HXD3C电力机车受电弓分析调试操作法论文 - 图文

HXD3C电力机车受电弓分析调试操作法

机车车间 试运班

张如意

中国北车集团大连机车车辆有限公司

Dalian Locomotive & Rolling Stock CO., LTD. CNR GROUP

HXD3C型电力机车受电弓分析调试操作法

【摘要】本文介绍了HXD3C型电力机车受电弓的结构，以及进行受电弓调试的方法，并总结了一套系统排查受电弓故障的操作法。

【关键词】HXD3C型机车；受电弓调试；故障分析。

引言

在机车调试的过程中，受电弓调试是其中一个重要的组成部分。依据GB/T21561.1-2008 《轨道交通机车车辆受电弓特性和试验 第1部分：干线机车车辆受电弓》（IEC60494-1:2002, IDT）对受电弓进行弓网压力，升/降弓时间以及紧急降弓（ADD）功能进行测试，以满足机车正常运行要求。

本文介绍了HXD3C电力机车受电弓结构原理与分析调试操作法。根据试运班组的调试经验，总结概括了可能导致受电弓无法正常升起的原因，并给出故障解决措施，为HXD3C机车受电弓调试提供参考。

1 受电弓介绍

受电弓是电力机车从接触网获得电能的重要电气部件，通过支持绝缘子安装于机车车顶上。受电弓弓头升起后，碳滑板与接触网导线接触，通过车顶母线及高压电缆将工频25kV电压传送至牵引变压器，经过变压器降压后送至车内车内供机车变流装置使用。受电弓能否正常工作直接关系整列机车的运行，正是如此，在机车的调试中，受电弓应作为重点，严格按照指标参数调试。

HXD3C型电力机车采用DSA200型单臂受电弓，在机车I、II端车顶盖上各安装一台。在实际运营中，自动状态下，升起非操作端顶部受电弓，也可根据需要手动选择受电弓。DSA200型受电弓采用气囊驱动方式升弓，主要用于干线电力机车，配备有阻尼器和ADD自动降弓装置。

1.1 DSA200型受电弓主要技术参数

环境温度 -40 ℃～+70 ℃ 额定速度 200 km/h 额定电压 25 kV 静态接触压力 70 N±10N

动态接触压力 通过弓头翼片调节（用户依需要选装） 升弓时间 ≤5.4 s 降弓时间 ≤4 s

紧急降弓时间（下降200mm的时间） ＜2 s 工作空气压力 400～1000 kPa 正常工作压力 约340～380 kPa

精密调压阀耗气量 输入压力＜1MPa时，≤11.5L/min 降弓保持力 ≥120 N 弓头垂向移动量 60mm 弓头总长度 1950±10mm

弓头宽度 580±2mm 滑板工作长度 1250mm 支持绝缘子高度 400mm 重量（不含支持绝缘子） 约130 kg

1.2 DSA200型受电弓的结构

受电弓主要由底架、铰链机构、弓头部分、升弓装置及气路组装等几大部分构成。受电弓结构如图1-1所示。

图1-1 DSA200型受电弓总成

1-底架；2-阻尼器；3-升弓装置；4-下臂；5-弓装配；6-下导杆；7-上臂；

8-上导杆；9-弓头；10-滑板。

图1-2 气源控制阀组

1-空气过滤器；2-升弓节流阀；3-升弓压力表；4-调压阀；5-降弓节流阀；6-安全阀。 受电弓通过刚性底架固定在车顶，安装阻尼器保证机车速度变化大时弓网压力不会过大。气动的升弓装置为受电弓升起提供动力，带动铰链机构运动，使得弓头部分接触电网并传输电流。车内的气源控制阀组，为受电弓供风的同时，还起到调节升降弓时间与静态接触压力等参数，实物图见图1-2。

1.3 受电弓工作原理

电钥匙闭合后，信号501或601得电，拨动升弓开关，升弓输入信号（SB41/SB42）515或615得电。如果接地开关在正常位和主断在断开位，425信号得电和431信号失电状态，TCMS检测到这两个信号正常，并有升弓信号515或615输入时，TCMS微机会发出451或452升弓信号。通过对应闭合的高压隔离开关传送信号至升弓电磁阀（图1-3），导通气路。

1.3.2 升弓风路

HXD3C机车升弓时，如果总风缸或辅助风缸风压低于480kPa时，辅助压缩机泵风，风压达到735kPa，辅助风泵自动打风停止。此外，升弓必须保证受电弓供风塞门U98和 U99在开启图1-3 升弓电磁阀 位；升弓控

制塞门置于管路平行位置。在满足上述条件下，在升弓电磁阀工作导通气路后，压力空气经

由图1-2中的气源控制阀组从右侧输送至车顶受电弓。气囊充气，推动导盘前移，通过钢索带动下臂绕轴顺时针旋转，此时上臂在推杆的作用下逆时针转动，使受电弓弓头升起。

1.4 受电弓的使用条件

1.4.1 控制阀

控制阀有下列功能：

——运行中为受电弓提供压力恒定的压缩空气，并保持以下压力值： 静态：±0.0015MPa

动态：±0.0035MPa（弓头垂直运动为±0.1m/s）； ——调节静态接触压力；

——限制受电弓运动速度（升高/降低）；

1.4.2 环境和安装条件

环境温度：-40℃/+70℃；

应当预防阀板上的各阀遭受雨、雪等的侵袭；

1.4.3 压缩空气压力值

为了达到绝缘的效果，必须使用干燥的空气，输入空气压力为 0～1Mpa。经调压阀调压后，升起受电弓至少需要 0.32Mpa气压；最大为 0.4Mpa，正常值约 0.34～0.36Mpa（接触压力为 70N 时）；

输出压力 0.01Mpa的变化可以导致滑板上 10N 的接触压力变化； 要求气囊容积：最大为 5.9L。

1.4.4 接触压力

在正常工作高度，接触压力可在机车顶部上用弹簧秤测量，如果需要可以通过单向节流阀调节。更换受电弓时，应检测新受电弓的接触压力的设置是否合适，调压阀必须易于操作，调节的具体方法见装配说明部分。

注：如运行中由于碳滑条磨损使滑板重量减少，导致接触压力少量升高时，无需调整调压阀。

2 受电弓调试

2.1 安全事项

必须由接受过指导且合格的人员调整和维护受电弓。在任何情况下，必须采取必要的安全和防护措施。上岗前穿戴好劳保护具，携带机车调试所需工具并佩戴电力机车调试登车证登车调试。

应在无接触网区或没有接触网的车间进行维护和修理。

在进行车顶作业前，接触网必须切断电源并接地，必须防止未经授权接通接触网！ 受电弓落弓位维修时，可用约0.9米长的木棒支撑在底架和上臂上交叉管。

受电弓升弓时，应确保压缩空气供应无意外故障发生。一旦压缩空气发生故障，受电弓就会下降，可能造成人身伤害。当调节受电弓的接触压力时，为防止受电弓意外下降（如自动降弓装置出现故障时），应使自动降弓装置关闭阀处于关闭状态。

发生过自动降弓的受电弓须经完整调修，才能重新使用。