广州地铁二号线列车受电弓碳滑板异常磨耗分析

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翻新时间：2022-07-31

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广州地铁二号线列车受电弓碳滑板异常磨耗分析

摘要: 分析了可能造成广州地铁二号线列车受电弓碳滑板出现异常磨耗问题的原因, 确定造成碳滑板异常磨耗的因素主要包括: 接触网布置的均匀性及受电弓弓头结构、升弓保持力等。

关键词: 地铁车辆; 受电弓; 碳滑板; 异常磨耗; 物理磨耗; 电磨耗

1 问题的提出

广州地铁二号线列车投入运营以来, 其受电弓碳滑板一直存在异常磨耗问题, 磨耗后的碳滑板在其两侧各出现两个凹槽; 而广州地铁一号线列车运行 10 年以来,其磨耗后的碳滑板表面都未曾出现过凹槽现象。为确定二号线车辆受电弓碳滑板磨耗后出现凹槽的原因, 我们对该问题进行了一系列的分析和试验。

2 原因分析与相关试验

2.1 正线接触网布置均匀性的影响

结合 Bombardier 公司在广州地铁二号线列车受电弓接触网测试报告可以看出, 磨耗后的碳滑板表面 4 个凹槽与接触网在正线的布置存在联系。从图 1 可以看出, 二号线接触网与碳滑板主要接触区域为碳滑板上的 4 个点, 这 4 个点基本与磨耗后的二号线列车受电弓碳滑板上的 4 个凹槽相对应。因此可得出正线接触网“之”字形布置的均匀性与碳滑板的异常磨耗是存在联系的, 碳滑板与接触网接触时间最长的区段上更易形成凹槽。

2.2 受电弓的升弓保持力存在问题但在对受电弓检查过程中发现, 二号线列车受电弓的升弓保持力在升弓高度改变时变化较大。比如, 在车库接触网高度的升弓保持力调整到 120 N, 而当受电弓升弓高度降低到隧道内接触网高度 4 040 mm 时, 升弓保持力降低为 100 N 左右。当受电弓升弓保持力降低时, 碳滑板与接触网将无法完好配合, 有可能在运行过程中出现碳滑板与接触网脱离从而造成拉弧的问题, 当出现此情况时, 碳滑板和接触网都将产生电磨耗。而且从供电部门了解到现在二号线接触线的磨耗也比较严重, 有部分区段的接触线已接近极限。

2.3 二号线列车受电弓的弓头结构存在问题

一号线列车受电弓的弓头是 2 根碳滑板联动的结构。而二号线列车受电弓的弓头是 4 根碳滑板联动的结构, 这种结构不能保证在碳滑板磨耗不均时 4 根碳滑板都能与接触网同时接触, 有可能存在只有 2 根碳滑板与接触网接触的情况, 而在这种情况下, 与接触网接触的这2 根碳滑板上的电流值上升, 碳滑板表面温度升高造成电磨耗。

一、二号线列车受电弓弓头对比见图 2 与图 3。

2.4 对比试验

基于以上分析 , 我们在核对一号线列车受电弓尺寸和完成相关工装的制作后, 在一列二号线列车上安装一号线列车受电弓进行了对比试验。现试验已进行了接近3 个月, 并得到如表 1 所示的碳滑板测量数据。

3 结论

参考文献 :