CRH3动车组受电弓检修与改进方案(2)

第2章CRH3动车组受电弓

2.1CRH3动车组介绍

高速动车组通常是指运行速度超过200km/h的列车，其具有运载量大、行驶速度快、能量耗散低、安全性能好、准点率高等特点，现己在世界各国呈现出巨大的发展潜力。截止目前，我国所具有的自主知识产权的动车类型主要包括CRH系列CRH2、CRH3、CRH5和CRH6）（主要有CRH1、以及CRH380系列（主要有CRH380A、CRH380BL和CRH380C）等，动车实物如图2所示。这将为高速列车的快速发展奠定坚实基础。

图2我国动车组主要车型图

目前，我国高速列车建设正处于快速发展的繁荣鼎盛时期。2008年８月１日，我国开通了第一条标准高速铁路一京津城际铁路，其最高速度达350km/h，这标志着我国高速列车己基本实现技术自主化和标准化的重大创新。截止2015年年底，我国＂四纵四横＂高速铁路骨架也己基本建设完成，全国铁路营业总里程数达12万公里，其中高铁总里程数为1.9万公里，占总里程数的15.8％，规模与里程位居世界首位。随着高速铁路的快速建设，我国的交通网络也日益完善，高速铁路经历?技术引进一中国制造一中国创造?的大跨越。＂十五＂期间，我国铁路建设投资将持续保持上升趋势，根据规划，2016年全国铁路固定资产将投资8000亿元、新线

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投产7000公里、新开工项目64项；同时，我国高速铁路也正积极向海外市场进军。

2.2CRH3动车组SS400+型受电弓

CRH3系列动车组采用SS400+型受电弓。受电弓安装在动车组车顶，通过它与接触网的可靠接触才能驱动动车组实现运营，因此受电弓是动车组关键设备。受电弓的安全性和稳定性对于动车组的运营有着决定性的作用，所以受电弓的检修是铁路运营部门和动车组造修部门面临的一个重要课题。以CRH3系列动车组受电弓为例，要研究降低其故障率，首先应该对以上两种受电弓的工作原理和重要参数做全面的研宄。

CRH3系列动车组受电弓实物和原理如图3和图4所示。

图3 SS400+型受电弓图

图4受电弓控制原理示意图

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受电弓控制原理示意图中包括过滤器、升弓电磁阀、ADD电磁阀、压力开关、碳滑板、ADD阀、精密电磁阀、压力传感器、调压阀、电气控制模块等主要部件，这些部件的功能及作用如下：

（1）过滤器：向受电弓气路提供干燥清洁的压力空气。

（2）升弓电磁阀：常失电状态，司机室发出升弓指令后变为常得电，压力空气通过升弓电磁阀输送至调压阀，使受电弓升弓。

（3）ADD电磁阀：常失电状态，与碳滑板ADD装置检测气路连通，受电弓发生故障时得电，触发自动降弓。

（4）压力开关：有常幵和常闭两个回路，由碳滑板ADD装置检测气路内的压 力空气控制其状态，列车总线根据压力开关的状态判断受电弓处于升弓或降弓状态。

（5）碳滑板：受电弓升弓状态下与接触网接触受流，内部有ADD装置检测气路，当碳滑板磨耗到限或遭撞击损坏时ADD装置检测气路向大气排气，并触发自动降弓。

（6）ADD阀：阀体内部由上、下两个腔室组成，上腔室连接碳滑板ADD装置来检测气路，下腔室连接受电弓气囊，ADD装置检测气路漏气时，触发自动降弓。

（7）精密电磁阀：根据速度压力曲线中的压力目标值调节调压阀预控腔内的气压，进一步调节气囊压力。

（8）压力传感器：检测气囊压力。

（9）调压阀：向气囊输送压力空气；根据预控腔的压力调节气囊内的空气压力。

（10）电气控制模块：通过软件控制精密电磁阀调节气囊压力；与列车进行ＭＶＢ通信。

当司机室发出受电弓升弓指令后，升弓电磁阀随即处于得电状态，列车压力空气经过升弓电磁阀、调压阀及供气管路进入气囊驱动受电弓升弓。

同时，压力空气通往控制模块内各元器件以及碳滑板ADD装置检测气路，实时检测受电弓状态。

当司机室发出降弓指令后，升弓电磁阀处于失电状态，气囊内的压力空气排出，

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受电弓在重力作用下降弓。受电弓ADD装置检测气路可以在自动降弓触发的第一秒内将弓头降下至少200mm。

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第3章CRH3动车组受电弓故障及检修

3.1受电弓故障

受电弓是动车组获取电能的唯一设备，作为动车组最为关键的子系统之一，一旦出现故障，将会严重影响动车组的正常行车。

动车组受电弓故障，是指动车组在运行和检修过程中，由于各种原因造成的受电弓不能正常工作或处于非正常工作状态。

自从2011年６月30日京沪高铁开通以来，有大量受电弓在我国的京沪高铁、哈大客运专线、京广高铁等线路上运行，在近四年的运行过程中，出现了一些由于受电弓故障导致动车组不能正常出库或线路行车时临时停车的事故。

3.1.1受电弓自身故障

受电弓集成了机械、气路两个模块，其中任何－个模块出现故障，都会导致受电弓不能工作或处于非正常工作状态，根据受电弓系统的组成，通常有以下常见的受电弓自身故障。

（1）机械故障：运营中机械部件出现损坏，检修中部件更换后安装不良。 （2）气路故障：受电弓是靠压缩空气驱动的，并且由于安装了自动降弓装置（ADD），所以气路的密封不严或者泄露都会导致受电弓故障，例如碳滑板出现裂纹、气囊漏气、风管漏气、风管脱开等。

3.1.2外部环境故障

受电弓运行时持续暴露在外界环境中，并需要时刻与接触网保持良好接触，任何的外部影响都会对受电弓的性能产生影响。常见的外部环境故障有异物撞击、接触网硬点干扰、车顶有外来物品遗落等，在高速运行中上述因素往往会对受电弓造成破坏性的损伤。

3.1.3共同作用故障

受电弓在运行时通过碳滑板从接触网获収电能，然后通过自身的金属机构将电能输送到车内电气设备，由于电的特殊性，很多情况下受电弓的导电性能都会受到影响。常见的共同作用故障有受电弓表面脏污和恶劣天气环境（如雨雪及雾霾）复

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