降低上海地鐵三號線接觸網隔離開關故障率一、小組概況上海申通地鐵集團有限公司維護保障中心供電公司“鐵軍”QC小組專門針對接觸網上的疑難雜癥進行攻關，為接觸網的穩定、安全運行提供了堅實的技術保障。在領導的大力支持下，本小組從結合專業的實際情況，認真開展QC活動。表1-1：小組成員概況小組簡介小組名稱“鐵軍”QC小組課題名稱降低上海地鐵三號線接觸網隔離開關故障率課題類型現場型單位上海申通地鐵集團有限公司維保中心供電公司部門觸網檢修部小組成立日期2010年4月課題注冊日期2012年5月活動時間2012年5月-12月課題注冊號WBQC-GD-12-16活動次數12次出勤率100%序號組內分工姓名性別年齡文化程度職務QC教育情況（課時）1組長譚偉偉男30本科助理工程師36小時2副組長沈敏敏男28本科助理工程師36小時3顧問高威軍男37本科助理工程師24小時4組員卞建峰男27本科助理工程師24小時5組員李俊男25本科助理工程師24小時6組員方勇男38大專技師16小時7組員李靖男39大專高級工16小時8組員過俊男25大專中級工16小時曾發表成果內容和獲獎情況：一、2011年課題《減少上海地鐵二號線接觸網硬點數》獲得了：上海市工程建設優秀QC成果一等獎、上海市質量協會QC成果二等獎。二、2012年課題《降低上海地鐵一號線交叉渡線線岔故障率》獲得了：上海市工程建設優秀QC成果一等獎。三、獲得2012年上海市優秀質量管理小組。四、本課題獲得了2013年上海市工程建設優秀QC成果一等獎。填表人：譚偉偉日期：2012年5月二、設備簡介圖2-1：隔離開關示意圖GWD—1.5系列城市軌道交通用隔離開關及電動操作機構，是寧波寶鑫鐵路信號設備制造有限公司和上海地鐵運營科技發展有限公司合作開發的，目前安裝在上海軌道交通三號線共有55臺，使用至今已逾六年之久，由于軌道交通三號線為戶外高架段，隔離開關安裝地點的環境相對比較惡劣，故障率比較高。三、選題理由根據公司要求，QC小組成員匯總分析了2012年2-4月份上海地鐵三號線接觸網設備故障情況，并制定調查表如下：表3-1：2012年2-4月份上海地鐵三號線接觸網設備故障調查表故障類型2月3月4月合計（起）百分比吊弦斷裂20020.03%隔離開關故障4541323.70%接觸線斷線故障10011.90%其它（誤操作）00110.02%制表人：譚偉偉日期：2012年4月30日圖3-1：上海地鐵三號線接觸網設備2-4月份故障率對比圖從上述圖表可以看出上海地鐵三號線隔離開關故障率遠高于其他設備的故障率。因此小組把降低上海地鐵三號線接觸網隔離開關故障率作為此次QC的課題。四、現狀調查1、小組對2012年2-4月上海地鐵三號線共計55臺隔離開關的故障率進行調查，統計如下：表4-1：2012年2-4月份隔離開關故障率統計表月份2月3月4月隔離開關故障數454隔離開關故障率7.30%9.10%7.30%制表人：譚偉偉日期：2012年4月30日2、小組對2012年2-4月上海地鐵三號線共計55臺隔離開關故障情況進行調查，統計如下。表4-2：2012年2-4月份隔離開關故障統計表序號故障類型2月3月4月合計（臺）百分比1分合閘故障333969.23%2控制電路故障011215.39%3上網電纜故障01017.69%4誤操作10017.69%合計故障數45413100.00%制表人：譚偉偉日期：2012年4月30日圖4-1：隔離開關各類故障統計餅分圖從圖表中可以看出2012年2-4月，隔離開關分合閘故障數占隔離開關總故障數的69.23%。且分合閘故障對地鐵的供電可靠性有著直接的影響，一旦發生分合閘故障，地鐵牽引變電站就無法正常對接觸網設備供電，導致電客列車停運，小組必須將該故障全部解決。3、目標可行性分析：根據公式可得：隔離開關故障率=（分合閘故障數+上網電纜故障數+控制電路故障數+誤操作數）/隔離開關總數*100%即：實施前隔離開關故障率=（9+2+1+1）/55*100%=23.70%如果將隔離開關分合閘故障全部解決，則隔離開關故障率=（0+2+1+1）/55*100%=7.20%＜7.30%（2-4月份隔離開關月最低故障率）因此小組將上海地鐵三號線接觸網隔離開關故障率由原來的23.70%降低到7.30%作為目標值，從理論上是能夠實現的。