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受电弓系统工作原理浅析
作者:贾晓阳
来源:《科学与财富》2017年第19期
摘 要:受电弓是铁路车辆从架空接触网取得电能的电气设备,是车辆的动力源泉,也是车辆的关键技术之一。
关键词:受电弓;气路原理; 受流;故障 一、受电弓简介
按受电弓结构分,受电弓可分为双臂受电弓和单臂受电弓。双臂受电弓结构对称,侧向稳定性好,但结构复杂,维护成本高。单臂受电弓结构简单,尺寸小,重量轻,且具有良好的跟随特性因此受流特性非常好,从而被动车组和地铁项目广泛应用,因此本文以单臂气囊受电弓为例,介绍受电弓系统。
受电弓系统生产厂家众多,在设计方式上会有些许差异,但是其主体结构上是类似的,以TSG19型受电弓为例,其主要由带支撑绝缘子的底架、气囊升弓驱动装置、框架、弓头、受电弓控制单元等装置组成,受电弓总览图如图1所示。 二、受电弓气路原理
受电弓的升降弓控制,可简单的看成是受电弓升弓电磁阀的得电失电控制。
当受电弓的升弓电磁阀得电时,车内的压缩空气通过升弓电磁阀,再经过滤器、减压阀等,一路向气囊充气,同时另一路向受电弓碳滑板的气腔充气,当气囊内气压达到一定压力时,气囊膨胀变形带动钢丝绳,钢丝绳再带动下臂杆运动,下臂杆在拉杆的协助下托起上臂杆及弓头,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,整个升弓过程在规定的时间完成。在升弓过程中,受电弓遵循先快后慢的规则,即受电弓弓头离开底架时快,在接近接触网时慢,防止升弓过程对接触网产生冲击,造成弓网之间的拉弧现象;当电磁阀失电时,压缩空气由电磁阀口排向大气,气囊中的压缩空气压力迅速减小,受电弓靠自身重力落下,降弓过程也是遵循先快后慢的规则,即降弓过程受电弓弓头离开接触网时快,防止弓网之间的拉弧现象,在接近底架时慢,防止拉弧和对底架的机械冲击。
除了通过控制升弓电磁阀失电的正常降弓外,受电弓还设有ADD自动降弓系统。ADD自动降弓系统作用是,当受电弓碳滑板磨耗到限、碳滑板发生意外破裂或者危急情况引起的受电弓气路泄漏时,受电弓能够迅速有效的降下,避免受电弓与接触网遭到进一步破坏。ADD自动降弓系统主要包括快排阀、带气道的碳滑板、压力开关及相应的管路组成。 快排阀安装在受电弓底架上,进气口与通向气囊的气路连通,出气口与通向碳滑板和压力开关的气路连通,排气口与大气连通。受电弓正常升弓时,快排阀进气口的压力等于出气口的压力,进气口、出