电力机车受电弓滑板的状况研究及发展趋势分析

电力机车受电弓滑板的状况研究及发展趋势分析

杨旭东丁旸王君强翟力源崔宾

中车大同电力机车有限公司山西大同037038

摘要：铁路运输提速是必然趋势，而电力机车受电弓是铁路提速安全运输的关键之一，电力机车受电弓的工作质量的优劣将直接影响运输的安全和效率，本文就电力机车受电弓常见的一些故障做出分析处理和提出一些预防措施。

关键词：受电弓；接触受流

伴随着我国轨道交通事业的不断发展，对时下我国所掌握的、并且已经是应用的与动车相关技术展开深入的分析，可以发现我国时下先进的动车组型号已经超过了十种，而针对面向动车组安全运行状况所展开的检修工作进行分析，可以发现大部分机车都已经进入了三、四、五级修程，由此可以看出我国动车组检修预防工作，经过多年的发展已经达到较高的水平。但是针对具体的检修章程进行分析，可以发现实际动车组检修工作在进展过程中，结构相同亦或是相似的部件，虽然在制造的过程中没有较大的工艺区别，但是由于其应用物质的不同，其实际的检修标准以及相应的范围却存在着较大的差异，这就使得与其相对应的检修工作的难度大大提升。

1、受电弓的认识内容

随着国内高速铁路的不断发展，从蒸汽机车到内燃机车、电力机车再到今天的动车组、高速铁路，铁路的发展是可圈可点的。中国电气化铁路的发展是不容置疑的，而伴随而来的机车日常故障检修问题不断增多。在电气化铁路运行中，根据多年来的行车事故统计，由于受电弓的故障造成的行车事故占相当比例。我们知道受电弓是电力机车和接触网中间的过渡部分，是高速运行和产生摩擦损耗的主要部件，它出现故障概率比较高，中断机车的供电和运行，给铁路运输安全造成了严重的影响，是电气化铁路面临的一个非常突出的问题。因此在这种情况下受电弓常见故障分析及处理对于电气化铁路的安全运输是非常重要的。

本文从受电弓的结构、作用、种类、动作原理及常见故障的分析等的方面分析受电弓的常见故障的原因，从而提出相应的防范措施、处理方法和一些预防措施。我以DSA200型受电弓为例，在了解其基本结构和性能的基础上，再对机车在运行使用过程中遇到的受电弓常见故障问题进行分析，以提高电力机车受电弓的使用效率和常见故障的处理能力，促进当代铁路事业的快速发展。

根据我国的基本国情，国内铁路提速是通过修建电气化铁路和对既有线路的改造实现的。铁路的电气化和高速化已成为世界铁路运输发展趋势，只有实现电气化，才能实现铁路运输高速化目标。高速铁路均采用电力牵引和电气化铁路技术，高速列车必须在高速运行条件下可靠地从接触网上取得电能，否则将影响列车运行和电气驱动系统的性能。高速电气化铁路关键技术之一是如何保证在高速运行条件下具有良好的受流质量，其重要因素就是受电弓是电力机车的关键部位，受电弓工作质量的优劣对机车受流状况有重要影响。受电弓直接与接触网导线接触，在静止或滑动状态下从接触网获得电能为机车供电，长期暴露在自然环境下工作，且在运行中由于离线等因素与接触网导线不断产生电的烧蚀、机械磨损。因此对其综合性能有着十分苛刻的要求。伴随着我国高速铁路的发展，对既有线路的提速改造和高速客运专线的加快建设，其中受电弓日常检查维修工作也日益彰显。受电弓是电力机车的重要电气部件，属于高压电器，它直接与接触网接触，将电流从接触网上引入机车，供机车使用。而在高速铁路迅速发展的今天，受电弓故障频繁的发生严重制约了高速铁路的发展，因而研究受电弓的故障原因与其处理方法具有很大的现实意义，同时也顺应了高速铁路的发展。

2、受电弓的故障分析处理

受电弓故障的分析与处理必须由专业的人员来进行，他们是受过专业的培训并具有良好的专业技术知识水平以及实事求是的科学态度和正确的指导思想，基本要求有：①熟悉受电弓部件系统的结构原理和相互的控制关系；②熟悉受电弓部件系统的有关参数要求；③掌握受电弓的运用知识。而对受电弓运用过程中各种故障进行检查的方法一般是直观判断、间接判断和综合判断。