五、目標設定小組成員找到解決隔離開關故障的主要因素后，確定小組活動目標值為：上海地鐵三號線隔離開關故障率由原來的23.70%降低到7.30%。上海地鐵三號線隔離開關故障率圖5-1：目標值六、原因分析小組通過頭腦風暴法對造成隔離開關分合閘故障進行展開分析（關聯圖）：圖6-1：關聯圖確認出末端因素有：電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩超標電動機構箱接線端子排不通電動機構箱行程開關觸點不通刀頭錯位操作連桿接頭脫落刀頭間距變化量小檢修人員檢修技能不合格七、要因確認表7-1：隔離開關分合閘要因確認表序號末端因素確認內容確認方法標準負責人確認日期1電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩超標確認電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩是否符合要求用數字顯示力矩扳手逐個緊固確認力矩范圍4-6N·M（出廠技術規格書）李俊2012.5.272電動機構箱接線端子排不通確認電動機構箱接線端子螺栓是否松動，導線接觸是否良好用螺絲刀逐個緊固，萬用表測量導通電阻值＜2Ω（出廠技術規格書）過俊2012.5.273電動機構箱行程開關觸點不通確認行程開關限制桿是否靈活，輔助觸點是否到位萬用表測量觸點是否符合動作要求行程開關限位桿活動自如、輔助觸點導通卞建峰2012.5.274刀頭錯位確認動靜刀頭是否合閘到位用塞尺進行測量確認刀頭間隙用0.05mm*100mm塞尺插入間隙≤10mm（接觸網維修規程）譚偉偉2012.5.205操作連桿接頭脫落確認連桿接頭部位是否有松動，開口銷是否銹蝕用榔頭輕微敲擊并進行分合閘手動、遠控操作開口銷銹蝕需立即更換，分合閘操作次數不小于3次（接觸網維修規程）沈敏敏2012.5.156刀頭間距小確認靜刀頭調節螺栓彈簧伸縮是否對靜刀頭間距產生變化用扳手對調節螺栓進行調整，用卷尺測量刀頭間距變化靜刀頭間距變化量≥3mm（出廠技術規格書）李靖2012.5.207檢修人員檢修技能不合格人員在對隔離開關維護保養過程中是否按照檢修規程操作對檢修人員進行理論和實操考核理論考核合格率90%，實操考核合格率80%（公司要求）高威軍2012.5.29制表人：沈敏敏日期：2012年5月29日要因確認一：電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩超標確認標準：力矩范圍4-6N·M（出廠技術規格書）確認內容：對上海地鐵三號線55臺寧波寶鑫隔離開關電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩進行了檢測,結果如下：表7-2：隔離開關電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩測試表序號站名開關編號螺母力矩（N?M）標準力矩狀態確認1漕河涇21117.27.17.6力矩范圍4-6N?M超出范圍221125.865.4正常3石龍路停車場21115.86.47.1超出范圍421126.47.16.3超出范圍521137.17.67.3超出范圍621146.67.48.2超出范圍721157.19.58.3超出范圍8漕溪路21116.36.57.6超出范圍921127.66.67.2超出范圍1021136.77.26.5超出范圍1121148.26.67.6超出范圍1221317.66.79.5超出范圍1321246.15.87.1超出范圍14虹橋路21115.45.65.3正常1521127.17.37.6超出范圍16211310.39.58.6超出范圍1721149.37.68.3超出范圍1821317.97.17.5超出范圍1921247.25.89.3超出范圍20中山公園21116.17.67.1超出范圍2121126.46.66.9超出范圍2221137.68.66.4超出范圍2321145.87.26.1超出范圍2421317.28.67.6超出范圍2521244.54