发表时间：2019-01-23T10:34:07.503Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：冯丽陆洪波[导读] 摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，在整个地铁车辆供电系统中，受电弓能量的发起源头，是整个地铁车辆的重要组成部件之一。
成都地铁运营有限公司四川成都 610000摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，在整个地铁车辆供电系统中，受电弓能量的发起源头，是整个地铁车辆的重要组成部件之一。受电弓通过架空接触网获取电能，将其传递至辅助逆变器以及牵引逆变器，它的性能好坏直接决定了地铁车辆能否稳固运营。本文集中调研当前我国城市地铁车辆受电弓使用工况，探索和挖掘受电弓常见故障，并指出相应的对策，进一步优化和完善我国受电
弓检修方面。
关键词：受电弓；常见故障；优化和完善引言
轨道交通车辆的牵引系统由电力网、受电弓、变压器、牵引变流器、牵引电机等组成。通过受电弓把电网的电能传送到车辆电机上，客车在牵引电机的作用下运行，受流质量的优劣直接影响车辆运行的可靠性。为了保证车辆运行的平稳性，受电弓提供的电流要连续性好、波动小，在弓网高度允许变化的范围内，受
电弓滑板与弓网导线保持均匀的接触压力。为了减少机械冲击，延长受电弓的使用寿命，升降弓时应不产生过分的机械冲击，升、降弓过程要先快后慢。升起受电弓时支架离开底座要迅速，滑板靠近网线要缓，以免发生弹跳；落弓时滑板迅速离开导线，靠近底座时要慢，防止产生电弧并减少因惯性对底架的机械冲击。司机操作台上的升/降弓按钮控制受电弓的升起和降落，机械止档在垂直方向上有一定的定位作用，保证在弓网接触不良区域内供电质量和电流的连续性。 1受电弓概述及工作原理 1.1概述
受电弓位于MP车车顶，受电弓是车辆的受流部件，受电弓升起后与接触网接触，从接触网上获取电流，并将其传递到车辆电气系统。受电弓采用电气升降弓，气动闭环自调节的工作方式，对受电弓持续供以压缩空气，压缩空气作用于受电弓的两个升弓气囊，则受电弓升起，并最终使弓头与接触到导线保持在规定的接触压力范围内，关闭对受电弓的压缩空气供应，则受电弓靠自重下降，受电弓气路系统存在任何故障时，受电弓自动下降。
1.2受电弓工作原理
地铁车辆受电弓主要通过从额定电压接触网获取能源，为整个地铁车辆的运行提供能源；与此同时，还可通过再生系统将动能转化为电能，以供其他通过的地铁车辆运行。地铁车辆受电弓主要由以下结构构成，包括底架、拉杆、上臂杆、下臂杆、平衡杆等。其中，底架的主要由无缝矩形钢管焊接而成，主要起到支撑的目的；而拉杆主要由无缝的碳钢材料焊接形成，位于底架和上臂杆之间；上臂杆，主要由强
度高、质量轻的铝合材料焊接而成；而下臂杆主要由无缝钢管焊接形成，同时通过转动轴承技术，增加受电弓的灵活性；平衡杆主要有铝合金材质加工而来，能够消除外力对弓头的干扰；除此之外，受电弓结构还包括弓头、减震器等。其中，共投安装于上支架的轴上，主要用于减少碳花瓣之间的磨损；减震器主要安装于上下支架之间，用于减弱机械震荡的目的，电气设备。 2受电弓常见故障分析
2.1受电弓杆件断裂或裂纹首先，受电弓框架部分通常采用6系铝合金或5系铝合金焊接而成，例如深圳地铁5号线，其受电弓（TSG18E型的铝合金框架就在投入运行6个月后出现开裂现象；广州地铁3号线的手电共框架在其对接焊缝边缘处也出现裂纹故障；南京地铁2号线受电弓框架肘接处也有开裂故障。多数受电弓框架断裂或裂纹是因为材料局部强度不足以及生产工艺不符合标准而造成的。地铁车辆在实际运行过程中，由于受电弓接触网硬点的弹性不均、列车运行不平稳、隧道内接触网刚性悬挂等因素影响，车体易产生高频振动，这种长期复杂的受力状态会造成受电弓框架故障。其次，多数城市地铁线路也会经常出现受电弓拉杆断裂的故障，造成这种现象的主要原因就是拉杆存在较大的焊接残余应力。此时拉杆在焊接残余应力和拉力的共同作用下，极易产生应力腐蚀和应力疲劳，进而造成拉杆断裂。
