高速動車組低溫環境下受電弓無法升起故障解析

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

關鍵詞：高速動車組;受電弓;低溫環境

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，它承接著將接觸網的特高壓電引流至高速動車組主變壓器等設備的橋梁作用。一旦高速動車組在運營過程中受電弓出現問題，輕者換弓運行可能導致晚點，嚴重的會導致動車組無法牽引，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。

低溫環境下，最易發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無法故障實例入手。首先檢查氣路：車上配電盤受電弓閥板壓力值偏低，懷疑氣路存在漏風點。登頂檢查發現受電弓ADD閥處持續排風，初步判定為車頂ADD閥處漏風，受電弓升弓壓力不足導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、下腔的導流孔。具體見圖2、3。

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

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由快排口排向大氣?？炫砰y上腔經膜片上的導流孔得到補充，當補充的氣壓和彈簧的合力大于下腔對膜片的支撐力時，膜片將恢復原狀，快排閥的快排口自動關閉，此時氣囊將持續充氣，受電弓升起，而由于不再有氣流從快排口排出，排風停止。

若出現快排閥膜片變形，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，會導致與下腔體連接的排風口無法關閉，一直處于排風狀態。

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

分析得出結論如下：

（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。導致膜片與排風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定值也不能將排氣口可靠關閉。從而出現偶發性排風不止無法升弓故障。

（2）壓縮空氣中的雜質造成導流孔堵塞，氣體無法從下腔進氣口進入上腔出氣口，會導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定值、達到排風口的開啟壓力時，壓縮空氣經由排風口直接排向大氣，受電弓將無法升起。

以上兩種原因，可能導致ADD閥體上、下腔的壓力差達到排風口開啟氣壓，快排閥啟動（快排口排風）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境下無法升弓的情況，一方面通過研發更適合國內運營情況的國產化膜片，解決低溫環境下膜片狀態不良的情況;另一方面可以加強對升弓回路中空氣雜質的清潔，確?？炫砰y導流孔處壓縮空氣的清潔度。通過以上兩方面措施，降低低溫環境下受電弓故障發生率。

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，技術工程部，高鐵動車組調試工作。