DSA380型受电弓常见故障分析
【摘要】该文从电气控制原理和气动控制原理两方面介绍CRH380AL型动车组用DSA380型受电弓的控制策略。对DSA380型受电弓投入运行以来的故障情况进行了分析，为以后交流传动机车受电弓控制方式的优化设计提供了参考。
【关键词】受电弓；控制策略；CRH380AL型动车组；故障分析
一、概述
CRH380AL受电弓应满足动车组在中国新建的300km/h速度等级的客运专线（以下简称300线）上运营，并能满足在中国铁路200km/h速度等级新建的客运专线（以下简称200线）上以200km/h速度级正常运行（在200线与300线接触网高度相同的条件下）。时速350公里速度级动车组（16编组）满足持续运营速度350km/h，最高运营速度为380km/h，最高试验速度为420km/h。
CRH380AL动车组使用的受电弓型号为DSA380型单臂受电弓，该受电弓弓头支承部分大量采用钛合金，并有独特的空气动力翼片设计，适合于高速度等级电力机车/动车组使用。其主要特性符合国际电工委员会标准，弓头外形符合国际铁路联盟标准。该受电弓在德国、法国、芬兰、西班牙等欧洲多条铁路线路亦得到广泛运用。受电弓弓头长1950mm，滑板长1576mm，质量（不包括绝缘子和阀板）不超过130kg，其结构如图1所示。
二、主要参数：
DSA380型单臂受电弓主要参数如下：
最小绝缘距离：>310mm；
最大电流：1000A；
车辆静止时最大电流：80A；
受电弓落弓时高度：666mm；
静态接触压力为80N、可调；
最大集电头（弓头）宽度：1950mm（+0/-10mm）；
两根滑板中心线距离：约580mm；
滑板材料：碳滑板；
弓角材料：不锈钢；
最大上升时间：10s；
最大下降时间：10s；
输入空气压力：4～10bar，接触压力在80N时，压缩空气气压约：3.3～3.9bar。
三、工作原理
DSA380型受电弓工作原理图如图2所示。
当受电弓的电磁阀得电时，压缩空气经过减压阀、电控阀一路向气囊（HU1）充气，同时一路向受电弓的滑板气腔内充气。当气囊内气压达到一定压力时，受电弓开始升弓，与接触网接触集取电流。
当受电弓的电磁阀失电时，压缩气体由电控阀（ED1）排向大气，气囊中的压缩空气压力迅速减小，受电弓靠自重落弓。
四、DSA380型受电弓控制策略
DSA380型受电弓的升降弓控制策略包括气动控制和电气控制，二者主要通过阀板（受电弓气动控制单元）与阀板上的控制单元B1（电气控制单元）来共同实现。
阀板为受电弓的气动控制单元，其主要作用为：将来自车辆侧的压缩空气调整为适合受电弓正常工作的气压，通过安装在阀板上的压力开关DS1，将受电弓的工作状态反馈给车辆。阀板主要由空气过滤器，减压阀压力开关，安全阀，直流电压等部分组成。阀板的外形如图3所示。
受电弓电气控制单元（B1）位于阀板上，主要包括旋转开关，接触压力调节按钮及相关的指示灯等。其外观如图4所示：
电气控制单元（B1）的主要功能有：
①整个速度范围内的接触压力优化；
②3种不同类型接触网下的接触压力优化；
③双向（开口和闭口）下的接触压力的优化；
④升降弓动作的优化；
⑤自我诊断；
⑥通过控制单元上的按钮可相对于静态接触压力调节±0.5bar的压力（约±50N的接触压力）；
⑦可以识别的车内受电弓位置调整；
⑧可以通过旋转开关选择3种类型的接触网。
⑨可以通过按钮调整接触压力。
如果按“+”钮，接触压力会上升，如果按“-”钮，接触压力会下降。
受电弓整个工作范围内接触压力曲线已在出厂前调节好，如要调整，须要生产厂家指导下进行。
受电弓运行过程中，通过自动降弓装置可以对碳滑板的使用情况进行监测。如果碳滑板磨耗到限或者受冲击断裂，受电弓自动降弓装置会确保受电弓自动降下，从而避免弓网事故的进一步扩大。受电弓自动降弓装置工作原理图如图6所示。
压缩空气通过受电弓升弓装置进入到带有气腔的碳滑板，如果碳滑板出现空气泄漏，该故障会导致升弓装置（HU1）中的气体从快速降弓阀（SV1）中迅速排出，从而实现自动降弓。
五、故障分析处理
CRH380AL动车组使用的DSA380型受电弓投入运行以来，未出现过由于受电弓控制系统的原因而导致其它设备损害的现象。其故障主要出自受电弓的紧固件，受电弓故障原因分析及故障处理如表1所示。
六、结束语
CRH380AL动车组使用的受电弓型号为DSA380型受电弓，其受电弓运行状态良好，未出现过由于受电弓控制系统的原因而导致其它设备损害的现象。这充分验证了受电弓在控制策略上的合理性和可靠性，对DSA380型受电弓进行的控制策略与故障分析，为以后交流传动机车受电弓控制方式的优化设计提供了参考。
参考文献
[1]南车四方机车车辆股份有限公司.CRH2型时速300公里动车组培训资料[Z].青岛：南车四方机车车辆股份有限公司，2010.
[2]唐满林，杨杰.DSA200受电弓自动降弓控制方式的改进[J].电力机车与城
轨车辆，2005（6）.
[3]铁道部运输局装备部.CRH2型动车组运用检修实作培训教材[Z].北京：铁道部运输局装备部，2007.
[4]铁道部运输局，北京交通大学.动车组概论[M].北京：铁道部运输局，北方交通大学，2005.
[5]Stemmann-Technik GMBH.Single-arm Pantograph DSA-250[Z].[S.l]：[S.n.]，2003.
DSA380型受电弓常见故障分析