2.2碳滑板磨损
地铁车辆正常运行的情况下，受电弓碳滑板磨损相对均匀，当磨损严重时即可进行更换，但由于碳滑板与接触网工作环境不同，导致碳滑板经常下呼吸断裂、磨损度不一致、裂缝等，影响了碳滑板的正常使
用。碳滑板出现偏磨的主要是由于运行过程中的机械作用，使得碳滑板两侧受力不一致，进而形成偏磨；碳滑板出现掉块的主要由于是由于弓网撞击形成的，而掉块经常出现于滑板薄弱处，因此，掉块的滑板后期很容易出现断裂；导致滑板纵向裂缝的主要原因是由于断裂后的碳条在运行过程中，需要承担原先整个碳条的冲击；导致碳滑板拉弧异常损伤的主要由于是由于持续大电流作用下，稳定升高，进而导致粘结层烧损，严重时，甚至出现碳滑板薄弱位置被电击穿。
2.3受电弓离线
城市地铁车辆在运行过程中，若滑板与金属导线脱离，则在两者之间容易产生电弧（电压击穿空气层产物），进而产生受电弓拉弧现象。一旦受电弓脱线产生拉弧现象就会向周围发射高频噪声，严重干扰地铁沿线的一切通信信号设施。通常造成受电弓离线故障是由于受电弓与接触导线接触力不稳定、受电弓跟随性差、接触导线表面不光滑造成的。 3受电弓检修策略优化方法 3.1受电弓的日常保养
受电弓的日常保养，不仅能够大大降低受电弓的故障率，而且大大延长了受电弓的使用寿命。因而，受电弓的日常保养成了确保避免受电弓故障的常见措施之一。受电弓日常保养内容主要包括清洗和定期检查两方面内容，其中清洗内容和定期检查内容分别详见如下表1、表2所示。
表1 受电弓日常清洗内容
3.2受电弓检修流程优化方案
城市轨道交通车辆维修通常分为：预防性维修和事后维修。预防性维修通过对产品系统的检测、检查等动作及时发现安全隐患并进行及时排除，确保车辆以绝对安全状态下进行运营。这是强化安全、节能降耗的根本路线，经过分析和总结可将受电弓检修流程工作优化为以下动作。（1）目视检查：肉眼可见部位需通过经验判断技术状态，对可见范围内的不良部位进行检修或更换。（2）清洁：对受电弓表面及衔接处进行擦拭、吹扫工作。（3）润滑：对轴承、齿轮等运动件或配件进行油脂加注。（4）限度检查：对关键部位或关键部件依照限度要求进行检测以及测量确认，确定其是否符合运行标准。（5）功能检查：利用手工对设备设施、外部工具进行功能性检查。（6）性能测试：通过外部检测设备、工具及设施检测产品当前的运行状态，紧固力矩的校核也应看作性能测试。（7）更换或修复：对不满足技术要求的部件和产品进行更换或修复。（8）分解检修：对受电弓进行拆解，针对每一个分解部件进行上述工作。（9）组装调试：对分解后的部件进行重新组装和调试，以满足正常运行需求。
3.3技术措施
为了避免碳滑板出现的故障，首先，需要根据车辆、线路的工作环境，做好碳滑板的选型，避免碳滑板在长时间负荷下持续工作；其次，在碳滑板制备过程中，还需综合考虑碳滑板的耐温度、材质、硬度等。
结语
城市人口密度逐年增加，城市规模日趋扩大，导致城市交通压力逐年增加，而城市地铁的出现极大的缓解了城市交通压力，而城市地铁车辆运行的能力主要来源于电力供电系统，而受电弓作为地铁电力供电系统的核心，一旦发生故障，地铁运行受阻。而通过实践发现，上框架、碳滑板等故障时常发生。为此，本文在概述地铁车辆受弓电工作原理的基础上，对目前地铁车辆受弓电常见故障进行概述，并分析其原因，据此提出相应的改进措施，为确保地铁车辆的安全、稳定运行提供保障。
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