地铁车辆受电弓故障分析与处理策略研究

马源野 韩毓鑫

摘  要：地铁在现在的城市中是重要的交通工具，和平时的交通工具一样，地铁也会出现运行故障。受电弓是地铁的重要组成部分，地铁便是通过受电弓从接触网获取电能，进而控制地铁的运行，受电弓的性能直接影响地铁的运行质量和安全性。本文对地铁车辆受电弓的故障进行分析和处理，希望可以对地铁交通提供帮助。

关键词：地铁;受电弓;故障分析

我国城市不断发展扩大，城市原有的交通方式难以满足现在的需求，地铁逐渐成为每个城市减轻交通压力的首选。地铁车辆运行动力的主要来源是车顶的受电弓，受电弓通过与电网的接触来为地铁提供电能，但是该装置在长时间的磨损下容易发生故障，这就严重影响了地铁的运行。所以，探讨地铁车辆受电弓的故障分析和处理有重要的意义。

1.受电弓基本结构及原理

受电弓是地铁车辆的重要构成部件，主要由碳滑板、底架、上框架、下臂杆、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子组成。受电弓按照形式可以分为单臂式、双臂式、垂直式和石津式，按照驱动形式可以分为电动驱动和气动驱动[1]。

通过气路系统控制受电弓升高，受电弓在地铁运行时直接接触电网，将电网的电能通过受电弓的弓头、上框架、下臂杆、底架导入地铁车辆的运行系统，保证地铁正常运行。

2.地铁车辆受电弓故障及原因

碳滑板磨损过快。地铁车辆在运行中无法完全保证受电弓均匀受力，这会导致碳滑板不均匀磨损出现凹槽，如图一所示，严重威胁地铁列车的安全运行。这主要是因为碳滑板和接触网的接触不均匀，为了减少过度不均匀磨损，地铁接触网的安装应该保证均匀，并且受电弓也应保证出现部分磨损时可以和接触网有较好的接触。

上框架出现裂痕。受电弓的上框架地铁运行过程中承受着巨大的压力，导致其容易出現裂痕问题，如图二所示。上框架出现裂痕的原因一是由于焊接材料不达标导致，二是地铁列车在运行时可能会出现受电弓碰撞情况。

受电弓位置指示器失灵。如果受电弓启动件的卡滞后，就会导致受电弓的位置指示器出现故障。启动件的硬度小，但是脆性较大，当受电弓出现单边受力时容易出现磨损，导致启动件和安装架之间出现较大的缝隙，造成受电弓卡顿。

受电弓升起故障。受电弓的升起故障会导致其无法正常升起接触上方接触网，一般是由于蓄电池的电压和地铁车辆负载工作电压不符造成[2]，这时可以通过脚踏的方式进行升起受电弓或者充电机先行充电再操作。如果依旧无法升起受电弓则可能是电路出现问题导致，应对地铁车辆的电气原理以及操控线路进行排查。受电弓漏气也是容易出现故障的原因之一，这会导致受电弓的无法升起，进而导致受电弓碳滑板连接处漏气或者受电弓气阀箱漏气的现象。

3.地铁车辆受电弓的故障处理及检修

对于碳滑板磨损过快不均的问题，我们可以加大对受电弓的检测，保证受电弓的完整性，避免出现离线、拉弧和电火花等故障。进一步我们可以探究控制受电弓距离的系统，可以自动调整受电弓和接触网的距离。针对地铁车辆受电弓上框架出现裂痕的故障，我们可以改进上框架的制作材料和工艺，进而提高上框架的受力能力[3]。并且调整焊接材料和技术，加强受电弓上框架的稳定性。对于受电弓无法升起，指示器失灵的故障，应该采取以下措施。首先在不减弱受电弓结构强度的前提下尽量减少受电弓自身的质量，以便提高其跟随性;其次优化受电弓的调整结构，使其在调整运动时有更好的调整方案;最后应该提高地铁线路的平稳性，减少车辆在运行过程中的振动。

优化地铁车辆的检修流程。对地铁的检修一般分为预防性质的检修和故障后检修。我们应该更加重视对地铁车辆的预防性检修，可以及时的消除安全隐患，减免不必要的故障发生。预防性的检修可以提高地铁车辆的运行效率和安全性，也是有效避免受电弓故障较为有效的措施。针对以往的检修方式做出以下总结：检修人员可以肉眼仔细观察受电弓，结合已有经验，如发现明显故障，应该及时维修更换。定期对受电弓进行清理擦拭，保证受电弓连接处干净无杂质。对于需要添加润滑油的部位及时补充润滑油，进而保证受电弓内部元件的流畅运转。按照设备检修期限及时对设备进行检修，判断其是否达到标准。并对并对受电弓的设备和工具进行运行测试，检查设备功能，校核紧固力矩。对于磨损严重和需要更换的元件应该及时进行更换和维修，检修结束后应进行整体测试，确保可以正常运行[4]。

4.总结

受电弓是地铁车辆的重要组成部分，在地铁运行中受电弓会出现部分故障，这会关系到地铁运行的效率和安全性。所以在地铁车辆运行前后需要对受电弓进行检修和保养，保养时工作人员应该认真负责的按照检修标准进行，及时发现潜在威胁，提高地铁运行的稳定性和安全性。

参考文献：

[1] 郭世成. 地铁车辆受电弓电磁阀、压力开关多次烧损故障和处理分析[J]. 低碳世界，2018（7）：282-283.

[2] 钱世勇，王金生，程栋梁，丁慈.地铁车辆受电弓焊接弓角过渡不平滑的原因分析及处理措施[J].电力机车与城轨车辆，2017，40（ 03） ： 54-56.

[3] 刘腾飞. 郑州地铁1 号线车辆受电弓典型故障分析及措施[J]. 机车车辆工艺，2018（5）：47-48.

[4] 曹秀峰，许晓勤，李军.成都地铁1 号线车辆受电弓研制[J].城市轨道交通研究，2009，12（11）：82-85.