CRH380A型动车组自动降弓故障原因分析及措施处置

2018-08-11张炜琨中国铁路郑州局集团有限公司

数码世界 2018年7期

张炜琨中国铁路郑州局集团有限公司

前言：受电弓作为动车组高压牵引系统的重要组成部分，通过支持绝缘子安装于车辆车顶，通过弓头上的碳滑板与接触网接触集取电流，为动车组提供牵引动力，对动车组的安全运行具有十分重要的意义。CRH380A 型动车组使用的受电弓型号为 TSG19A（株洲九方），弓头长1950mm，滑板长1576mm，质量（不包括绝缘子和阀板）为117kg。TSG19A型受电弓为单臂式受电弓，由底架、阻尼器、升弓装置、下臂、上臂和弓头等组成，具有重量轻，弓头归算质量小的特点。

1 自动降弓故障统计

由于受电弓安装于动车组车顶位置，工作环境为露天高速，受到飞鸟等异物击打造成自动降弓的概率较高；另外，受电弓本身质量也是一个重要因素，如ADD阀自身发生偶发性故障而导致自动降弓。因此受电弓自动降弓故障根据故障部位可分为以下3类：

（1）受电弓供风管受异物击打漏风；

（2）碳滑板受异物击打漏风；

（3）ADD阀自身故障漏风；

据不完全统计，2017年全路CRH380A型动车组自动降弓故障33件，其中供风管遭异物击打漏风共27件，碳滑板受异物击打漏风4件，ADD阀自身故障漏风2件，故障分布统计情况如图2所示。

图2 受电弓自动降弓故障分布统计情况

2 受电弓自动降弓原因分析

2.1 正常升弓

2.1.1 气路原理

在司机室按下受电弓升弓按钮，升弓电磁阀得电动作，向动车组受电弓供应压缩空气。压缩空气首先进入受电弓气阀板，依次经过气阀板的空气过滤、压力调整、流量调节，再经过车顶空气管路、受电弓绝缘软管和受电弓底架上的空气管路的传输后，气路分成为两条支路，一条支路向受电弓升弓气囊供气，另一条支路经由ADD阀向滑板、气阀板压力开关（DS2）供气。受电弓升弓气路原理图如图3所示。

图3 受电弓升弓气路原理图

压缩空气进入升弓气囊，气囊膨胀抬升，气囊在抬升的过程中同时带动钢丝绳拉拽下臂，使受电弓逐渐升起，直到弓头与接触网接触并保持在规定的接触压力。受电弓正常工作时，气囊被持续供以压缩空气，弓、网间的接触压力保持恒定。

2.1.2 电路原理

图4 受电弓升弓电路原理图

受电弓升弓电路主要由升弓信号回路和升弓保持回路两部分组成，升弓信号回路中PanUR继电器得电，两个常开触点自锁闭合，使升弓保持回路得电导通，PanUV升弓电磁阀得电受电弓得以升起并保持。受电弓升弓电路原理图如图4所示。

2.2 ADD自动降弓

ADD阀是受电弓实现自动降弓的部件，它分为上下两腔。上腔与受电弓自动降弓气路（碳滑板、受电弓供风管）相通，下腔与受电弓主气路相通，上、下腔间通过膜片隔开，膜片上有连通上、下腔的导流小孔。

当受电弓自动降弓气路（碳滑板、受电弓供风管）漏风时，上腔压力下降，膜片下表面受到的支持力大于膜片上表面受到的下压力，膜片因而向上凸起，造成下腔与快排口相连，从而进入ADD阀的压缩空气经由排气口排向大气，受电弓靠自重降下，同时气阀板压力开关（DS2）输出电信号，提示车辆紧急停车，切断对受电弓的压缩空气供应。除此之外，ADD阀自身故障，内部产生形变的膜片与排气口间的接触间隙增大、不均匀或压紧力降低，作用在膜片上的压紧力即使达到规定值，也不能将排气口完全关闭，从而产生间接性排风，导致受电弓自动降弓。ADD阀结构图如图5所示。

图5 ADD阀结构图

3 处置措施

3.1 途中应急处理

（1）装有受电弓视频监控装置的动车组，随车机械师应立即通过受电弓视频监控装置确认受电弓外观状态，并及时查看回放视频，如能够确认受电弓状态可见部分无明显异常或不超限、无脱落风险时，通知司机换弓后正常运行。

（2）未装有受电弓视频监控装置的动车组，随车机械师按照下车检查流程下车检查，随车机械师在车下使用望远镜进行进一步检查确认。经初步检查确认受电弓外观可见部分无明显异常或超限但未能判明降弓原因时，随车机械师应立即将检查情况及前方站停车的要求报告司机，通知司机切除已降下的受电弓，换弓运行，限速160km/h运行至前方站。

（3）如检查时发现受电弓轻微损坏，且无部件脱落危险时，随车机械师应立即将检查情况及前方站停车的要求报告司机，通知司机切除受损的受电弓，换弓运行，限速120km/h运行至前方车站停车检查。停车后，随车机械师下车使用望远镜进一步检查确认，如确认受电弓无部件脱落危险时，通知司机限速160km/h运行；如发现受电弓损坏部位有扩展趋势，则必须登顶检查处理。

（4）如检查时发现受电弓刮弓或损坏较严重，有部件脱落危险时，随车机械师应按照登顶检查、处理故障流程进行登顶作业。