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[摘 要]通过对DSA200型受电弓的改进和检修保养的严格把关，其运行稳定性有很大提高。
[关键词]DSA200型受电弓 改进 稳定性 提高
中图分类号：F407.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0003-01
一、引言
徐州机务段从2011年5月开始使用由南京东机务段入助的HXD2B型大功率干线货运电力机车，该车由大同机车厂生产，功率高达9600KW，目前共投入50台主要用于徐州北至云台山的重载货物列车牵引。DSA200型单臂受电弓是机车从接触网获得电能的重要电气部件，近三年来在我段检修运用较好，但其工作稳定性方面仍有一些不足。
二、故障案例
1、2011年6月18日，机车HXD2B0036牵引30303次货物列车，运行至邳州车站进站前过分相，司机分断主断路器时造成受电弓自动降弓装置动作，当时以为是发生了弓网事故，司机立即采取紧急停车措施，经过认真检查后，判断为ADD自动降弓装置误动作，虽然在换升前弓后保证了列车继续运行，但却因此造成了列车晚点。
2、2012年3月3日，HXD2B0043机车在新沂站换挂列车，换端操作过程中，由于开放了双管供风塞门，使得总风风压下降较快，所以造成受电弓升弓过程中ADD自动降弓装置误动作，受电弓自动降下。经处理后，二次升弓时又因总风风压过低，只好使用升弓压缩机打风升弓。延误了时间，导致列车晚点发车。
类似上述的故障在我段机车运用中，曾发生过多起，影响了正常的运输秩序。
三、受电弓控制风路及ADD误动作降弓原因分析
（一）DSA200受电弓控制原理
机车受电弓升降弓是由线路控制和气路控制共同作用完成的。以HXD2B型机车为例，正常情况下司机闭合前（后）受电弓扳键开关，受电弓升弓电磁阀得电动作，压缩空气通过空气过滤器→升弓节流阀→精密调压阀→气压表→降弓节流阀→安全阀→受电弓气囊。同时压缩空气通过管路经气控快排阀向具有气腔的碳滑板供气，受电弓升起与接触网接触。其中气控快排阀包括一个节流阀和一个压力继电器。
（二）ADD自动降弓装置作用原理（见图1）。
DSA200受电弓与原来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。该系统由碳滑板、测试阀、停止阀、ADD阀体、气囊等部分构成（见图一）。
ADD阀体内部分为两个腔体：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的操作工况下，ADD阀不工作。其中与碳滑板连接的腔体内部气压保持与碳滑板内部毛细气管一致。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。其快速降弓的实现过程可描述如下：当发生弓网事故引起碳滑板内部毛细气管泄漏，或者中间气路传输通道的毛细气管发生破裂时，如果该部分气体的泄漏量远大于ADD阀体内部的补给量，会导致该部分迅速掉压，引起ADD内部两个腔体的气压不平衡，其结果就是ADD阀体迅速打开通向气囊的腔体，将气囊内部的空气迅速的直接排向大气，引起受电弓快速降弓。该过程将会爆发出非常刺耳的气体排放声音，并伴随着受电弓迅速脱离工作高度范围而砸下来，整个过程在2S左右完成。
测试阀在正常情况下处于常闭状态。该阀体主要功能是在现场组装以及检修中，模拟碳滑板的泄漏情况，用来检查ADD阀是否工作正常和气管内部是否有堵塞现象发生。如果ADD系统工作正常，则一旦打开测试阀，将会引起受电弓迅速砸弓。因此在安全问题上我们特别建立了可靠的保护措施，用以保护检修人员的安全。
停止阀在正常情况下处于常开状态。该阀体的主要功能是用于切断受电弓的ADD保护功能。在现场运用中，经常有可能因非弓网事故引起受电弓ADD功能启动，受电弓升不上去，严重影响列车的正常运行。例如ADD气路传输中毛细气管发生泄漏、ADD阀体工作不正常，或者仍然可以继续使用的碳滑板受到磨损或崩裂发生泄漏等情况，此时可通过该阀体关闭ADD功能，保证机车正常运行。
（三）受电弓控制气路原理（见图2）
