高速動車組低溫環(huán)境下受電弓無法升起故障解析

摘要：本文通過對CRH380A（L）高速動車組低溫環(huán)境下發(fā)生的受電弓偶發(fā)無法升起的故障入手，剖析低溫環(huán)境下受電弓故障的深層原因，針對低溫環(huán)境對受電弓升弓影響做出了展望和建議。

關(guān)鍵詞：高速動車組;受電弓;低溫環(huán)境

1.序言

CRH380A（L）高速動車組采用的受電弓為TSG19A型及DSA380型受電弓。受電弓在高速動車組中的地位毋庸置疑，它承接著將接觸網(wǎng)的特高壓電引流至高速動車組主變壓器等設(shè)備的橋梁作用。一旦高速動車組在運營過程中受電弓出現(xiàn)問題，輕者換弓運行可能導(dǎo)致晚點，嚴重的會導(dǎo)致動車組無法牽引，只能等待救援。

2.受電弓原理淺析

CRH380A（L）高速動車組受電弓回路由電路及氣路兩部分組成。電路部分最終是要使得車下輔助空壓機內(nèi)升降弓用電磁閥處線圈勵磁，電磁閥正常得電動作后使得氣路打通。

低溫環(huán)境下，最易發(fā)生異常的為受電弓氣路方面。本文從一例CRH380A（L）高速動車組受電弓低溫?zé)o法故障實例入手。首先檢查氣路：車上配電盤受電弓閥板壓力值偏低，懷疑氣路存在漏風(fēng)點。登頂檢查發(fā)現(xiàn)受電弓ADD閥處持續(xù)排風(fēng)，初步判定為車頂ADD閥處漏風(fēng)，受電弓升弓壓力不足導(dǎo)致的受電弓無法升起。

3、原因分析

CRH380A（L）高速動車組受電弓使用的ADD閥為進口ASCO閥。ADD快排閥它分為上、下兩腔。上腔與受電弓自動降弓氣路（滑板、弓頭風(fēng)管）相通，下腔與受電弓主氣路相通，上、下腔間通過膜片隔開，膜片上有連通上、下腔的導(dǎo)流孔。具體見圖2、3。

ADD閥氣路包括進氣口，出氣口及排風(fēng)口。進氣口是車輛輔空供風(fēng)，出氣口是接至壓力開關(guān)及受電弓碳滑板，排風(fēng)口接大氣。

受電弓升弓過程：壓縮氣體進入受電弓主氣路及快排閥下腔，此時由于上腔尚未充氣，下腔壓力則不斷增加，膜片下表面受到的支持力大于膜片上表面受到的下壓力，膜片因而向上凸起，造成下腔與快排口相連，從而進入快排閥的壓縮空氣一部分經(jīng)由快排口排向大氣。快排閥上腔經(jīng)膜片上的導(dǎo)流孔得到補充，當(dāng)補充的氣壓和彈簧的合力大于下腔對膜片的支撐力時，膜片將恢復(fù)原狀，快排閥的快排口自動關(guān)閉，此時氣囊將持續(xù)充氣，受電弓升起，而由于不再有氣流從快排口排出，排風(fēng)停止。

若出現(xiàn)快排閥膜片變形，貼合性變差的情況下，膜片上腔的氣壓及彈簧壓力不能夠使膜片完美貼合下腔體，會導(dǎo)致與下腔體連接的排風(fēng)口無法關(guān)閉，一直處于排風(fēng)狀態(tài)。

受電弓升弓時快排閥動作部件僅有膜片和彈簧，其中彈簧起輔助關(guān)閉作用，閥進口和出口密封主要是依靠壓緊膜片來實現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)以下幾種情況時，管路中的氣流將通過快排閥快排口處快速排氣而導(dǎo)致無法升弓。

分析得出結(jié)論如下：

（1）快排閥膜片高低溫性能可靠性不足，高低溫情況下可能導(dǎo)致膜片彈性變低，硬度變大、變形。膜片貼合性變差，密封性能降低。導(dǎo)致膜片與排風(fēng)口間的接觸間隙增大、接觸不均勻或壓緊力降低。作用在膜片上的壓緊力即使達到規(guī)定值也不能將排氣口可靠關(guān)閉。從而出現(xiàn)偶發(fā)性排風(fēng)不止無法升弓故障。

（2）壓縮空氣中的雜質(zhì)造成導(dǎo)流孔堵塞，氣體無法從下腔進氣口進入上腔出氣口，會導(dǎo)致出氣口上腔處壓力上升過慢。進、出氣腔的兩者壓力差低于規(guī)定值、達到排風(fēng)口的開啟壓力時，壓縮空氣經(jīng)由排風(fēng)口直接排向大氣，受電弓將無法升起。

以上兩種原因，可能導(dǎo)致ADD閥體上、下腔的壓力差達到排風(fēng)口開啟氣壓，快排閥啟動（快排口排風(fēng)）從而無法升弓。

4.展望及建議

CRH380A（L）高速動車組受電弓低溫環(huán)境下無法升弓的情況，一方面通過研發(fā)更適合國內(nèi)運營情況的國產(chǎn)化膜片，解決低溫環(huán)境下膜片狀態(tài)不良的情況;另一方面可以加強對升弓回路中空氣雜質(zhì)的清潔，確保快排閥導(dǎo)流孔處壓縮空氣的清潔度。通過以上兩方面措施，降低低溫環(huán)境下受電弓故障發(fā)生率。

作者簡介：劉瑞強，1985年12月，男，漢族，山東省菏澤市，碩士研究生，工程師，中車青島四方機車車輛股份有限公司，技術(shù)工程部，高鐵動車組調(diào)試工作。