动车组检修技术与设备教材

小结
•
以上诸方面的关系是相互交叉和相容的。
根据上述分析，可以说我国铁路在牵引的技术方
面已经基本达到或接近国际先进水平，只是在技
术的成熟度和产品的可靠性方面需要进一步提高
。总的来说目前在牵引系统方面，“中华之星”
和“先锋”号动车组的技术含量相当高，已经试
验运行了50多万km，有很多经验可以借鉴，而作
是指弓、网脱离接触，因而在离线状态下，动车组内网压表会显示为。由于
弓、网接触是动态接触，因此，瞬时的离线是容许的，也是不可避免的，但
是，长时间的离线就会严重影响受流状态，从而影响动车组的正常运行。离
线一般是以最大离线时间和单位时间内的离线次数来衡量。
•
(2) 离线的特征
•
离线发生时伴随着以下特征：
•
端环还需要承受较大离心应力。反复起动、运行、停转，
使导条和端环受到循环热应力和变形，由于各部分位移量
不同，受力不均匀，会使导条和端环因应力分布不均匀而
断裂。另外，从电磁力矩来看，起动时的加速力矩、丁作
时的驱动力矩是由导条产生的，减速时导条叉承受制动力
矩，由于负载变化和电压波动时导条要受到交变负荷的作
外部故障：油箱：焊接质量不好，密封填圈质量 不好；电压分接开关传动装置：机械操作部分、 控制部分等问题；冷却装置：风扇、输油泵.控制 设备等问题；附件：绝缘套管、温度计、油位计 、各种继电器等问题。
电力变压器在线检测方法
电气检测
（1）直流电阻检测 （2）绝缘电阻检测 （3）介质损耗检测 （4）绕组变形监测
车载牵引功率
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车载功率可以从总功率和单轴功率两个方
面来看：我国直流传动机车的车载总功率最大为
6400kW(SS4型机车)，单轴功率最大为900kW(SS8
型机车)；交流传动机车的车载总功率最大为
7200kw(SSJ3型机车)，单轴功率最大为1200kW(“
中华之星”动车组)。作为单轴1200kW的交流传
绝缘电阻降低
（1）断条 （2）端环开裂
定子铁芯短路
• 这类故障大部分发生在齿顶部分。
• 交流电机定子铁芯中磁通是交变的，铁芯中的磁滞损耗、 涡流损耗及表面磁通脉振损耗都使铁芯发热，为了减少定 -T铁·出的铁损，
• 解决方法：通常都将定于冲片两边涂有绝缘隔离层，以减 少铁损。
• 因此大容量的和晕要的交流电机，在定于铁芯叠装后必须 进行铁损试验，检查硅钢片的质量和铁芯是否存在局部过 热现象。而异步电机定、转子气隙小，由于装配不当，轴 承磨损，转轴弯曲及单边磁拉力等原因，郡可能造成定、 转子摩擦，使定子铁芯局部区域齿顶上绝缘层被磨去，并 因毛刺而使片间相连，致使涡流损耗增大而局部过热。
运行速度等级
•
我国已经有了120km／h及以下等级、
160km／h等级、200km／h等级、250km／h等级
以及300km／h的电力机车或动力分散型动车组。
160km／h及其以下等级的机车在技术上已经比较
成熟，也有了较为成熟的运用和管理经验；但对
于250km／h及其以上等级机车的应用才刚刚开始
，技术上也还不够成熟。
牵引技术的现状
牵引传动制式。
动力配置方式。
运行速度等级
牵引技术 的现状
牵引控制系统
车载牵引功率 小结
牵引传动制式
牵引传动制式分为直流传动制式和交流传动 制式。目前我国干线铁路使用的电力机车仍以直 流传动制式为主，交流传动机车虽然已经有了运 用，但在电力牵引动力中所占的比重很小。由于 交流传动机车性能的优越性，国外的主要机车生 产商早已停止了直流传动机车的生产，基本上都 是采用交流传动方式的牵引技术。我国铁路牵引 的交流传动技术应用才刚刚开始，技术上远未达 到成熟的程度。
• 解决方法：通过测量升／降弓时间能反应各个部 件是否正常工作。升弓时间可通过检测受电弓电 磁阀线圈两端电压和网压的变化来测量，起始量 为受电弓电磁阀线圈两端电压，线圈得电，升弓 开始；终止量为网压，升弓结束，升弓时间正常 为5~8 s。
受电弓离线
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(1) 离线现象
•
在动车组运行过程中，受电弓与接触阿是处于一种动态接触状态，离线
引进的基础上，进行消化吸收和再创新研究，轨道交通装
备核心、关键技术的相关平台和体系初步形成，在满足国
内铁路运输市场需求的同时，促进铁路机车车辆制造行业
走向成熟，实现交流传动机车车辆的国内开发和制造，彻
底解决铁路运力不能满足改革开放以来国民经济日益发展
要求的矛盾，为我国的社会主义现代化建设做出贡献，进
左右移动是否超出其工作面等。