受电弓常见故障形式分析处理如下：

2.1升不起弓或自动降弓。

原因分析：受电弓扳钮接触不良，受电弓故障开关SDK在故障位或接触不良，升弓电空阀1SDF（2SDF）故障或接线松脱；BHF故障或接线松脱；门未关好或门联锁顶杆未顶到位；风路塞门143号、144号，未打开或风压过低；升弓弹簧折损或机械故障。

处理：①检查升弓气路风压是否高于600KPA，如低于此值使用辅助压缩机泵风。②检查控制电器柜上的各种电器开关位置，应置于正常位置。③换弓升弓试。④运行中自动降弓，停车确认受电弓损坏程度，记录刮弓的地点。

2.2受电弓升起后放电。

可能原因：车顶导体部件上存有导电异物，瓷瓶过脏或雨、雾天造成瓷瓶爬电，雷击等过电压击穿放电间隙，车顶支持瓷瓶已经炸裂。

处理：①如为原因前三个时立即降弓，请求停电验电后挂好接地线再上车检查，处理完后可维持运。②如为原因最后时，瓷瓶破坏严重可将导电杆软连线拆除后，用另一端受电弓维持运行。

2.3受电弓受流时拉弧。

可能原因：a100号调压阀调整压力不够或调压阀故障；b受电弓铰链座缺油抗劲；c受电弓碳滑板有凹槽或滑板到限；d升弓弹簧断一根或更换新滑板后弹簧压力过小；e接触网故障。

处理：①故障原因a时调整压力到规定值。若故障时，可卸下堵，抽出上、下堵，直接用总风维持运行，若时间不允许，可用辅助压缩机打风维持运行到前方站后再作处理。②故障原因b、c、d时升另一端弓维持运行。③故障原因e时降弓滑行一段距离后再升弓，并报告前方车站。

2.4滑板条磨耗。

故障现象：受电弓的滑板异常磨耗，滑板与接触线接触的地方出现凹槽。

故障分析：机械磨耗，新建线接触网剖面底部为圆弧形，而且接触线表面有不少比较坚硬的毛刺，这是新开通线路滑板条急剧磨耗的主要原因。经过多次运行后，接触导线渐趋平整光滑，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小并将保持在一定的范围内。

3、受电弓的一些预防措施

本文就前部分受电弓的故障分析处理，对电力机车受电弓简单做出一下预防措施：

（1）受电弓滑板和弓架相连接的三角板应该加强，以防止受到冲击后断裂而造成剐网事故。受电弓架的平衡杆和推杆在丝扣及焊接处曾多次断裂发生的弓网故障，应采取措施加强其机械强度。

（2）对于受电弓滑板的选择应考虑电气化区段的接触线线种，使其成为一对最佳电耦合，如铜接触线和碳滑板，有效防止电腐蚀的恶性循环，从而延长接触线及受电弓滑板的使用寿命。

（3）机车检修时对受电弓的升降特性一定要严格按规定进行检查和调整。

（4）检查机车时，应注意一下问题：固定滑板条的夹板是否腐蚀，强度如何；滑板碳条是否有断裂、缺口，平整度如何。如受电弓诱导角偏短，易使弓头升到接触线上部引起剐弓；弓头及弓头支架上下、前后摆动不良，造成拉弧或接触线脱弓引起剐弓；受电弓支架或弹簧安装、调整不当，使滑板中心线不在机车规定位置，运行中造成接触线脱弓。

（5）机车入库时一定要进行受电弓绝缘子的清扫，以防止受电弓支持绝缘子爆炸引起弓网故障。受电弓支持绝缘子是目前牵引供电系统中绝缘最薄弱的环节，应研制高绝缘强度的受电弓支持绝缘子。

4、结束语

从铁路提速的发展趋势涉及到受电弓的设计结构对铁路提速的影响，受电弓在高速运行中的受流问题一直是能否实现提速的关键之一，本文对受电弓的基本故障进行分析处理，并对受电弓的维护保养做出了一些预防措施，为更安全更有效实现铁路提速做出一些见解。

参考文献

[1]与正文，张弘.高速电气化铁路接触网--受电弓系统的研究[J].通过铁道科学，2015（1）

[2]于万聚.高速接触网--受电弓动态受流特性研究.西铁科技2012.2：3

[3]于万聚，高速电气化铁路接触网，西南交通大学出版社，2013