如图2（不包括虚框内加装的DSA200逆止阀）总风→52调压阀→YV1门联锁保护阀→37、38门联锁→143（144）折角塞门→YV3（YV4）升弓电磁阀→ADD自动降弓装置→1AP（2AP）Ⅰ、Ⅱ端受电弓。
（四）ADD误动作原因分析
受电弓自动降下主要由以下两方面原因造成，一是发生了弓网事故，ADD保护装置正常动作，引起受电弓快速降下；二是由于受电弓供风系统的风压瞬间变化过大，引起ADD自动降弓装置误动作，造成受电弓快速降下。
四、DSA200受电弓防止ADD误动作改进建议
建议在门联锁与升弓电磁阀间加装一个逆止阀DSA200。（如图二虚框设置）
在未加装DSA200逆止阀时，若出现升弓风压波动较大时，（如开放了列车双管供风装置、低风压断合主断路器等）ADD阀体内风压也会出现大的波动，就有可能造成ADD自动降弓装置误动作，而使受电弓快速降下，影响列车正常运行。
加装DSA200逆止阀后，如果出现升弓风源系统瞬间有较大气压变化时，则由于逆止阀的逆止作用，可阻止ADD阀体内风压的逆向回流，而保持压力稳定，从而达到减少或避免ADD自动降弓装置误动作的目的。
加装DSA200逆止阀后，将不影响受电弓的正常升降，以及发生弓网事故时ADD的自动降弓保护功能。
正常升弓时，司机闭合前（后）受电弓扳键，受电弓电磁阀YV3（或YV4）得电，总风→52调压阀→YV1门联锁保护阀→37、38门联锁→DSA200逆止阀→143（144）折角塞门→YV3（YV4）电磁阀→ADD自动降弓装置→升弓气囊→受电弓升起。升弓时间不大于5.4秒。
正常降弓时，司机断开受电弓扳键，受电弓电磁阀YV3或YV4失电，升弓气囊内的压缩空气经升弓电磁阀YV3或YV4排入大气，受电弓自动降下。降弓时间不大于4秒当发生弓网事故时，ADD动作，快速自动降弓，降弓时间不大于 1.5秒。
五、结束语
DSA200型受电弓在我段运用以来，经过改进和检修保养的严格把关，其运行稳定性有很大提高，故障率大大降低。
参考文献
[1] 池田充；陆雅青.由测定接触力诊断接触网[J]；西铁科技；2005年02期.
[2] 倪文波，李芾.摆式电动车组受电弓倾摆系统的模式研究[J]；机车电传动；2002年06期.
[3] 万毅.基于RBFNN的接触网系统可靠性设计方法研究[D]；西南交通大学，2006年.
[关键词]DSA200型受电弓 改进 稳定性 提高
中图分类号：F407.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0003-01
一、引言
徐州机务段从2011年5月开始使用由南京东机务段入助的HXD2B型大功率干线货运电力机车，该车由大同机车厂生产，功率高达9600KW，目前共投入50台主要用于徐州北至云台山的重载货物列车牵引。DSA200型单臂受电弓是机车从接触网获得电能的重要电气部件，近三年来在我段检修运用较好，但其工作稳定性方面仍有一些不足。
二、故障案例
1、2011年6月18日，机车HXD2B0036牵引30303次货物列车，运行至邳州车站进站前过分相，司机分断主断路器时造成受电弓自动降弓装置动作，当时以为是发生了弓网事故，司机立即采取紧急停车措施，经过认真检查后，判断为ADD自动降弓装置误动作，虽然在换升前弓后保证了列车继续运行，但却因此造成了列车晚点。
2、2012年3月3日，HXD2B0043机车在新沂站换挂列车，换端操作过程中，由于开放了双管供风塞门，使得总风风压下降较快，所以造成受电弓升弓过程中ADD自动降弓装置误动作，受电弓自动降下。经处理后，二次升弓时又因总风风压过低，只好使用升弓压缩机打风升弓。延误了时间，导致列车晚点发车。
类似上述的故障在我段机车运用中，曾发生过多起，影响了正常的运输秩序。
三、受电弓控制风路及ADD误动作降弓原因分析
（一）DSA200受电弓控制原理
机车受电弓升降弓是由线路控制和气路控制共同作用完成的。以HXD2B型机车为例，正常情况下司机闭合前（后）受电弓扳键开关，受电弓升弓电磁阀得电动作，压缩空气通过空气过滤器→升弓节流阀→精密调压阀→气压表→降弓节流阀→安全阀→受电弓气囊。同时压缩空气通过管路经气控快排阀向具有气腔的碳滑板供气，受电弓升起与接触网接触。其中气控快排阀包括一个节流阀和一个压力继电器。
（二）ADD自动降弓装置作用原理（见图1）。
