CRH380B型动车组受电弓控制原理与故障分析

CRH380B型动车组受电弓控制原理与故障分析

刘欢

中国铁路北京局集团有限公司 北京动车段 北京 102600

摘要：受电弓控制系统是牵引供电系统的核心，而牵引供电系统本身又与轨道动车的运行效率、质量、安全性等紧密相连，因此对于受电弓故障及控制原理的探讨是尤为必要的。本文以此为出发点，围绕CRH380B型动车组，从控制原理和故障原因两个方面，对于受电弓控制系统展开探讨，为我国动车安全高效发展提供理论层面的内容分析。

关键词：CRH380B型动车组；受电弓；控制原理；故障

引言：

受电弓控制系统在实际动车组当中，是通过多部件组合形成的，其中，平衡杆在其中发挥着平衡的作用，尤其是对于升弓和降弓过程中弓头的平稳性起到了至关重要的作用。而连接杆的作用则是通过对于其形状的几何微调，促使其发生变化，对于动车运行产生作用。阻尼器主要是通过上臂杆和下臂杆两者的相互震荡，来确保良好接触。而接触对象之一，碳滑板，在于接触网的接触过程中，实现对于电能的传输工作。

一、控制原理分析

对于控制原理的分析可以从受电弓气路控制原理和受电弓电路控制原理两个方面来展开论述。

（一）气路控制原理

CRH380B型动车组的受电弓气路控制部分主要升弓电磁阀、ADD电磁阀、压力开关、调压阀、压力传感器、气囊以及过滤器等几个方面构成^[1]。

在实际运行过程中，由司机对于升降弓开关进行操作，从而控制升弓电磁阀能够完成对于受电弓的实际指令，调整其进行升弓或降弓。而在这一过程中，当需要进行降弓操作时，所发生的就是降弓的指令，收到这一指令后，升弓电磁阀失电并隔断了与气囊连接的列车管的气路，进而导致气囊中的压力空气排除，完成整个降弓的动作。而如果收到的是需要进行升弓的操作指令，则需要通过气路导通，运用相对的操作方式，实现升弓动作^[2]。

（二）电路控制原理

CRH380B型动车组受电弓电路控制部分主要分为气动调节器、受电弓控制单元、操作开关、中央控制单元、故障操作诊断信息、网络接口模块、主风管等几个方面。

其具体的工作状态是，通过多功能车辆总线将信息指令传输给中央控制单元，在经过多功能车辆总线发送给司机室显示屏，在接收到信息指令后，经过诊断和分析，将预先设置好的模式曲线，重新进行反馈，将信号传输给气动调节器，进而产生对应的调整行为。

受电弓作为CRH380B型动车组的受流装置，通过采取接触网传递来的电流，将其送至车内，供系统正常使用^[3]。但是由于受电弓本身只用于受流，并没有灭弧装置，因此，在对于电流的区分上，存在一定的能力误差，而这可能导致在实际运用过程中，出现断大电流进入到系统的可能性，造成了故障出现的可能性。而在这个时候，主断路器就发挥了重要作用，实现了保护电路的重要意义。

二、故障现象及原因分析

受电弓控制系统故障建立在其控制原理基础上，可以分为受电弓降弓故障、主断路器无法闭合故障两个方面。

（一）降弓故障

降弓故障主要表现在CRH380B型动车组在运行期间，如果出现降弓故障，就会将其指令数据通过命令进行传输，显示故障代码，形成故障数据。

而在对于故障数据进行访问时，能够明显发现受力弓开关所反馈出的拨动信息和正常状态下的信息存在不同，经过短时间观察后，发现在调节升降弓信号置零时，就会触发降弓现象，进而导致降弓故障。

而通过对其故障现象的阐述，对于出现这一故障因素的原因分析，则可以基于两个不同的故障代码来分析。首先是9004故障代码下，一般情况，如果开关置于“降弓”的情况，或“降弓并撒砂”，则会出现这一代码逻辑。如果并未出现上述情况，却仍然出现这一代码逻辑，则说明其相应动作的反馈信号出现错误，并将这一错误信号发送给了中央控制单元。此外，如果监控信号在持续一秒的时间内，促使升弓信号被强制置零，进而产生降弓行为，也会出现9004这一错误代码。其次，另一故障代码为6152，故障代码6152主要是指列车通过多功能车辆总线进行通讯板块故障报备时，呈现故障代码6152。

总体来看，降弓故障的主要原因通常是由于CRH380B型动车组的某车模块突发故障，导致原本应当处于正常状态下的信号发生突变，反馈信号呈现错误，导致中央控制单元无法正常采集信号，并错误认为受电弓拨动开关处于正常位置，进而引发降弓故障。

（二）主断路器无法闭合故障

CRH380B型动车组出现主断路器无法闭合时，会出现故障代码，代码为6304，在进行故障确认与排查过程中，会发现主断路器信号在变蓝后将主断闭合，且出现不同的正常闭合或非正常闭合的情况同时发生，进行故障信号报备。而根据故障代码进行监察时，发现主断路器出现了漏气声音，且拆除罩板对其进行漏风检测时，能够发现明显的漏风的问题。

故障代码并非在第一时间生成，而是在闭合这一型号进行反馈并且在闭合信号与其时间差达到了3.6秒时才会生成，中央控制单元虽然已经产生了对应的闭合指令，但是并未收到对应的反馈信号时，会继续产生故障代码630B，显示主断路器闭合反馈同样出现故障

^[4]。

而这一故障，究其原因，主要是主断路器气缸的压力开关在实际运用过程中，出现了开关漏风的情况，而由于未及时发现并处理这一问题，风压降低后，压力开关就会产生动作，进而将负责检测的反馈进行断开来保护系统，在这一过程中，闭合动作及指令无法有效的传达，因此就生成的主断路器无法闭合的故障现象。

三、结束语

综上所述，本文围绕CRH380B型动车组，从受电弓控制原理及故障两个方面展开分析，实际上，在具体应用过程中，还有很多由于突发原因、人为原因导致的突发状况，面对这些突发问题，除了基于控制系统进行优化升级，使其具备良好的自我保护机制与能力外，还需要关于其控制原理展开进一步深入分析，进而从根源上优化受电弓控制系统，促使其在运营过程中，更好的发挥积极作用。

参考文献：

[1] 林广旭.JOY10SC32-48B型梭车电气常见故障分析与控制探讨[J].煤炭工程,2019(05):38-42.

[2] 罗维,陈明国,刘海波.中国标准动车组受电弓主动控制单元设计[J].电力机车与城轨车辆,2019(02):42-44.

[3] 黄思俊,刘青林,王悦东.高速动车组受电弓结构随机振动疲劳分析[J].大连交通大学学报,2019(02):23-26.

[4] 李伟.城轨车辆受电弓位置传感器典型故障分析及优化措施[J].电力机车与城轨车辆,2019(03):105-107.