受电弓

受电弓•1弓网介绍•2DSA-200型受电弓•3DSA-200型受电弓的结构•4注意事项•5事故案例•6接触网异常时处理程序接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空之字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。一、弓网介绍1、什么接触网？接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件和绝缘子。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平负荷传给支柱。支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷。中国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，承力索支柱水平拉杆腕臂吊弦悬式绝缘子串定位器棒式绝缘子接触线1、什么是受电弓？受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、支持绝缘子等部件组成。受电弓分为四大类：双臂式，单臂式，垂直式和石津式。双臂式双臂式受电弓，亦可称“菱”形受电弓，因其形状为菱形而得名。但现因保养成本较高，加上故障时有扯断接触网的风险，逐渐被淘汰。单臂式单臂式的受电弓，亦可称为“之”（Z）（ㄑ）字形的受电弓。该受电弓的好处是比双臂式噪音低，故障时也较不易扯断接触网。垂直式除了上述两款集电弓，还有某些集受弓是垂直式设计，亦可称成“T”字形（亦叫作翼形）受电弓，其低风阻的特性特别适合高速行驶，以减少行车时的噪音。所以此款集电弓主要用于高速铁路车辆。但是由于成本较高，垂直式集电弓已经没有使用。石津式日本冈山电气轨道的第六代社长，石津龙辅1951年发明，又称为“冈电式”、“冈轨式”。垂直式二、DSA-200型受电弓我国干线电力机车使用的受电弓主要有TSG系列受电弓和DSA系列受电弓。背景DSA-200型单臂受电弓由大同电力机车有限公司2003年从德国STEMMAN（芬斯坦）公司引进了DSA系列受电弓生产技术，组建了“北京塞德高科铁道电气科技有限责任公司”,通过技术引进、消化、吸收由大同厂所生产的国产化产品。DSA-200型单臂受电弓是目前国内新造机车的首选型号，其设计速度200km/h，适用于相应速度等级的各种电力机车及动车组。HXD2、HXD2B型机车受电弓为DSA-200型受电弓。DSA-200型受电弓优点一、DSA系列受电弓，技术先进且成熟，世界范围普及率高。二、动态接触性能好先进的结构设计及大量采用优质铝合金和不锈钢等轻型材料保证了较轻的整弓质量，是TSG3型受电弓质量的一半；尤其是轻质量的弓头及较大的弓头自由度实现了弓网的良好接触，在已进行的弓网试验检测表明，离线率几近为0％。三、寿命长整弓的设计寿命为30年；易损件设计寿命均在5年以上。四、在接触网线正常的情况下，实现10万公里免维护。由于关键件采用国际知名品牌，质量可靠，如荷兰KONI公司的阻尼器，德国KNORR公司和日本SMC公司的阀类，德国INA、ASK、及FAG轴承，法国生产的气囊等。高质量配件的采用大大降低了产品的故障率及维修费用。五、耐侯性及耐腐蚀性强产品可在-40℃～+70℃的气候条件下正常使用，适应中国广大地区及高温、高寒、高空气盐密地区。六、安全独特的ADD系统独特的自动降弓装置（ADD系统），系统结构简单、可靠性高，反应灵敏，动态情况下1.2s离线150mm。七、可匹配集成化主断控制器在弓网故障发生时，主断控制器可断开机车主断路器，从而避免了带负载降弓时弓网之间产生拉弧而损坏受电弓和接触网。该装置输出为无触点控制，体积小、可靠性高、安装简单。八、产品的质量保证期长,整弓的质量保证期为50万公里或48个月。1.集电头部分包括集电头支撑和集电头。