DSA200受电弓与原来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。该系统由碳滑板、测试阀、停止阀、ADD阀体、气囊等部分构成（见图一）。
ADD阀体内部分为两个腔体：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的操作工况下，ADD阀不工作。其中与碳滑板连接的腔体内部气压保持与碳滑板内部毛细气管一致。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。其快速降弓的实现过程可描述如下：当发生弓网事故引起碳滑板内部毛细气管泄漏，或者中间气路传输通道的毛细气管发生破裂时，如果该部分气体的泄漏量远大于ADD阀体内部的补给量，会导致该部分迅速掉压，引起ADD内部两个腔体的气压不平衡，其结果就是ADD阀体迅速打开通向气囊的腔体，将气囊内部的空气迅速的直接排向大气，引起受电弓快速降弓。该过程将会爆发出非常刺耳的气体排放声音，并伴随着受电弓迅速脱离工作高度范围而砸下来，整个过程在2S左右完成。
测试阀在正常情况下处于常闭状态。该阀体主要功能是在现场组装以及检修中，模拟碳滑板的泄漏情况，用来检查ADD阀是否工作正常和气管内部是否有堵塞现象发生。如果ADD系统工作正常，则一旦打开测试阀，将会引起受电弓迅速砸弓。因此在安全问题上我们特别建立了可靠的保护措施，用以保护检修人员的安全。
停止阀在正常情况下处于常开状态。该阀体的主要功能是用于切断受电弓的ADD保护功能。在现场运用中，经常有可能因非弓网事故引起受电弓ADD功能启动，受电弓升不上去，严重影响列车的正常运行。例如ADD气路传输中毛细气管发生泄漏、ADD阀体工作不正常，或者仍然可以继续使用的碳滑板受到磨损或崩裂发生泄漏等情况，此时可通过该阀体关闭ADD功能，保证机车正常运行。
（三）受电弓控制气路原理（见图2）
如图2（不包括虚框内加装的DSA200逆止阀）总风→52调压阀→YV1门联锁保护阀→37、38门联锁→143（144）折角塞门→YV3（YV4）升弓电磁阀→ADD自动降弓装置→1AP（2AP）Ⅰ、Ⅱ端受电弓。
（四）ADD误动作原因分析
受电弓自动降下主要由以下两方面原因造成，一是发生了弓网事故，ADD保护装置正常动作，引起受电弓快速降下；二是由于受电弓供风系统的风压瞬间变化过大，引起ADD自动降弓装置误动作，造成受电弓快速降下。
四、DSA200受电弓防止ADD误动作改进建议
建议在门联锁与升弓电磁阀间加装一个逆止阀DSA200。（如图二虚框设置）
在未加装DSA200逆止阀时，若出现升弓风压波动较大时，（如开放了列车双管供风装置、低风压断合主断路器等）ADD阀体内风压也会出现大的波动，就有可能造成ADD自动降弓装置误动作，而使受电弓快速降下，影响列车正常运行。
加装DSA200逆止阀后，如果出现升弓风源系统瞬间有较大气压变化时，则由于逆止阀的逆止作用，可阻止ADD阀体内风压的逆向回流，而保持压力稳定，从而达到减少或避免ADD自动降弓装置误动作的目的。
加装DSA200逆止阀后，将不影响受电弓的正常升降，以及发生弓网事故时ADD的自动降弓保护功能。
正常升弓时，司机闭合前（后）受电弓扳键，受电弓电磁阀YV3（或YV4）得电，总风→52调压阀→YV1门联锁保护阀→37、38门联锁→DSA200逆止阀→143（144）折角塞门→YV3（YV4）电磁阀→ADD自动降弓装置→升弓气囊→受电弓升起。升弓时间不大于5.4秒。
正常降弓时，司机断开受电弓扳键，受电弓电磁阀YV3或YV4失电，升弓气囊内的压缩空气经升弓电磁阀YV3或YV4排入大气，受电弓自动降下。降弓时间不大于4秒当发生弓网事故时，ADD动作，快速自动降弓，降弓时间不大于 1.5秒。
五、结束语
DSA200型受电弓在我段运用以来，经过改进和检修保养的严格把关，其运行稳定性有很大提高，故障率大大降低。
参考文献
[1] 池田充；陆雅青.由测定接触力诊断接触网[J]；西铁科技；2005年02期.
[2] 倪文波，李芾.摆式电动车组受电弓倾摆系统的模式研究[J]；机车电传动；2002年06期.
[3] 万毅.基于RBFNN的接触网系统可靠性设计方法研究[D]；西南交通大学，2006年.