.54.3正常26曹楊路21117.47.37.1超出范圍2721128.66.75.8超出范圍2821139.37.28.5超出范圍2921147.29.57.1超出范圍3021315.86.49.3超出范圍3121247.47.25.8超出范圍32中潭路21117.37.46.1超出范圍3321128.510.38.2超出范圍3421137.18.66.7超出范圍3521144.75.25.5正常3621317.36.47.6超出范圍3721244.25.35.6正常38寶山路21115.87.26.1超出范圍3921128.67.49.5超出范圍4021137.67.38.2超出范圍4121146.77.27.4超出范圍4221314.75.35.8正常4321246.66.47.1超出范圍44虹口足球場21117.36.17.8超出范圍4521129.37.110.3超出范圍4621137.26.77.4超出范圍4721147.16.77.2超出范圍4821315.54.55.3正常4921247.28.66.6超出范圍50大柏樹21117.47.17.2超出范圍51211265.85.3正常5221137.26.77.4超出范圍5321146.18.26.6超出范圍5421317.26.77.2超出范圍5521244.75.45.2正常制表人：沈敏敏日期：2012年5月29日表7-3：分組頻數頻率分布表制表人：沈敏敏日期：2012年5月29日圖7-1：直方圖與規范（公差）比較圖7-2：限位筋板開裂確認分析：由上表可以看出，55臺寧波寶鑫隔離開關電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩只有9臺合格，合格率為16.4%，其中寶山路的2111、大柏樹的2111隔離開關因電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩過大，引起蝸輪限位柱與底座限位筋板相互撞擊后導致限位筋板開裂。確認結果：要因。要因確認二：電動機構箱接線端子排不通確認標準：導通電阻值＜2Ω（出廠技術規格書）確認內容：對上海地鐵三號線因合閘不到位引起故障的隔離開關電動機構箱接線端子排進行檢查測量，結果如下：表7-4：隔離開關電動機構箱接線端子排檢測表序號站名開關編號端子排號（Ω）技術標準狀態確認A4E4B11曹楊路21131.31.41.5導通電阻值＜2Ω正常2寶山路21111.31.11.6正常321121.51.21.3正常4虹口足球場21141.41.31.4正常5大柏樹21111.31.31.5正常制表人：過俊日期：2012年5月29日圖7-3：隔離開關電動機構箱接線端子排檢測折線圖圖7-4：接線端子接觸不良確認分析：由上表可以看出，因接線端子接觸不良引起的隔離開關分合閘不到位的情況均無，端子排可靠性比較強。確認結果：非要因。要因確認三：電動機構箱行程開關觸點不通確認標準：行程開關限位桿活動自如、輔助觸點導通確認內容：對上海地鐵三號線因合閘不到位引起故障的隔離開關電動機構箱行程開關進行檢查測量，結果如下：表7-5：隔離開關電動機構箱行程開關檢查表序號站名開關編號限位桿是否活動自如輔助觸點是否導通技術標準狀態確認1曹楊路2113上行程開關正常導通行程開關限位桿活動自如、輔助觸點導通正常2下行程開關正常導通正常3寶山路2111上行程開關否導通故障4下行程開關正常不導通故障52112上行程開關否導通故障6下行程開關正常導通正常7虹口足球場2114上行程開關否不導通故障8下行程開關正常導通正常9大柏樹2111上行程開關正常導通正常10下行程開關否導通故障制表人：卞建峰日期：2012年5月29日圖7-5：行程開關限位桿失效，輔助觸點接觸不良確認分析：由上表可以看出，由行程開關故障引起的隔離開關分合閘不到位的情況較多，故障率近50%。確認結果：要因。