電力機車受電弓故障原因分析與處理要點

牟文濤 付明祥 張如意 畢鑒東

摘 要：在現(xiàn)代科技的全面支撐下，電力機車的應(yīng)用程度越來越高，但隨之而來的受電弓問題也日益普遍，并成為了電力機車研發(fā)與使用的一大關(guān)鍵點。可以說，受電弓性能直接決定著機車運行的安全，因此必須做好受電弓故障的排查與處理。對此，本文在簡要概述受電弓工作原理的基礎(chǔ)上，重點分析了故障原因和處理要點，以期為業(yè)內(nèi)同仁提供有益借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：電力機車；受電弓；故障原因；處理要點

受電弓是電力機車獲取電能的核心部件，是機車內(nèi)外部電器設(shè)備能否正常運行的關(guān)鍵所在，因此其性能維護有著至關(guān)重要的現(xiàn)實作用。對此，本文結(jié)合實際，重點從人為因素和設(shè)備因素兩方面入手，探討了受電弓故障的原因與處理對策，具有一定的現(xiàn)實價值和指導(dǎo)意義。

1 受電弓的升降弓和自動降弓裝置的工作原理

受電弓升弓時，電流會經(jīng)過各個電控閥直達機車內(nèi)部各大電氣設(shè)備，實現(xiàn)電能的獲取。具體來講，壓縮空氣通過電控閥經(jīng)過專業(yè)過濾器、調(diào)壓閥、氣壓表、安全閥等一系列設(shè)備后進入升弓氣囊，以實現(xiàn)受電弓的升起運行。而昂切斷電控閥電源后，排氣閥會對升弓氣囊中的壓縮空氣進行排放，使得受電弓自行下降，達到切斷電源的目的。受電弓自行下降主要依靠滑板上的排氣閥、導(dǎo)管、ADD試驗閥和關(guān)閉閥等設(shè)備配合達成。當(dāng)滑板上的管道發(fā)生漏氣，升弓氣囊中的壓縮空氣就會隨之排出，最終使得支撐受電弓升弓的壓力隨之消失，由此迫使受電弓在重力作用下快速下降。

2 受電弓的故障分析及處理

通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)，電力機車受電弓故障主要分為人為引發(fā)和設(shè)備故障兩類，下面對人為因素展開詳細論述：

2.1 人為因素

人為引發(fā)的受電弓故障大多數(shù)是受電弓隔離現(xiàn)象，對此要把握以下兩大處理要點：第一，當(dāng)電力機車發(fā)出受電弓隔離故障警報時，維修人員首先確定高壓隔離開關(guān)有沒有閉合。若是沒有，只需將其合上即可。這種故障的出現(xiàn)主要是因為維修人員完成機車輔修后忘記進行相關(guān)操作了。第二，在高壓隔離開關(guān)正常閉合的狀態(tài)下發(fā)生受電弓隔離故障。當(dāng)發(fā)生此類故障時，相關(guān)人員首先要進行系統(tǒng)恢復(fù)，并仔細查看故障記錄。此類故障主要是因機車操作不當(dāng)而引發(fā)的，大多發(fā)生在給流牽引時未進行機車緩解或不到位。

2.2 設(shè)備因素

動力機車受電弓故障的設(shè)備因素，主要是指電氣故障和風(fēng)路故障，具體如下：

2.2.1 電氣故障

（1）當(dāng)機車報受電弓故障時，排除人為因素后，受電弓還是不能正常升起。首先觀察受電弓閥板上的壓力表的壓力值。精密調(diào)壓閥將壓縮空氣調(diào)整到正常升弓壓力值約360～380kPa，相當(dāng)于接觸壓力70N，有精密調(diào)壓閥向受電弓提供恒定的壓縮空氣，壓縮空氣壓力差可達上下2kPa。每變化1kPa相當(dāng)于接觸壓力變化10N。如果有壓力則是風(fēng)路故障，如果沒有壓力則查電空閥是否得電。拆下電空閥的電源線，測量電壓。如果沒有得電，那么要從扳鍵開關(guān)處開始查起，檢查線路是否有松、破、脫的情況。如果漏風(fēng)嚴(yán)重則要檢查電空閥密封墊，是破損還是沒有緊固好，破損的更換，松的重新緊固即可以處理問題；如果不漏風(fēng)，則要拆下電空閥進行拆檢或者更換處理。