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② 对检测信息及时进行处理、显示、报警。
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③ 自动降下故障受电弓，同时升起另一受电
弓以保证机车继续运行。
•
④ 将受电弓的检测、监视信号同时传输到前
后司机室，使乘务员能够直接观察到受电弓的运
行情况。
电力变压器故障类型
内部故障： 绕组：绝缘击穿、断线、变形； 铁芯：铁芯叠片之间绝缘不好，接地不好， 铁芯两点或多点接地及铁芯螺栓绝缘击穿； 内部的装配、设备质量问题·电压分节开关控 制不到位'引线绝缘层薄弱，绝缘油老化。
• 解决方法：可采用泄露电流传感器对其泄漏电流 的大小进行在线监测，将测得的绝缘子泄漏电流 与给定值（给定值通过检测已坏绝缘子的泄漏电 流实验来确定）相比较，如果小于给定值，则说 明绝缘子处于正常状态；如果大干给定值，则说 明绝缘子已处于故障状态。
机械部件损坏
• 影响：若某一机械部件损坏，会影响升／降弓的 正常完成。
动车组牵引传动系统检修技术
组员： 郭帅 张双宇 王卓玉 黄琰羚
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一、简述动车组牵引传动装置 二、牵引传动系统检修技术 三、我国牵引传动技术展望
目录
简述动车组牵引传动系统
动车的关键是牵引传动装置。牵引传动系 统主要由受电弓主、变压器真空断路、牵引变压器、 牵引变流机和牵引电动机组成。受电弓作 为电网接触装置将高压侧2变5流K器 V的高压交流电输送 到客车的牵引变压器，降压成1500V的交流 电，然后输入到牵引变流器进行技术处理， 使之变成电压和频牵引逆率变器可牵控引逆的变器 三相交流电， 输送给牵引电动机工作以驱动列车运行。
为中国铁路第六次大提速上线运行的动车组——
和谐号动车组的技术，可以作为我国牵引动力技
术最高水平的代表。
牵引传动系统检修技术 受电弓的检修 受电弓动态检测系统
变压器检修 电机检修
动车组对受电弓的基本 要求 受电弓故障原因
受电弓故障如何处理
动车组对受电弓的基本要求
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滑板与接触导线接触可靠，磨耗小；升、降
变化。由于外部因素或受电弓本身质量会造成受
电弓变形（如受电弓托架翻转、左右不平衡、上
框架变形等），从而造成弓网故障，轻则刮坏受
电弓，重则造成接触网停电或刮断接触网。因此
，需要对受电弓工作状态进行动态检测。
受电弓动态检测系统的功能
•
① 及时采集受电弓弓头的变化信息，即在车
顶上能够检测运行时弓头是否保持水平，前后、
升弓气压的最小值时，系统报警。正常工作时气 缸气压为520-1 000 kPa。
受电弓绝缘子闪络
•
受电弓绝缘子在车顶起支撑、绝缘的作用，
原因：由于工作环境恶劣，长期经受高电压负载
、污染物沉积、冷热变化等作用，瓷瓶可能出现
开裂，发生绝缘电阻下降甚至降为零，严重时会
发生绝缘子闪络，使动车组处于无流状态。
的交-直传动迈入速度更快、功率更高的交流传动的阶段
，但这项技术的创新和开拓是永无止境的，它必将随着相
关技术的发展而不断提高到更新的水平上。通过贯彻“引
进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的总体要求
进行技术引进和合作，我国机车车辆制造业的骨干企业开
始批量生产交流传动电力、内燃机车和电动车组。在技术
电机绕组故障
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①绕组绝缘破损：它是由于绝缘收缩和电动力的作用造成的，其
伴随的征兆是槽楔窜位，绑扎垫块脱落，端部绑扎松弛，端部振动增
大，检查时可发现绝缘电阻降低，泄漏电流增加，耐压水平明显降低
。绝缘破损通常是线圈受到了碰撞，或转子部件脱落、碰刮导致绝缘
局部损伤，运行时往往表现为对地击穿。
•
② 匝间短路：高压定子绕组为了减少附加铜耗，通常在股线间需
定子铁芯松动
• 起因：定子铁芯松动往往是由于制造时铁芯压装 不紧，或定子铁芯紧同件松脱或失效时发生，其 主要征兆是电磁噪声增加，特别是在起动过程中 的电磁噪声，振动大是铁芯松动的另一征兆。铁 芯松动故障使电机发出噪声，并导致绕组绝缘因 振动火而加速损坏。
绝缘故ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ现象