要因確認四：刀頭錯位確認標準：用0.05mm*100mm塞尺插入間隙≤10mm（接觸網維修規程）確認內容：對上海地鐵三號線因合閘不到位引起故障的隔離開關動、靜刀頭合閘后接觸程度進行檢查，結果如下：表7-6：隔離開關動靜刀頭合閘后接觸程度檢查表序號站名開關編號合閘后動靜刀頭塞尺可插入深度（mm）技術標準狀態確認左1左2右2右11曹楊路211378108用0.05mm*100mm塞尺插入間隙≤10mm正常2寶山路211110766正常321127667正常4虹口足球場211410789正常5大柏樹21115768正常制表人：譚偉偉日期：2012年5月29日圖7-6：動靜刀頭合閘后接觸程度檢查折線圖圖7-7：隔離開關動、靜刀頭接觸程度測量確認分析：驗證人員對故障隔離開關動、靜刀頭合閘后接觸程度進行檢查，狀態良好。確認結果：非要因。要因確認五：操作連桿接頭脫落確認標準：開口銷銹蝕需立即更換，分合閘操作次數不小于3次（接觸網維修規程）確認內容：對上海地鐵三號線55臺寧波寶鑫隔離開關操作連桿進行了狀態確認，結果如下：表7-7：隔離開關動、靜刀頭合閘后接觸程度檢查表序號站名開關編號開口銷狀態操作次數操作狀態技術標準1漕河涇2111正常3正常開口銷銹蝕需立即更換，分合閘操作次數不小于3次22112正常3正常3石龍路停車場2111正常3正常42112銹蝕已更換3正常52113銹蝕已更換3正常62114正常3正常72115正常3正常8漕溪路2111正常3正常92112正常3正常102113正常3正常112114銹蝕已更換3正常122131正常3正常132124正常3正常14虹橋路2111正常3正常152112正常3正常162113正常3正常172114正常3正常182131正常3正常192124正常3正常20中山公園2111正常3正常212112銹蝕已更換3正常222113正常3正常232114正常3正常242131正常3正常252124正常3正常26曹楊路2111正常3正常272112正常3正常282113正常3正常292114正常3正常302131正常3正常312124正常3正常32中潭路2111正常3正常332112正常3正常342113正常3正常352114銹蝕已更換3正常362131正常3正常372124正常3正常38寶山路2111正常3正常392112正常3正常402113正常3正常412114正常3正常422131正常3正常432124正常3正常44虹口足球場2111正常3正常452112正常3正常462113正常3正常472114正常3正常482131正常3正常492124正常3正常50大柏樹2111正常3正常512112正常3正常522113正常3正常532114正常3正常542131正常3正常552124正常3正常制表人：沈敏敏日期：2012年5月29日圖7-8：操作連桿脫落確認分析：經檢查隔離開關操作順暢，無卡滯，操作連桿接頭開口銷銹蝕數量較少，并已更換。確認結果：非要因。要因確認六：刀頭間距變化量小確認標準：靜刀頭間距變化量≥3mm（出廠技術規格書）確認內容：對上海地鐵三號線因合閘不到位引起故障的隔離開關靜刀頭彈簧調整螺栓進行測試（靜刀頭間距可變化量），結果如下：表7-8：隔離開關靜刀頭間距變化測量表序號站名開關編號靜刀頭間距可變化量（mm）技術標準狀態確認左1左2右2右11曹楊路21133.53.23.43.4靜刀頭間距變化量≥3mm正常2寶山路21113.13.53.23.4正常321123.23.53.63.1正常4虹口足球場211433.33.23.3正常5大柏樹21113.13.43.63.2正常制表人：李靖日期：2012年5月29日圖7-9：隔離開關靜刀頭間距變化測量折線圖圖7-10：隔離開關靜刀頭間距變化測量確認分析：由上表數據確認，彈簧螺栓均處于正常狀態，并未引起隔離開關分合閘障礙。確認結果：非要因。要因確認七：檢修人員檢修技能不合格確認標準：理論考核合格率90%，實操考核合格率80%（公司要求）確認情況：2012年5月，對296名檢修人員進行隔離開關維護保養理論與實操考核，考核情況如下表：表7-9：人員考核表日期考核項目參加人數考試人數合格人數合格率2012年5月16-19日隔離開關理論知識29629626991%2012年5月22-26日隔離開關保養實操29629625486%制表人：高威軍日期：2012年5月27日圖7-11：人員考核圖確認分析：從考核結果分析，檢修人員在對隔離開關檢修的現場解決問題能力及控制回路部分掌握程度比較好。