摘要:地铁车辆是城市轨道交通的重要组成部分，受电弓是地铁车辆的重要部件，通过受电弓，接触网的电进入地铁车辆设备，把电能转化为地铁车辆段的动能，地铁车辆受电弓的状态性能，直接影响地铁车辆的运营，做好地铁车辆受电弓的检修保养，尤为重要。以南昌地铁车辆受电弓为例，阐述了地铁车辆受电弓的构造及维护。
关键词:地铁;受电弓;检修维护
1概述
受电弓是车辆从接触网取得电能的电气设备，通过绝缘子安装在车顶，升弓时，受电弓滑板与接触网接触取得电流，再经车顶导线传送至车内高压设备，供车辆使用。
2受电弓的工作特点
2．1升降弓
升降弓时间指在升弓气囊处在额定工作气压时(南昌地铁2号线升弓气囊驱动压力范围360－450kPa)，由落弓位升到最大工作高度和最大工作高度降至落弓位所需的时间。滑板与接触导线接触可靠，磨耗小，升、降弓不产生过大冲击。升弓时滑板离开底架要快，贴近接触导线要慢，防弹跳。降弓时脱离接触导线要快，以防拉弧;落在底架上要慢，以防对底架有过大的机械冲击。升弓时间(弓头离开止挡到最大工作高度)≤8s降弓时间(最大工作高度到弓头落到止挡位置)≤7s检修维护作业中规定升降弓时间为:升弓8－1S，降弓7－1S。
2．2静态接触压力
受电弓是靠滑动接触来传导电流的，弓头滑板与接触网导线形成摩擦偶件。为保证可靠的电接触，其必须保持一定的接触压力，静态接触压力是其主要技术参数之一，它包括三个部分。
2．2．1额定静态接触压力
指在静止状态下，受电弓弓头滑板在工作高度范围内对接触网导线的压力。1)压力值偏小，受流时离线率高，离线瞬间产生的电弧，影响正常受流，且使滑板和接触网导线间的表面光滑度恶化，加剧碳滑条磨损。且易使接触网导线和滑板间产生高温，损坏接触导线或滑板。2)压力值偏大，机械摩擦增大，磨损也随之增加，影响接触网导线和滑板的使用寿命。
2．2．2同高压力差
指受电弓弓头在同一高度下，上升和下降时的静态接触压力差。该值的大小，代表了受电弓各运动铰接部分的摩擦力大小。为减小摩擦力，在受电弓中各铰接部分均装有滚动轴承。同高压力差(理想值低于20N)。
2．2．3同向压力差
指在工作高度范围内，受电弓上升时和下降时的最大静态接触压力差，代表了受电弓的总体调整水平。
3受电弓主要结构
受电弓主要由弓头，上臂，下导杆，下臂，绝缘子，升弓弹簧，ADD控制箱和受电弓底架组成
4受电弓原理
4．1升弓
首先确定气压达到升弓规定最低压力，按下升弓按钮，压缩空气经电磁阀，再到受电弓控制单元，最后进入空气弹簧，空气弹簧动作带动下臂杆运动，弓头在平衡杆的作用下，在工作高度范围内始终保持水平状态，升弓过程应当平稳无有害冲击，且升弓时间符合要求。
4．2降弓
按下降弓按钮，空气弹簧内的压缩空气排出，受电弓在其自身重力和阻尼器阻尼作用下，平稳缓缓下落，并落在底架橡胶止挡上。降弓过程应当平稳无有害冲击，且降弓时间符合要求。
4．3电动泵应急升弓
电动泵应急升弓方式是采用蓄电池为电动泵供电，由DC110V电动泵泵风来实现受电弓的应急升弓功能。电动泵须工作在蓄电池正常的工况下，电动泵升弓装置通过单向阀和受电弓升弓气路连接。
4．4人工应急升弓
当电动泵故障或蓄电池电压过低时应采用人工应急升弓方式升弓。人工应急升弓方式作为电动泵应急升弓方式的后备。采用人工升弓方式，脚踏升弓时需操作U15置于管路垂直位，还需注意观察该升弓泵上压力表数值，以保证弓网压力正常，受流稳定，如图1所示。说明:当总风管路的压力达到6．5bar时，压力开关(U09)闭合，向TMS输送信号显示可以升弓，这时可按下升弓按钮，接通电磁阀(U05)，向受电弓供风。当总风管路压力低于4．5bar时，压力开关(U09)断开。当总风管路压力低于4．5bar不足以升弓，将使用辅助压缩机进行打风进行升弓。首先按下辅助压缩机送电按钮，激活列车线，辅助压缩机开始工作，向气路板(U06)供风，压缩空气经过单向阀(U02)、过滤器(U03)流向辅助风缸(U11)，当辅助风缸的压力达到8bar时，压力开关(U08)断开，辅助压缩机停止工作，同时送给TMS信号显示可以升弓，按下升弓按钮，接通电磁阀(U05)，向受电弓供风。在升弓的过程中由于辅助风缸中压力在不断降低，当压力低于6．5bar时，压力开关(U08)闭合，辅助压缩机开始工作，继续向辅助风缸中供风。
4．5ADD功能测试
ADD功能测试可操作图1中U13ADD功能测试阀，此时需注意要将按压管轴将弓头控制和橡胶堆距离不超过20cm，以防止人处于弓头之下和砸顶。操作U13可模拟碳滑条内气体外泄，产生与气囊相比的压力差(0．2bar)膜片阀动作，气囊通过U10快速排气达到降弓。同时U12动作在电路图中1、2触电闭合，ADD故障继电器得电，ADD故障回路自锁，反馈ADD故障信息，U05控制回路断路，U05失电受电弓无供气。操作ADD故障恢复按钮，可使ADD恢复电磁阀得电，截断ADD控制箱至碳滑板气路达到保压，此时ADD故障恢复。由于U05已失电，升弓需重新操作升弓按钮。注意:当主风缸无气时，启动应急升弓泵达到有升弓允许时，升弓操作只能先升MP1车受电弓。若升双弓操作，MP2车无气压40S未升弓会报ADD故障。若报ADD故障，在总风达到4．8bar后可操作ADD故障按钮两次重新升弓。
5受电弓典型故障分析与处理
受电弓典型故障分析与处理的故障清单见表1．
6结语
刚性接触网，弓网出现拉弧可能由于接触网有小硬点，或接触网安装缺陷导致单条碳滑条出现短暂离线现象出现拉弧。碳滑板与接触网磨合不佳，存在较多的导电斑点，当经过若干导电斑点时，电流经过导电斑点产生高温可致使导电斑点融化、汽化或切削分离产生电火花。受电弓是地铁车辆的重要设备，受电弓的良好状态是地铁车辆安全运营的一个重要保障，受电工的正常维护保养，当受电工出现故障时，可以参考以上分析，具体分析，对症下药，即能有效解决受电弓故障，保障地铁车辆的正常运营。
参考文献:
［1］梅桂明．受电弓—接触网系统动力学研究［D］．成都:西南交通大学，2011．
［2］肖啸．HXD1型机车TSG－15B型受电弓风管漏风原因及对策［J］．铁道机车与动车，2019(3)．
［3］刘宇曦．对地铁车辆受电弓故障分析研究［J］．山东工业技术，2018(10)
作者:丁彬彬 曾祥金 方传明 许亮 单位:南昌轨道交通集团有限公司