高東興 侯全超

沈陽地鐵集團有限公司運營分公司

地鐵車輛受電弓系統(tǒng)的特點及常見故障分析

高東興 侯全超

沈陽地鐵集團有限公司運營分公司

介紹受電弓系統(tǒng)工作原理，分析車輛運營時受電弓系統(tǒng)存在的一些常見故障，并對既有故障情況提出有針對性的建議方案。

地鐵車輛；受電弓系統(tǒng)；故障分析；維修建議

受電弓是地鐵車輛普遍采用的一種從架空接觸網(wǎng)汲取電流的電器設(shè)備，安裝在車輛的動車車頂上，受電弓將來自接觸網(wǎng)的直流電流傳遞給地鐵車輛，供地鐵車輛使用。因此受電弓相當(dāng)于車輛的心臟，一旦受電弓發(fā)生故障車輛將無法獲取血液，直接影響車輛的正常運行。鑒于此系統(tǒng)重要性，本人對車輛受電弓系統(tǒng)的工作原理、常見故障進行分析并提出維修建議。

一、受電弓工作原理

沈陽地鐵一號線受電弓型號為QG-120(B)。QG-

120(B)型受電弓是地鐵輕軌車輛從架空接觸網(wǎng)汲取電流的電器設(shè)備。該型號受電弓具有操作安全性高、結(jié)構(gòu)簡單可靠、日常維護工作量小并且維護簡單、在整個車輛速度范圍內(nèi)具有良好的空氣動力學(xué)特性。

升弓：操作者首先要啟動空氣壓縮機，當(dāng)氣壓達到受電弓的額定工作氣壓0.45Mpa時，按下升弓按扭，壓縮空氣經(jīng)車內(nèi)電磁閥、受電弓控制箱進入空氣彈簧，空氣彈簧膨脹推動鋼絲繩帶動下臂桿運動，下臂桿在拉桿的協(xié)助下托起上臂桿及弓頭，弓頭在平衡桿的作用下，在工作高度范圍內(nèi)始終保持水平狀態(tài)，并按規(guī)定的時間平穩(wěn)的升至網(wǎng)線高度，完成整個升弓過程。整個升弓過程受電弓的運動平穩(wěn)，不對架空接觸網(wǎng)線產(chǎn)生有害的沖擊。(見圖1)

降弓：操作者按下降弓按扭，控制箱釋放空氣彈簧中的壓縮空氣，受電弓在重力作用和阻尼器的輔助作用下平穩(wěn)的落到底架上的橡膠止擋上，完成整個降弓動作。整個降弓過程在規(guī)定的時間內(nèi)完成，并且受電弓的運動平穩(wěn)對底架和車頂無有害沖擊。

二、受電弓系統(tǒng)的常見故障

1.碳滑板更換故障

(1)碳滑板貫穿裂紋：碳滑板受本身材質(zhì)及制造工藝限制，在制造過程中會在碳滑板內(nèi)部形成細小氣孔，使用一段時間后，就會在表面形成細小裂紋痕跡。當(dāng)裂紋延伸到貫穿時，就會影響碳滑板的安全使用。

(2)碳滑板拉弧擊穿：碳滑板理想使用狀態(tài)為與接觸網(wǎng)實時緊密接觸，在實際使用中會因為車輛的晃動、接觸網(wǎng)上有硬點、弓網(wǎng)接觸壓力不足造成碳滑板與接觸網(wǎng)有脫離。當(dāng)碳滑板與接觸網(wǎng)有脫離時，就會在碳滑板和接觸網(wǎng)表面形成拉弧現(xiàn)象，特別是在離線瞬間，由于電弧的高溫熔蝕作用，使接觸線和滑板的接觸面粗糙不平，造成兩者的磨耗速度大大加快，工作壽命縮短。

(3)碳滑板漏氣：碳滑板內(nèi)部安裝有ADD保護功能的氣路，當(dāng)碳滑板因為撞擊或者其他原因漏氣嚴(yán)重時，會造成自動降弓故障，從而影響安全使用。

圖1

(4)碳滑板軟連線安裝座燒損：碳滑板從接觸網(wǎng)引下的電流通過軟連線(每根碳滑板2根)引入弓體。當(dāng)碳滑板軟連線安裝不牢固時，會造成軟連線安裝座燒損，影響碳滑板的安全使用。

以上幾點是造成碳滑板更換的主要原因，隨著車輛行駛距離的增加，碳滑板厚度越來越薄，未來磨耗到限會成為碳滑板更換的主要原因。

2. ADD紅色故障

經(jīng)檢查KA10未得電使到VVVF箱的363線和364線處于斷開狀態(tài)，此時VVVF判定未工作，HB斷開。找到故障原因后對故障的ADD控制箱進行了更換。

3.受電弓降故障

檢查為碳滑板碳粉與鋁托架粘結(jié)不牢固，導(dǎo)致碳粉與托架之間拉弧放電，產(chǎn)生的熱量將連接碳滑板的導(dǎo)氣管融化脫落，車輛產(chǎn)生ADD警報。對碳滑板、導(dǎo)氣管更換后故障修復(fù)。

三、維修建議

結(jié)合沈陽地鐵車輛檢修過程中的經(jīng)驗，本人對地鐵車輛受電弓存在的問題原因經(jīng)行了分析，提出如下建議：

1.對已運行60萬公里以上但未進行架修的電客車碳滑板進行更換。

2.對繼有電客車的ADD功能進行測試。

3.在修程中增加受電弓降弓故障(ADD警報)的處理。

[1]方松，高紅星. 地鐵車輛受電弓故障分析，機械，2014年11期

[2]陳珍寶，羅維.高速受電弓導(dǎo)流板研究與改進. 電力機車與城軌車輛，2013第1期