集电头是直接与接触导线接触受流的部分，其上装有碳滑板。集电头支撑垂悬在4个拉簧下方，两个扭簧安装在集电头和上框架间，克服横向偏移，这种结构使滑板在机车运行方向上移动灵活，而且能够吸收横向方向上的冲击，达到保护滑板的目的。2.铰链机构铰链机构是实现受电弓升降运动的机构，包括有上框架、下臂杆、拉杆和平衡杆等，它们通过各种铰链座铰接。平衡杆的作用是保证集电头滑板面在受电弓整个工作高度范围内，始终保持基本水平状态。3.底架部分刚性底架由型材(钢材)组焊而成，它是整个受电弓的基座部分，并通过绝缘子固定在机车车顶上。底架上装有升弓气囊、一套铰链机构和一副受电弓的阻尼器等。升弓气囊和阻尼器一端安装在底架上，另一端均安装在铰链机构中的下臂杆上。三、DSA-200型受电弓结构上框架平衡杆下臂杆阻尼器底架ADD系统集电头部分底架部分铰链机构拉杆集电头集电头支撑升弓气囊结构特点其动作过程通过两套嵌套的四臂连杆机构完成。第一套四臂连杆机构主要由底架、下臂杆、上框架以及拉杆形成，该机构的作用是使受电弓完成工作过程中的升降动作。第二套四臂连杆机构主要由下臂杆、上框架、平衡杆、弓头组成，该机构作用是在受电弓的工作高度保持弓头的水平状态。在驱动装置的空气弹簧没有外部气压源时，都是受电弓靠自重维持在落弓位；气囊充气时，驱动装置通过钢丝绳绕下臂弧板运动，推动下臂杆抬起，通过拉杆，使得上框架升起，弓头与接触网接触，完成受流过程。弓头上框架平衡杆下臂杆阻尼器底架ADD阀拉杆传动气缸升弓气囊升弓弹簧DSA-200TSG3推杆自动降弓装置（AutoDroppingDevice）与以往的弹簧式受电弓不同。DSA200受电弓上增加了一套ADD气路保护系统。该系统由ADD测试阀、ADD关闭阀、快速降弓阀构成。快速降弓阀体内有两个腔体：一个腔体连接气囊，另一个腔体连接碳滑板。在正常的升弓以及降弓下，ADD阀不工作。正常状态下，ADD内部通过一个节流阀控制不断给碳滑板内部毛细气管供气，保证其气压平衡，并防止小泄漏事故引起降弓动作的发生。ADD试验阀正常情况下处于关闭状态。主要功能是在现场组装及检修中，模拟碳滑板的泄露情况，用来检查ADD阀是否工作和气管内部是否有堵塞现象发生。ADD关闭阀在正常情况下处于常开状态。该阀体主要是用于切断受电弓的ADD保护功能。在现实运用中，经常有因非弓网事故引起受电弓ADD功能启动，受电弓升不上去，使出车收到很大影响。例如ADD阀体工作不正常，或者仍然可以正常使用的碳滑板受到磨损或崩裂发生泄漏等情况。关闭阀测试阀气囊自动降弓阀ADD动作条件及过程1、当受电弓碳滑板安装不劳固或由于运行产生断裂、裂纹、磨损到限。2、压力开关损坏。3、气管路出现裂纹、断裂、折断等现象；4、由于外物击打，测试阀及停止阀造成破裂出现漏风现象时。当发生以上故障，导致控制管路内的气压下降。“自动降弓装置”检测到气压变化，给出控制信号，断开主断路器、切断机车升弓主气路、快排阀迅速排空受电弓气囊内的压缩空气、使受电弓迅速下降、发出报警信号，实现快速降弓。ADD气路保护系统原理图四、注意事项1、电力机车不允许升双弓因为电气化线路的接触网为了防止过载有分区段，每段接驳一个牵引变电所，区段之间互相绝对绝缘。这样的话就不会过载了，同时由于是交流电，各区段间的电压相位也不一定一致。这个绝缘区叫做八跨”或“分相”。机车本身是个导体，如果升双弓的话，在过绝缘区的时候就会导通两个区段，造成区段短路和电流的污染。会造成两个区段的变压器跳闸。2、防雾闪雾闪，又称“污闪”，是由雾霾等引起的电气设备外绝缘表面污秽闪络放电现象。雾闪现象常常会影响到电力机车停运、工厂停产、市民生活断电等等。表面积污、污层湿润、作用电压是形成雾闪的三个因素。在易发生雾闪季节，需做到“一执行、一汇报、三禁止”。一执行：电力机车（SS4型机车除外）执行出库前打开车顶高压隔离开关，隔离前或后受电弓运行的要求。一汇报：机车运行中发生雾闪放电、突然失压、无感应电压故障后，司机必须第一时间向车站值班员或列车调度员报告故障情况。