地鐵車輛受電弓系統(tǒng)的特點(diǎn)及常見(jiàn)故障分析

高東興 侯全超

沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司

地鐵車輛受電弓系統(tǒng)的特點(diǎn)及常見(jiàn)故障分析

高東興 侯全超

沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司

介紹受電弓系統(tǒng)工作原理，分析車輛運(yùn)營(yíng)時(shí)受電弓系統(tǒng)存在的一些常見(jiàn)故障，并對(duì)既有故障情況提出有針對(duì)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(dòng)車車頂上，受電弓將來(lái)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(wú)法獲取血液，直接影響車輛的正常運(yùn)行。鑒于此系統(tǒng)重要性，本人對(duì)車輛受電弓系統(tǒng)的工作原理、常見(jiàn)故障進(jìn)行分析并提出維修建議。

一、受電弓工作原理

沈陽(yáng)地鐵一號(hào)線受電弓型號(hào)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(hào)受電弓具有操作安全性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、日常維護(hù)工作量小并且維護(hù)簡(jiǎn)單、在整個(gè)車輛速度范圍內(nèi)具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性。

升弓：操作者首先要啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，當(dāng)氣壓達(dá)到受電弓的額定工作氣壓0.45Mpa時(shí)，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(jìn)入空氣彈簧，空氣彈簧膨脹推動(dòng)鋼絲繩帶動(dòng)下臂桿運(yùn)動(dòng)，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(shí)間平穩(wěn)的升至網(wǎng)線高度，完成整個(gè)升弓過(guò)程。整個(gè)升弓過(guò)程受電弓的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不對(duì)架空接觸網(wǎng)線產(chǎn)生有害的沖擊。(見(jiàn)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(gè)降弓動(dòng)作。整個(gè)降弓過(guò)程在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，并且受電弓的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)對(duì)底架和車頂無(wú)有害沖擊。

二、受電弓系統(tǒng)的常見(jiàn)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(guò)程中會(huì)在碳滑板內(nèi)部形成細(xì)小氣孔，使用一段時(shí)間后，就會(huì)在表面形成細(xì)小裂紋痕跡。當(dāng)裂紋延伸到貫穿時(shí)，就會(huì)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(shí)時(shí)緊密接觸，在實(shí)際使用中會(huì)因?yàn)檐囕v的晃動(dòng)、接觸網(wǎng)上有硬點(diǎn)、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(shí)，就會(huì)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(hù)功能的氣路，當(dāng)碳滑板因?yàn)樽矒艋蛘咂渌蚵鈬?yán)重時(shí)，會(huì)造成自動(dòng)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(guò)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(shí)，會(huì)造成軟連線安裝座燒損，影響碳滑板的安全使用。

以上幾點(diǎn)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(lái)越薄，未來(lái)磨耗到限會(huì)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(kāi)狀態(tài)，此時(shí)VVVF判定未工作，HB斷開(kāi)。找到故障原因后對(duì)故障的ADD控制箱進(jìn)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(bào)。對(duì)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(yáng)地鐵車輛檢修過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，本人對(duì)地鐵車輛受電弓存在的問(wèn)題原因經(jīng)行了分析，提出如下建議：

1.對(duì)已運(yùn)行60萬(wàn)公里以上但未進(jìn)行架修的電客車碳滑板進(jìn)行更換。

2.對(duì)繼有電客車的ADD功能進(jìn)行測(cè)試。

3.在修程中增加受電弓降弓故障(ADD警報(bào))的處理。

[1]方松，高紅星. 地鐵車輛受電弓故障分析，機(jī)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(jìn). 電力機(jī)車與城軌車輛，2013第1期