• 电机各部分绝缘都是由不同绝缘材料经过各种处 理组合成的，各部分的绝缘结构组成了电机的绝 缘系统；但是，无论是机械强度、耐热件、对环 境的抵抗钝力以及耐久性等方面，绝缘系统都是 电机结构中较薄弱的环节，其发生故障的几率也 较高，老化，磨损、过热、受潮、污染和电晕都 会造成绝缘故障
而走向世界，在高速、重载铁路牵引设备领域与世界先进
企业同台竞争。
动机车来说，已经达到了较高的水平，只是在技
术上还不够成熟。
牵引控制系统
• 我国铁路机车已经普遍采用微机作为牵引控制系 统，但在直流传动机车上仍有相当数量的模拟电 子控制系统。动车组上已经开始使用列车和车厢 的通信网络实现控制和信息交换，初步形成了分 布式控制的雏形。但目前还没有我们自己的、成 熟可靠的微机控制系统产品，控制网络的应用尚 待完善。
化学检测
通过变压器油中 气体的色谱分析， 对发现变压器内 部的某些潜伏性 故障及其发展程 度的早期诊断非
常灵敏有效
红外成像检测
电机的检修
常见的电磁及机械故障
定子铁芯的故障
（1）定子铁芯短路 （2）定子铁芯松动
电机绕组故障
异步电机转子绕组故障
（1）绝缘故障现象 （2）电机绕组故障
绕组绝缘破损 匝间短路
要换位。在制造过程中，线圈的压型和换位工序操作不当时，易造成
匝间短路。
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③ 绝缘电阻降低：多数情况是由于绕组吸潮或导电·降物质粘在
线圈表面瓢或渗入绝缘层的裂纹所致。往往需要拆卸电机，用专用清
洗剂清洗、烘干、浸漆后方能恢复
异步电机转子绕组故障
•
鼠笼式异步电机在起动时，绕组内短时间流过很大电
流，不仅承受很大冲击力，而且温升很快，产生热应力，
受电弓故障原因
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首先是接触网与受电弓的不匹配产生的问
题。
•
其次是动车组在高速运行中空气的摩擦力
对于受电弓的影响。
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第三是受电弓与动车顶端链接不当
受电弓故障如何处理
升不起弓
标题
受电弓常
见问题
机械部件 损坏
受电弓绝缘 子闪络
受电弓离 线
升不起弓
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动车组升不起弓原因是由于传动风缸里的气
压不足。
• 解决方法：可在传动风缸某处安装一个压力传感 器，将传感器的输出送信号板处理，在气压低于
弓时不产生过分冲击；运行中受电弓动作轻巧、
平稳、动态稳定性好。为此，在接触导线高度容
许变化的范围内，要求受电弓滑板对接触导线有
一定的接触压力，且升、降弓过程具有先快后慢
的特点，即升弓时滑板离开底架要快，贴近接触
导线要慢，以防弹跳；降弓时滑板脱离接触导线
要快，落在底架上要慢，以防拉弧及对底架有过
分的机械冲击。
① 离线时伴有高频电磁渡产生。
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② 测量用受电弓（不受流的受电弓）离线时产生火花，火花电流变化陡
峭。
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③ 测量用受电弓离线时，受电弓与接触线间的电阻变大。
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④ 受电弓和接触线之间的接触压力趋近于0。
•
⑤ 受电弓在牵引状态下离线时，会产生电弧并发出强烈的紫外光。
受电弓动态检测系统
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动车组在运行中，受电弓的运行状态在不断
用，容易产生疲劳。当笼型绕组铸造质量、导条与端环的
材质和焊接质量存在问题时，导条和端环的断裂、开焊更
易发生。导条、端环断裂的征兆足电机起动时间延长、转
差率增大、力矩减小，同时也将出现电机振动和噪声增加
等现象。
我国牵引传动技术展望
•
我国机车电传动技术已走过50余年的发展里程，取
得了巨大进步，铁路运输从速度和功率已被用到技术极限
牵引动力配置方式
按牵引动力配置方式可以分为动力集中方式和动力分 散方式。动力集中方式就是传统的机车牵引方式，这是我国 目前电力牵引的主要模式，也是我国铁路运用比较成熟的牵 引模式。动力分散型动车组是日本首创的，动力分散方式是 城市地铁牵引模式的进化和发展，是一种发展迅速的牵引模 式。欧洲国家近年来也纷纷采用动力分散型动车组的模式。 目前我国也已经有了这种牵引模式的动车组，如“中原之星” 动车组,“先锋”号动车组以及CRH系列动车组，但无论在 技术上还是在运用管理上都只是刚刚起步。