陶土侧板不同部位受到的