確認結果：非要因。通過要因分析，確定了造成上海地鐵三號線接觸網隔離開關分合閘故障的末端因素有：1、電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩超標2、電動機構箱行程開關觸點不通八、制定對策對于上述確定下來的3個要因，小組制定了相應的對策和措施：表8-1：對策表序號要因對策目標措施實施地點完成時間責任人1電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩不符合要求采用數字顯示力矩扳手確認法力矩范圍在4-6N?M1、拆除原緊固螺母漕河涇、石龍路停車場、漕溪路、虹橋路、中山公園、曹楊路、中潭路、寶山路、虹口足球場、大柏樹2012.6-2012.9李俊過俊李靖2、安裝防松緊固螺母3、用數字顯示力矩扳手緊固到位4-6N?M4、調試并記錄力矩數據2電動機構箱行程開關觸點不通采用滑動式行程開關限位桿行程開關限位桿活動自如、輔助觸點導通1、設計制作改進后的限位開關漕河涇、石龍路停車場、漕溪路、虹橋路、中山公園、曹楊路、中潭路、寶山路、虹口足球場、大柏樹2012.6-2012.9李俊過俊李靖2、對設計制作的限位開關進行測試3、將改進后的限位開關更換于所有電動機構箱內制表人：譚偉偉日期：2012年9月30日九、對策實施對策實施一、采用數字顯示力矩扳手確認法措施一：拆除原緊固螺母將電動機構箱蝸輪盤緊固螺母進行拆除。措施二：安裝防松緊固螺母將電動機構箱蝸輪盤緊固螺母拆除后更換上防松螺母。措施三：用數字顯示力矩扳手緊固到位（4-6N?M）用數字顯示力矩扳手將電動機構箱蝸輪盤緊固螺母緊固，緊固力矩范圍在4-6N?M。圖9-1：蝸輪盤緊固螺母力矩測試措施四：調試并記錄力矩數據按照《隔離開關電動操作機構技術規格書》要求小組調試并記錄力矩數據，所有防松螺母的力矩均在標準范圍內，效果如下圖所示：圖9-2：蝸輪盤緊固螺母力矩測量圖實施效果：實施完成后，2012年9月小組成員對上述隔離開關電動操作機構箱進行復查，效果如下：表9-1：隔離開關電動機構箱蝸輪盤緊固螺母力矩復查表序號站名開關編號螺母力矩（N?M）標準力矩狀態確認1漕河涇21115.34.65.6力矩范圍4-6N?M正常221125.84.85.4正常3石龍路停車場21115.85.14.1正常421124.84.55.1正常521134.15.34.3正常621144.84.65.6正常721154.15.55.6正常8漕溪路21114.84.84.6正常921125.64.65.3正常10211364.25.1正常1121145.65.64.6正常1221314.665.3正常1321244.85.84.1正常14虹橋路21115.45.35.3正常1521124.64.34.6正常1621135.24.65.6正常1721145.35.35.6正常1821314.54.64.5正常1921245.35.35.3正常20中山公園21114.84.64.1正常2121125.15.35.1正常2221134.65.64.8正常2321145.54.65.3正常2421314.25.34.6正常2521244.54.54.3正常26曹楊路21114.44.64.6正常2721125.34.85.5正常2821135.34.25.5正常2921145.35.34.1正常3021315.54.85.3正常3121245.34.25.5正常32中潭路21114.34.44.8正常3321125.55.25.2正常3421134.15.34.8正常3521144.45.25.5正常3621314.364.6正常3721244.25.35.6正常38寶山路21115.54.25.1正常3921125.64.45.3正常4021135.34.35.2正常4121145.34.24.4正常4221314.45.35.5正常4321245.15.34.1正常44虹口足球場21115.35.14.5正常4521124.34.15.3正常4621135.35.14.4正常4721144.165.3正常4821315.54.55.3正常4921244.25.66正常50大柏樹21114.45.35.3正常51211265.55.3正常5221134.25.34.4正常53211465.26正常5421314.25.34.2正常5521244.45.45.2正常制表人：李俊日期：2012年9月28日表9-2：分組頻數頻率分布表制表人：李俊日期：2012年9月28日圖9-3：直方圖與規范（公差）比較實施后隔離開關電動機構箱蝸輪盤運行情況均符合標準，達到對策目標：電動機構箱蝸輪盤緊固螺栓力矩控制在4-6N?M。