浅议复兴号动车组受电弓及供电系统的应急处理办法

贾红维 李闯 曾令杰

摘要 ：复兴号动车组出现了多起因受电弓及供电系统报警而引发的故障。总结故障的应急处理办法，提高动车组故障应急处理的效率，快速、及时的处理故障，减少动车组耽误运营的时间，降低社会影响。

关键词：受电弓工作原理 受电弓故障处理的办法 社会影响

正文：

引言

自复兴号动车组开通运用以来，出现了复兴号动车组出现了多起因受电弓及供电系统报警而引发的故障，有的车次甚至进行救援。为认真吸取事故教训，确保复兴号动车组故障应急处理及时，通过对动车组受电弓系统的研究，总结出来应急处理办法，其中大部分操作均经过现场实践检验，可为动车组的运用提供保障。

一、系统原理总述

复兴号动车组受电弓是一套包括供电、供风、自身重力作用的系统。受电弓是利用车顶接触网获取和传递电流的机械组成。 受电弓由气囊组成的气动平衡系统控制，该气囊的压力空气由气动控制单元提 供。 在压力空气作用下气囊产生扭矩，通过凸轮及弹性连接轴作用在下臂的铰链 处。从而使受电弓根据设定速度升弓。 通过气动控制单元调整压缩空气的压力，在该压力作用下不断改变受电弓的升 弓高度，使弓头和接触线之间保持一定的接触力。 如果压力空气供应中断或者低压电源供应发生故障，受电弓会自动降弓。 降弓的控制方式是随着气囊内的压力空气排空后由重力作用自动实现。

主要部件描述组成部件编号：底架、下臂、上臂、下拉杆、上拉杆、平衡系统、弓头、自动降弓装置、APIM装置、减震器、铭牌、绝缘子、M16x120螺栓、16号垫圈、衬垫、止挡、管路、柔性联轴节。

主要部件功能：

（1）绝缘子：使受电弓与车顶机械连接，并实现电气绝缘。

（2）底架：刚性装置由焊接轮廓部分组成，包括： 联合悬挂系统、  阻尼器、平衡系统。

（3）铰链系统：此系统由焊接钢管组成，包括以下组件：下臂、下拉杆、上臂、上拉杆，这些组件确保了弓头的垂向运动。

（4）受流头：受流头由带有弓头装置的铰链组成。该弓头实现为受电弓传递电流的功能， 并允许在相互运动状况下与接触网接触。

（5）平衡系统：平衡系统由气囊组成，气囊通过下臂的凸轮/弹性连接轴传递扭矩作 用。该平衡系统的一侧安装在支架上，另一侧悬挂在下臂（在弹性连接轴水平 上）的凸轮上。该系统的实现平衡联接，确保受电弓与接触网之间保持持续稳定的接触力。

（6） 减震器：减震器确保了高质量的电流传输。它作为一个单动式单元运转，作用于其向 下运动时联接系统中。

（7）供气系统：APIM装置为受电弓提供压缩空气，也承担了电气绝缘的任务。

（8）ADD（自动降弓装置）系统：ADD系统可以在碳滑板损坏时使受电弓自动快速地降弓。降弓之后，如果碳滑板未 修复，它可以阻止受电弓升弓。它以安装在受电弓支架上的一个气动ADD阀为基 础，通过空气管（包括碳滑板）作用。 在正常运行情况下（碳滑板无损坏），气动阀是关闭的。在碳滑板损坏的情况下， 排出的空气气流将气动阀打开，实现自动降弓。 压力开关提供碳滑板（低电流接触）损坏的信息，气囊压力下降，受电弓自动降弓。

（9）气动控制单元：受电弓升弓命令 、受电弓升弓速度控制、受电弓降弓速度控制、 在额定静力下控制气囊内压力、过滤气动控制单元的压力空气、 在维护过程中命令受电弓升弓、提供受电弓升降弓信息。

二、复兴号动车组受电弓系统操作办法：

受电弓的升弓动作信号由驾驶室通过激活主供风阀来实现。 此阀提供的过滤压缩空气通过压力调节器进入受电弓气囊。 大约8秒之后，受电弓上升到接触网高度，同时压力继续上升，直到它达到需要的 静态接触力的要求。 此时受电弓可以正常工作了。

受电弓的动态特性取决于与减震阻尼连接的两级悬挂。此系统能够保证高质量的受 流性能。第一级悬挂由气囊完成功能。气动调节系统应确保保持气囊的压力恒定并与受 电弓的升弓高度无关。 第二级悬挂由弓头弹簧实现功能。

2.1受电弓系统的升弓与降弓的方法：

2.1.1受电弓是获取并传递电流的机械装置，受电弓由气囊组成的气动平衡系统提供动 力，气囊内的压缩空气由控制系统控制。在气囊中的压缩空气作用下，扭矩通过凸轮及 下拉杆传递到下臂的铰链处。使受电弓上臂和下臂抬升，从而实现升弓动作。 通过一个压力调节器调整压缩空气压力，使处于工作位置的弓头和接触线之间保持 一定的接触压力。

2.1.2如果空气供应中断或者滑板磨损，ADD系统工作并排空气囊内的压缩空气，实现降弓。降弓命令由控制室内通过释放主供气阀而发出。通过该命令将气囊内的压力空气 排出。受电弓开始向下移动，直至其完全降弓。

2.2受电弓系统的辅助工作系统：

工作前应采取的措施：检查受电弓气囊没有加压，也不能加压;安装电气连接件，保证电流的的通过性，电气接头更换完后，一定不要接触受电弓的尖角边，或受电弓在升弓过程中的每个部 件。检查静力的调整，确保来自压缩机或车间分配系统的压缩空气供应，并发出受电弓升弓命令。使用空气流量调节控制按钮调整时间T1，改变从弓头开始运动到伸长至2400毫米 高度的受电弓升弓速度。T1应少于10秒。检查受电弓升弓到2600毫米没有发生冲击。受电弓在1800毫米高度时，发出降弓命令。使用空气流量调节控制按钮调整时间 T2以改变降弓速度。发出降弓命令开始，在310 毫米的行程时间T2应该少于3秒。从2400毫米到最低点 的降弓时间T3应该少于10秒。检查受电弓在最低点停止时没有发生任何强烈的碰撞。

注意：如果在调整合适的静力时（受电弓没有在固定位置 - 这是个严重的问题） 或下拉杆回缩时发生任何问题，有必要通过增加或减少垫圈来调整静力方向x伸长高度，使下拉杆能安装到支架上。

三、应急处理办法的意义：

随车人员熟练掌握复兴号动车组受电弓及供电系统的应急处理办法，如果动车组在实际运营的过程中出现类似故障，可以及时迅速的查找到故障点并进行相应的处理，可以最大限度的节省由于故障耽误的运营时间，降低旅客对耽误其出行时间表现的不满情绪，达到降低不良社会影响的目的。

参考文献：

[1] 郭琦. 动车组受电弓视频监控系统功能特点及常见故障分析[J]. 大科技，2017，（21）：288-289.

[2] 陈刚，林杰. 动车组受电弓故障分析及改进[J]. 中国铁路，2013，（5）：94-96.doi：10.3969/j.issn.1001-683X.2013.05.027.

[3] 彭瑞刚. 动车组受电弓风管故障分析及改进措施[J]. 上海铁道科技，2017，（2）：67-69.doi：10.3969/j.issn.1673-7652.2017.02.029.

[4] 向前. 動车组受电弓自动降弓故障分析及对策措施[J]. 上海铁道科技，2011，（2）：51，103.doi：10.3969/j.issn.1673-7652.2011.02.025.