地铁车辆受流装置常见故障处理与原因分析

张鹏文

摘 要：對受电弓在日常维护过程中出现的碳滑板脱胶、磨损异常、升降弓显示异常等问题的原因进行了简要分析，并提出相应的解决方法。

关键词：碳滑板;脱胶;拉弧

中图分类号：U264.34 文献标识码：A

1 绪论

受电弓系统是地铁车辆的重要组成部件，通过支柱绝缘子安装于车辆顶部，通过弓头上的滑板与接触线接触，并将电能传递到车辆电气系统。南京地铁四号线受电弓采用气囊式单臂受电弓，由底架、框架、气囊升弓装置和弓头等结构件组成，占用车顶空间小，重量轻。作为车辆动力枢纽，一旦受电弓发生故障，轻则单列车下线，影响乘客出行，重则引起弓网事故，导致运营中断。因此受电弓的日常维护工作尤为重要。

南京地铁自开通运营以来，在各方努力下，运营状态良好，但也不可避免的出现了一些问题。本文针对南京地铁受电弓检修过程中常见故障进行了分析及总结。

2 常见故障现象

2.1 碳滑板磨耗分析

碳滑板在运营初期磨耗较快，是正常现象，造成碳滑板磨耗较快的根本原因如下：

2.1.1 机械磨耗

新线接触网表面不可避免的存在硬点，容易对碳滑板表面造成撞伤、崩边等现象。经过多次运行后，接触导线渐趋光滑平整，摩擦系数减小，达到一定的摩擦次数后，机械磨耗量将大大减少并稳定在一定的范围内。如南4开通初期，碳滑板崩边的现象较为严重，开通初期一个月内，大部分碳滑板表面均出现了崩边，表面有波浪形磨耗的情况，在持续运行3个月之后，情况趋于稳定，接触面逐渐变得平滑。

2.1.2 电气磨耗

新线由于接触网硬点较多，当受电弓在车辆运行过程中碰到接触网硬点时，弓头将会出现短暂离线情况，此时将出现拉弧现象。拉弧时滑板条在短时间内承受了过大的电流，会使滑板条磨耗加快，表面可能会产生裂纹、电弧灼伤等现象，这是新线开通碳滑板磨耗的主要原因。在日常检修中，定时检查静调接触压力，使接触压力符合标准，保证接触性能，发现有纵向裂纹，横向较大裂纹及严重的电弧灼伤时，及时更换碳滑板。当碳滑板磨损厚度达到要求数值时，需更换碳滑板。

2.2 受电弓碳滑板脱胶

车辆从接触网通过受电弓碳滑条取流运行时，受电弓此时与车辆结合为一个运动整体沿接触网运行，碳滑条受到机械物理撞击时，与网线之间产生瞬间脱网跳动并产生拉弧。拉弧过程中瞬间产生较大的电流，使碳滑板与网线接触部分急剧升温，当碳滑条存在粘接不良情况时，会导致受流能力变差，粘接不良部位逐渐产生高温烧损碳化现象，并最终发生脱胶溶胶。对于脱胶的碳滑板，检修过程中一经发现应立即更换，避免正线出现受电弓故障。

2.3 受电弓安装绝缘子裂纹

受电弓通过支柱绝缘子安装于车辆顶部。绝缘子的作用有两个方面：一是牢固地支持和固定载流导体，二是将载流导体与地之间形成良好的绝缘。它应具有足够的绝缘强度和机械强度，同时对化学杂质的侵蚀具有足够的抗御能力，并能适应周围大气条件的变化，如温度和湿度变化对它本身的影响等。当绝缘子表面出现裂纹时，可能使受电弓与绝缘子脱离，并可能引起绝缘子倒毁或掉落，造成短路事故。绝缘子的裂纹可在日常检修过程中发现。检查方法有：

（1）目测观察：绝缘子的明显裂纹，一般在巡线时肉眼观察就可以发现。

（2）放大镜观察：借助放大镜进一步仔细察看，通常可以发现不太明显的裂纹。

（3）声响判断：如绝缘子有不正常的放电声，根据声音判断是否损坏和损坏程度。

（4）万用表测量：停电时用兆欧表摇测其绝缘电阻。

2.4 受电弓升降弓信号显示异常

受电弓的升降信号会通过列车信息系统TMS发送至列车显示屏DDU上。当有通讯异常即列车信息系统TMS检测升降弓信号的模块故障、接线不良引起升降弓信号不能正确传送给列车信息系统TMS、降弓指示器或者接近开关故障、操作太快导致信号没有正确发送给列车信息系统等，将会发生受电弓通讯故障，故障代码为PANTO-F（没有收到降弓信号而检测到降弓）等。此类故障发生时需要认真核查，对故障元件进行更换或者对接线进行检查或重新压接处理，避免出现正线故障。

2.5 单弓故障降下

受电弓安装有自动降弓保护装置，当受电弓滑板破裂、磨损到极限或气路泄漏时，为了保护接触导线和受电弓，受电弓配备了气路监测系统，当ADD保护装置检测到压力下降到动作值时，会自动进行降弓保护。一个受电弓不工作时，另一个受电弓可通过辅助系统高压母线向整列车辅助系统供电。当发生ADD自动降弓保护时，车辆可维持正常单程运行，但会影响整个旅行速度。为避免正线出现此种故障，在检修过程中要认真检查气路软管是否有断裂、灼伤的情况以及碳滑板表面是否有裂纹及粘接不良。

2.6 受电弓部件损坏

地铁车辆高速运行时，受电弓受力复杂，且工作环境恶劣，受电弓部件容易发生各类问题，如不及时发现处理将会造成隐患。损坏部件主要集中在上框架、铰链系统、底架等。

2.7 导流线磨损

在受电弓的各转动部位安装有不同规格的软连线，由于受电弓在升降过程中各部件会运动，导流线必须保证足够的余量且保证跟各部件不接磨，一旦发生接磨或者断股的现象，正线可能会发生短路现象，因此在日常维护过程中必须定期检查，发现有断股或者接磨的情况需及时更换或调整。

3 结论

经过多年的运营检修经验，采取以下措施可减少弓网故障的发生：

（1）检查滑板条时发现有纵向裂纹、较大的崩边、电弧烧损击穿现象，及时更换;加强滑板条导流线、各部件外观、紧固件、各绝缘子的检查，发现有异常及时更换或紧固。

（2）用专用气路检漏剂对受到大电流及高温烧灼烧损的碳滑条以及设备气路进行检测。

（3）定期对接触网进行检测调整，对发现的硬点及时进行处理。

（4）要求受电弓厂家严格质量控制，加强对成品滑板条的检测，尽量避免可能因生产原因而造成的质量问题。

参考文献：

[1]李军.广州地铁三号线车辆受电弓降弓位置指示器故障分析及解决措施[J].电力机车与城轨车辆，2009，32（03）：54-55.

[2]受电弓使用说明书[S].南车青岛四方机车车辆股份有限公司，2010.