CRH380AL型动车组受电弓工作原理浅析

作者：***

来源：《科学与财富》2015年第13期

        摘 要：CRH380A动车组，编组16列，目前运行速度300km/h，如此高的运行速度，旅客们对动车组乘坐的舒适性和安全性也提出了很高的要求。但要达到这一目标稳定的动力输出是必不可少的，要提供稳定动力输出，高压供电系统的稳定是基础。而提到动车组高压供电系统，就不得不提到受电弓。

        关键词：动车组；动力输出；高压供电系统；受电弓

        高压供电系统是动车组关键技术之一，而受电弓的表现直接关系到动车组高压供电系统的稳定性。在动车组的检修过程中，对受电弓的检查和试验是相当严格的，是绝对不能有半点失误的。任何一点失误，都有可能对动车组的运行造成极其恶劣的影响。现在结合日常的工作，对动车组受电弓的组成及工作原理进行简要的介绍。

        一、受电弓概述

        CRH380AL动车组使用的受电弓型号为DSA380，弓头长1950mm，滑板长1576mm，质量（不包括绝缘子和阀板）为117kg，其结构如下图：

        图1 受电弓结构

        主要参数：

        （1） 最小绝缘距离：≥310mm

        （2） 最大电流：1000A

        （3） 短路电流：35kA（60ms）

        （4） 车辆静止时最大电流：80A

        （5） 受电弓落弓时高度：666mm

        （6） 静态接触压力为80N、可调

        （7） 最大集电头（弓头）宽度：1950mm（+0/-10mm）

        （8） 两根滑板中心线距离：约580mm

        （9） 滑板材料：渗金属碳

        （10） 弓角材料：部分绝缘

        （11） 最大上升时间：10s

        （12） 最大下降时间：10s

        （13） 下降310mm的最大时间：3s

        （14） ADD释放后，故障受电弓降到考核高度下200mm处的最大时间：1.0s

        （15） 输入空气压力：4～10bar

        （16） 形式及管径：内螺纹/G 1/2’

        二、工作原理

        1.升降弓工作原理

        当受电弓的电磁阀得电时，压缩空气也经过减压阀、电控阀一路向气囊（17）充气，同时一路向受电弓的集电头上的滑板气腔内充气；当气囊内气压达到一定压力时，受电弓开始升弓，与接触网接触集取电流。

        当电磁阀失电时，气囊中的压缩空气压力迅速减小，压缩气体由电磁阀口排向大气，受电弓靠自重落弓。

        2.自动降弓工作原理

        ED1：电控阀 DS1：压力开关 P1：测试口 DIS1：绝缘管1

        DIS2：绝缘管2 HU1：气囊 SV1：快速降弓阀

        AH1：关闭阀 PH1：试验阀 K01/K02：碳滑板

        图3 自动降弓装置工作原理

        压缩空气通过受电弓升弓装置进入到带有气腔的碳滑板，如果碳滑板出现空气泄漏，该故障会导致升弓装置（HU1）中的气体从快速降弓阀（SV1）中迅速排出，从而实现自动降弓。

        3.受电弓阀板工作原理

        F1：空气过滤器 DB1：减压阀 ED1：电控阀 SI1：安全阀 DS1：压力开关 P1：测试口T1：直流电压 B1：控制单元

        图4 受电弓阀板

        受电弓能的实现还有一个重要的组成部分就是升弓阀板，阀板安装在5、13号车内尽可能接近受电弓（短距离是为了受电弓/对受电弓的快速响应）的地方。压缩空气流首先从阀板右侧进入空气过滤器F1。然后压缩空气通过减压阀DB1，进入压力电控阀ED1。阀板上安装控制单元B1，通过控制单元调制接触压力。此外阀板是装有安全阀的。在阀板上在ADD响应时用快速降弓阀。在阀板装置上有两个压力开关。

        阀板上有一个控制单元，控制单元的功能有：1.整个速度范围内的接触压力的调整；2.弹性接触网、简单接触网两种类型的接触压力的优化；3.双向（开口和闭口）下的接触压力的优化；4.自我诊断；5.通过控制单元上的按钮可相对于静态接触压力调节50N的压力；6.可以识别的车内受电弓位置调整；7.可通过按钮调整接触压力。

        4. 受电弓接触压力的检查和设置

        在受电弓升弓状态下，在工作高度从2m，1.5m和1m慢慢上下移动中测量接触压力。测量时移动的最大速度为0.1m/s，上升时接触压力在85N和90N之间。下降时接触压力应该在70N和75N之间。在相同的工作高度测量的升降之间的接触压力差应该最大是20N。如需要对受电弓接触力进行调节时，可通过阀板上的B1控制单元进行调节。

        三、日常检修与维护

        CRH380AL动车组在每次一级检修时，都需要对受电弓各部进行重点检查。具体检修要求如下：

        （1）检查碳滑板是否有裂纹、缺损是否超限、碳滑板厚度和厚度差是否超限。

        （2）检查供风管路连接状态，是否有漏气现象。

        （3）检查受电弓上紧固螺栓是否有松动。

        （4）检查受电弓弓头、集电头和阻尼器功能是否良好。

        （5）检查受电弓的升降弓时间和升弓压力是否在规定范围内。