對策實施二、采用滑動式行程開關限位桿措施一：設計制作改進后的限位開關小組成員對行程開關的限位桿進行改進設計：增大限位桿滑輪、將限位桿設計成可移動、增加限位桿的固定螺栓，并由廠家進行制作。圖9-4改進后的限位開關圖措施二：對設計制作的限位開關進行測試小組成員將改進后的限位開關安裝在曹楊路2111隔離開關電動機構箱內進行分合閘試驗。測試結果：控制回路工作正常，信號準確，分合閘到位。措施三：改進后的限位開關更換于所有電動機構箱內測試結果正常后，小組成員對上海地鐵三號線共計55臺隔離開關電動機構箱內限位開關進行了更換。實施效果：實施完成后，2012年9月小組成員對上述隔離開關電動操作機構箱限位開關進行復查，效果如下：表9-3：限位開關狀態確認表序號站名開關編號限位桿是否活動自如觸點是否導通狀態確認1漕河涇2111正常導通正常22112正常導通正常3石龍路停車場2111正常導通正常42112正常導通正常52113正常導通正常62114正常導通正常72115正常導通正常8漕溪路2111正常導通正常92112正常導通正常102113正常導通正常112114正常導通正常122131正常導通正常132124正常導通正常14虹橋路2111正常導通正常152112正常導通正常162113正常導通正常172114正常導通正常182131正常導通正常192124正常導通正常20中山公園2111正常導通正常212112正常導通正常222113正常導通正常232114正常導通正常242131正常導通正常252124正常導通正常26曹楊路2111正常導通正常272112正常導通正常282113正常導通正常292114正常導通正常302131正常導通正常312124正常導通正常32中潭路2111正常導通正常332112正常導通正常342113正常導通正常352114正常導通正常362131正常導通正常372124正常導通正常38寶山路2111正常導通正常392112正常導通正常402113正常導通正常412114正常導通正常422131正常導通正常432124正常導通正常44虹口足球場2111正常導通正常452112正常導通正常462113正常導通正常472114正常導通正常482131正常導通正常492124正常導通正常50大柏樹2111正常導通正常512112正常導通正常522113正常導通正常532114正常導通正常542131正常導通正常552124正常導通正常制表人：李俊日期：2012年9月28日實施后隔離開關電動機構箱控制回路工作正常、信號準確、分合閘到位，達到對策目標：行程開關限位桿活動自如、輔助觸點導通。十、效果檢查1、目標完成情況通過上述一系列措施的實施成功，QC小組對2012年6～9月實施期、10～12月鞏固期上海地鐵三號線隔離開關故障率進行檢查，統計如下：表10-1：2012年6～12月份隔離開關故障率統計表月份6月7月8月9月10月11月12月隔離開關故障數4340111隔離開關故障率7.30%5.45%7.30%01.81%1.81%1.81%圖10-1：2012年6～12月份隔離開關故障率統計折線圖小組對10～12月鞏固期導致上海地鐵三號線隔離開關故障情況進行檢查，統計如下：表10-2：2012年10～12月份隔離開關故障統計表序號故障類型10月11月12月合計（臺）百分比1分合閘故障000002控制電路故障101266.67%3上網電纜故障010133.33%4誤操作00000合計故障數1113100.00%制表人：譚偉偉日期：2012年12月31日圖10-2：2012年10～12月份隔離開關故障統計餅圖由以上圖