（2）排除電空閥的因素后，檢查閥板末端壓力開關(guān)，當(dāng)機車檢測不到它的信號時，同樣升不起弓。它的工作原理是：當(dāng)升弓電空閥得電后，壓縮空氣會通過供風(fēng)氣路分別給受電弓升弓氣囊和快速排氣閥充氣，經(jīng)過快速排氣閥后受電弓氣路又分為兩路：一路給壓力開關(guān)，另一路給ADD氣路。當(dāng)壓縮氣體在壓力開關(guān)氣路中的氣體壓力值達到壓力開關(guān)的初始值時，壓力開關(guān)的輔助連鎖，就會給出機車控制所需要的電信號，如果機車未檢測到這一信號，就會切除電源，受電弓就會降弓。

2.2.2 風(fēng)路故障

當(dāng)機車出現(xiàn)受電弓故障不能正常升起時，在排出人為原因和電氣故障的情況下，只能是風(fēng)路故障。在此類問題出現(xiàn)時，先合上升弓鍵，輔助風(fēng)泵開始打風(fēng)。在這里初始判斷有兩種情況。一是輔助風(fēng)泵打風(fēng)不止，可以簡單判斷為閥板上的問題；二是輔助風(fēng)泵可以打滿風(fēng)，同理判斷為車頂上部的問題。

（1）有明顯漏風(fēng)處。在合上升弓開關(guān)后，閥板處可以聽到明顯的漏風(fēng)聲音，那么找到故障點進行緊固、加墊或更換處理。如果漏風(fēng)聲音是車頂上發(fā)出的，則要登頂處理。受電弓處漏風(fēng)包括壓縮空氣絕緣管、氣囊、氣囊連接管、滑板、滑板導(dǎo)管以及自動降弓裝置風(fēng)管漏風(fēng)。管路漏風(fēng)只能緊固或者更換，在這里尤其注意的是滑板漏風(fēng)，滑板的風(fēng)路導(dǎo)管是和快速排氣閥相連的，如果導(dǎo)管斷裂，受電弓的ADD氣路壓力迅速下降，快速排氣閥下室的壓力大于上室的壓力，快速排氣閥將打開下室通往大氣的通路，受電弓的工作壓力將快速下降，會聽到很大的聲音。與此同時壓力開關(guān)由于壓力下降而動作給出信號，由機車系統(tǒng)發(fā)出分斷主斷路器的指令，保護受電弓。可用關(guān)閉閥使自動降弓裝置停止工作，也可以直接斷掉電源進行更換。如果漏風(fēng)量小，則會表現(xiàn)為受電弓不能完全升起或者升起后自動降弓。

（2）沒有發(fā)現(xiàn)明顯的漏風(fēng)點。對于這種情況，維修人員首先要對風(fēng)壓表做檢查，在通過調(diào)壓閥進行壓力調(diào)節(jié)的情況下，如果風(fēng)壓表變化明顯就說明調(diào)壓閥不存在問題，但若是風(fēng)壓表沒有變化或變化不明顯，則說明調(diào)壓閥可能發(fā)生了堵塞，需要對其進行重點檢查與維修。如果故障還沒有得到解決，維修人員就要對空氣過濾器做檢查，并重點查看其外殼是否存在漏風(fēng)點、濾芯是否發(fā)生堵塞，并結(jié)合實際進行清洗或更換處理。若是受電弓無法進行正常運轉(zhuǎn)，就需要對節(jié)流閥進行拆卸檢查，并根據(jù)結(jié)果進行修復(fù)或更換處理。

3 結(jié)語

為提高電力機車運行的安全性，維修人員必須注重受電弓的故障維護，及時做好受電弓故障的排查與處理。通過對受電弓故障原因的分析與處理要點的總結(jié)，可為相關(guān)工作人員提供有益思考，這也是本文最大的研究價值。

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（作者單位：中國中車集團大連機車車輛有限公司）