地铁电客车受电弓弓角磨损整治研究

地铁电客车受电弓弓角磨损整治研究

邓全均 赵东 林川

成都地铁运营有限公司

摘  要本文对地铁电客车受电弓弓角磨损整治进行了综合分析，并为今后类似情况下的受电弓弓角磨损整治提供参考。

关键词受电弓弓角；弓角磨损；整治

1 引言

受电弓用于将接触网上的电力传输至电客车上，为列车前进提供动力。弓角作为受电弓的重要组成部分，其主要作用是保证受电弓平稳通过接触网线岔、锚段关节等接触网转换点，防止受电弓钻入时发生弓网故障。受电弓运行过程中存在动态的垂直和水平方向波动，故在静态的接触网线岔、锚段关节等两支接触线始触区处，受电弓与接触网运行参数需控制在合理的范围内，以最佳的匹配性保证弓网的安全正常运行。

2 事件概况

2023年9月，地铁车辆专业在登顶检查作业中发现某车MP2受电弓弓角出现了异常磨损，弓角磨损位置距离受电弓中心约400-450mm，存在烧伤熔点及刮伤现象。车辆专业检查MP2车受电弓安装情况，各部件紧固状态及静态接触压力均无异常，后续检查多列车同拉出值位置也出现了相同的弓角磨损情况，均位于5车MP2后弓左侧。

2.1接触网排查分析

根据受电弓弓角磨损位置，分析接触网异常点位应位于正线刚性接触网线岔或场段柔性接触网线岔；根据该线路电客车无法调头且多列车受电弓弓角磨损位置均位于同侧，进一步缩小正线排查范围，即正线下行线路刚性接触网线岔。接触网专业组织对正线所有刚性接触网线岔、场段所有柔性接触网线岔进行了全面检查，除正线A站下行站前折返线岔侧线处接触网上有灼伤和银白色金属附着物外，未见异常。

2.2弓网在线监测分析

分析该线路弓网在线监测视频，重点查看受电弓通过线岔及锚段关节时的运行情况，发现电客车通过科学城下行渡线线岔处时，受电弓弓角位置打火，接触网拉出值与弓角磨损位置距受电弓中心距离吻合。

2.3 线岔参数调整

结合现场排查情况及弓网在线监测分析结果，可以明确A站下行站前折返线岔始触区处弓网匹配性不良。测量接触网线岔500mm处两支接触线等高，满足接触网运行检修规程要求，具体参数如下：

7月10日夜间调整线岔参数，在接触网线岔500mm处由原来的两支接触线等高，调整为侧线高于正线1mm，后续观察仍有轻微打火现象，较调整前有所改善。

7月17日再次对该线岔进行了参数调整，在接触网线岔500mm处由侧线高于正线1mm调整为侧线高于正线2mm，后续观察已无打火现象。

3原因分析

登顶检查受电弓，发现碳滑板经过一段时间运行后，滑板表面出现凹凸不平，受电弓距碳滑板中心400mm处的弓角顶面与磨损最大的碳滑板底面有不同程度的高差，碳滑板底面低于弓角最大约4mm。

受电弓碳滑板厚度及弓角高差统计

电客车通过线岔时，正常情况下，受电弓碳滑板与接触线接触的位置应不低于弓角，方能保证受电弓与侧线接触时顺利过渡。当电客车受电弓碳滑板磨损至临近到限状态时，此时弓角顶面高于碳滑板最低面约4mm，受电弓通过等高的线岔时，与侧线初始接触，造成侧线接触线与受电弓弓角剐蹭打火，形成受电弓弓角的异常磨损痕迹。

4刚性线岔参数优化

根据分析结果，原《接触网运行检修规程》关于刚性接触网“线岔处在受电弓可能同时接触两支接触线的范围内接触线应等高”已无法完全满足弓网安全运行需求，特殊情况下应考虑对刚性线岔始触区侧线进行抬高，具体数值应进一步验证。

4.1 线网受电弓弓角高差

统计线网受电弓弓角顶面与到限碳滑板高差情况，各线路存在差异，其中部分线路受电弓弓角与到限碳滑板不存在高差，本线路受电弓弓角高差最大可达到4mm。

4.2 作业车通过线岔试验

当电客车在正线行车时，理论上侧线接触网应尽可能抬高，方能保证电客车安全通过，但此种工况下，电客车在侧线行车时，因侧线接触网过于抬高会造成受电弓与正线接触网在始触区撞弓、钻弓，引发弓网事故。因此，必须对刚性线岔始触区侧线抬高数值进行验证。

接触网专业利用接触网作业车受电弓车载检测设备在B站线岔开展了受电弓通过试验，即在刚性线岔侧线400mm处，侧线相对于正线抬高4mm、6mm、8mm、10mm的工况下，分别以10km/h、15km/h、25km/h进行了受电弓通过试验，验证受电弓往返通过刚性线岔时的受电弓垂直冲击力大小，晃动、离线情况，碰撞后受电弓、碳滑板和接触线状态。通过接触网作业车现场8次往返试验结果显示：

1.当侧线高于正线4mm时，受电弓双向通过该线岔时，受电弓晃动及离线情况状态正常,无冲击；

2.当侧线高于正线6mm时，受电弓晃动量正常，轻度离线，检测垂直冲击力为14.16G；

3.当侧线高于正线8mm时，25km/h速度下受电弓轻度晃动，中度离线，检测垂直冲击力36.94G；

4.当侧线高于正线10mm时，25km/h速度下受电弓中度晃动，重度离线，检测垂直冲击力高达81.38G。

注：按照《轨道交通初期运营前安全评估技术规范》第八十三条中“受电弓垂向加速度应小于490m/s²”的要求，受电弓垂直冲击力应小于50G。

通过试验得出，接触网侧线相对于正线高差控制在8mm以内，受电弓晃动、离线均无异常，垂直冲击力满足规范要求，具备双向安全通过的条件。

受电弓碳滑板磨损后中部底面低于弓角约4mm的情况得出，刚性线岔处侧线接触线高度相比正线接触线高度抬高0-4mm，是满足受电弓正常运行通过而不损伤弓角的。

3.3 刚性线岔参数优化结果

综上所述，线网受电弓弓角顶面与到限碳滑板高差不一，在这一现状无法改变的情况下，接触网需针对性优化刚性线岔标准。为保证线网刚性线岔检调执行标准的统一性，在接触网侧线相对于正线高差控制在8mm的安全范围内，需综合考虑极端工况，即受电弓碳滑板在最大磨耗时中部碳滑板低于弓角约4mm的现状，接触网专业优化刚性线岔检调标准为“在单开道岔处，刚性接触网线岔两支接触线在相距500mm处，侧线接触线高度相比正线接触线高度抬高0-4mm”。

4结束语

接触网刚性线岔参数优化调整后，成都地铁各线路运行过程中未再出现受电弓弓角磨损的事件，弓角磨损情况得到了有效的根治。弓网关系从来不是单一的从某一方单方进行分析总结，当弓网关系发生异常时，需要适时结合车辆、信号、轨道等多专业的诸多因素进行综合分析，分析弓网在运动中的匹配、动态接触、受流等，针对性的制定措施并进行验证，方能使弓网关系稳定契合。

参考文献

无