三禁止：一是禁止倒弓。机车出入库、列车始发、途中、终到及中间站换乘时，禁止倒弓作业。二是禁止关闭风机。在途中运行或站停状态下，禁止关闭或隔离牵引通风机，目的是减缓车顶高压电器附着冰层融化速度。三是禁止盲目升弓。3、车顶绝缘检测装置的使用必须按照“四必须，一严禁”要求执行。四必须：1、机车发生弓网故障或车顶高压设备故障，按照故障处理程序进行处理后，必须进行高压绝缘监测实验。2、途中发生接触网失压停车检查处理后，必须进行绝缘监测实验。3、车顶高压设备缠绕异物，在清除异物或采取高压隔离相应端受电弓后，必须进行高压绝缘监测。4、电力机车车顶进行检修，监测后的机车在转入有电区前，必须进行高压绝缘监测。一严禁：打雷、闪电等极端恶劣天气下，严禁进行监测。4、升、降弓信号的显示1、降弓手信号：显示人员应站在故障点的列车前进方向距故障点50—150米处。昼间：左臂高举，右臂前伸，并左右水平重复摇动。夜间：白色灯光上下左右重复摇动。2、升弓手信号：显示人员应站在故障点的离去方向，距故障点约20米处，昼间左臂垂直高举，右臂前伸并上下重复摇动，夜间：白色灯光做圆形转动。3、途中降弓信号一短一长声使用时机：1、电力机车双机牵引中，本务机车要求补机降下受电弓时（补机须以同样信号回答）2、电力机车司机在途中发现降弓手信号时，应鸣此信号回示。4、途中升弓信号一短两长声使用时机：1、电力机车双机牵引中，本务机车要求补机升起受电弓时（补机须以同样信号回答）2、电力机车司机在途中发现升弓手信号时，应鸣此信号回示。五、事故案例兰青线85001次机车带电过分相烧断接触网C14类事故1.事故概况2015年4月24日，西宁机务段担当牵引任务的85001次货物列车在兰青线花庄至水车湾间，因机车乘务员在断电标处未按规定断开机车主断路器，带电进入K41分相，造成接触网承力索烧断，构成铁路交通一般C14事故。2.事故原因值乘机班违反《技规》335条、《操规》第25条，以及总公司机务系统安全红线管理等规定，在列车运行中打盹睡觉，未确认信号标志、也未执行呼唤应答制度，导致机车在未断开主断路器的情况下，带电进入分相中性区，是造成接触网接触线烧断的直接原因。3.事故教训（1）机车乘务员严重违章。学习司机自控能力差，在列车运行中睡觉；司机未起到机班管理责任，不仅未及时提醒和制止学习司机的违章行为，自己也违章睡觉，最终导致事故发生。同时，司机在发现接触网异常后，未及时采取停车和降弓措施，盲目维持运行。（2）车间管理不到位。该机班包保指导司机参加脱产培训，车队也未安排临时包保，造成该机班在长达一个多月的时间内，处于无指导司机包保的状态。（3）安全红线管理不到位。机务段没有认真吸取2014年以来该段发生的“6.25”、“6.27”、“1.23”事故教训，导致瞭望性事故重复发生。安全科、车间对乘务员运行中盹睡触犯红线的问题整改跟踪、落实不到位。京九线九江南站至九江西站间下行线接触线和承力索烧断一般C14类事故。1.事故概况2015年5月15日18时46分，南昌铁路局京九线37075次货物列车运行至九江南站至九江西站间下行线K1319+269m处因机车前增压器油封破损机油泄漏，机油随废气从烟囱喷出，形成油雾并燃烧，导致接触线和承力索短路熔断。16日0时27分，恢复供电。2.事故原因因前增压器油封破损造成机油泄漏，机油随废气从烟囱喷出，形成油雾并燃烧，加之机车停于公路跨铁路上立交桥下面，燃烧的高温油气遇桥梁底面阻碍形成回流，导致接触网线和承力索短路熔断。4.事故教训（1）大连泽隆机械有限公司要认真吸取事故教训，对增压器质量不稳造成行车事故要进行扩大分析，从增压器材质、设备安装、工艺卡控质量源头进行技术分析，找出发生事故深层次的原因，举一反三，制定有效整改措施，防止发生类似事故。（2）合肥机务段要规范机车乘务员作业标准，运行中应加强对各部件的巡视检查，以及对各显示屏及仪表显示状态的监视，发现异常，正确判断，果断处置