地铁车辆受电弓系统的特点及常见故障分析

高东兴 侯全超

沈阳地铁集团有限公司运营分公司

地铁车辆受电弓系统的特点及常见故障分析

高东兴 侯全超

沈阳地铁集团有限公司运营分公司

介绍受电弓系统工作原理，分析车辆运营时受电弓系统存在的一些常见故障，并对既有故障情况提出有针对性的建议方案。

地铁车辆；受电弓系统；故障分析；维修建议

受电弓是地铁车辆普遍采用的一种从架空接触网汲取电流的电器设备，安装在车辆的动车车顶上，受电弓将来自接触网的直流电流传递给地铁车辆，供地铁车辆使用。因此受电弓相当于车辆的心脏，一旦受电弓发生故障车辆将无法获取血液，直接影响车辆的正常运行。鉴于此系统重要性，本人对车辆受电弓系统的工作原理、常见故障进行分析并提出维修建议。

一、受电弓工作原理

沈阳地铁一号线受电弓型号为QG-120(B)。QG-

120(B)型受电弓是地铁轻轨车辆从架空接触网汲取电流的电器设备。该型号受电弓具有操作安全性高、结构简单可靠、日常维护工作量小并且维护简单、在整个车辆速度范围内具有良好的空气动力学特性。

升弓：操作者首先要启动空气压缩机，当气压达到受电弓的额定工作气压0.45Mpa时，按下升弓按扭，压缩空气经车内电磁阀、受电弓控制箱进入空气弹簧，空气弹簧膨胀推动钢丝绳带动下臂杆运动，下臂杆在拉杆的协助下托起上臂杆及弓头，弓头在平衡杆的作用下，在工作高度范围内始终保持水平状态，并按规定的时间平稳的升至网线高度，完成整个升弓过程。整个升弓过程受电弓的运动平稳，不对架空接触网线产生有害的冲击。(见图1)

降弓：操作者按下降弓按扭，控制箱释放空气弹簧中的压缩空气，受电弓在重力作用和阻尼器的辅助作用下平稳的落到底架上的橡胶止挡上，完成整个降弓动作。整个降弓过程在规定的时间内完成，并且受电弓的运动平稳对底架和车顶无有害冲击。

二、受电弓系统的常见故障

1.碳滑板更换故障

(1)碳滑板贯穿裂纹：碳滑板受本身材质及制造工艺限制，在制造过程中会在碳滑板内部形成细小气孔，使用一段时间后，就会在表面形成细小裂纹痕迹。当裂纹延伸到贯穿时，就会影响碳滑板的安全使用。

(2)碳滑板拉弧击穿：碳滑板理想使用状态为与接触网实时紧密接触，在实际使用中会因为车辆的晃动、接触网上有硬点、弓网接触压力不足造成碳滑板与接触网有脱离。当碳滑板与接触网有脱离时，就会在碳滑板和接触网表面形成拉弧现象，特别是在离线瞬间，由于电弧的高温熔蚀作用，使接触线和滑板的接触面粗糙不平，造成两者的磨耗速度大大加快，工作寿命缩短。

(3)碳滑板漏气：碳滑板内部安装有ADD保护功能的气路，当碳滑板因为撞击或者其他原因漏气严重时，会造成自动降弓故障，从而影响安全使用。

图1

(4)碳滑板软连线安装座烧损：碳滑板从接触网引下的电流通过软连线(每根碳滑板2根)引入弓体。当碳滑板软连线安装不牢固时，会造成软连线安装座烧损，影响碳滑板的安全使用。

以上几点是造成碳滑板更换的主要原因，随着车辆行驶距离的增加，碳滑板厚度越来越薄，未来磨耗到限会成为碳滑板更换的主要原因。

2. ADD红色故障

经检查KA10未得电使到VVVF箱的363线和364线处于断开状态，此时VVVF判定未工作，HB断开。找到故障原因后对故障的ADD控制箱进行了更换。

3.受电弓降故障

检查为碳滑板碳粉与铝托架粘结不牢固，导致碳粉与托架之间拉弧放电，产生的热量将连接碳滑板的导气管融化脱落，车辆产生ADD警报。对碳滑板、导气管更换后故障修复。

三、维修建议

结合沈阳地铁车辆检修过程中的经验，本人对地铁车辆受电弓存在的问题原因经行了分析，提出如下建议：

1.对已运行60万公里以上但未进行架修的电客车碳滑板进行更换。

2.对继有电客车的ADD功能进行测试。

3.在修程中增加受电弓降弓故障(ADD警报)的处理。

[1]方松，高红星. 地铁车辆受电弓故障分析，机械，2014年11期

[2]陈珍宝，罗维.高速受电弓导流板研究与改进. 电力机车与城轨车辆，2013第1期