城市轨道交通车辆受电弓教学文稿

车辆(chēliàng)电器第一页，共82页。DC1500V-主电路图File:TRAIN-CONCEPT11-2000.WMF蓄电池充电器MMMMMMMM蓄电池充电器车间(chējiān)电源DC1500VMMMMMMMMHSCB车间(chējiān)电源DC1500VDC1500V列车(lièchē)线架空接触网DC1500VHSCB1–逆变器风扇2–牵引逆变器3–制动电阻和风扇4–辅助逆变器14321324132132DC1500VAC380V第二页，共82页。一、受电弓1.作用(zuòyòng)2.技术参数3.结构(jiégòu)4.工作原理(yuánlǐ)5.维护保养6.维修策略第三页，共82页。8.常见故障7.检测(jiǎncè)装置介绍9.案例分析10.参数设置和限度11.生产流程介绍(jièshào)12.紧急操作第四页，共82页。1.作用(zuòyòng)目前，上海地铁电动列车均采用(cǎiyòng)单臂受电弓，根据受电弓升弓驱动源分为压缩空气和电力驱动二种,根据受电弓升弓驱动形式分为气缸式受电弓、气蘘式受电弓、电动式受电弓三种形式，安装在电动列车B车或Mp车车顶上第五页，共82页。气缸式驱动受电弓为Stemmann-Germany生产的受电弓，应用于在1号线的DA01a、AC01a型等电动(diàndònɡ)列车上。气蘘式受电弓为株洲九方电器设备有限公司生产的受电弓，应用于1号线DA01b、AC01b型等电动(diàndònɡ)列车上。电动(diàndònɡ)式驱动受电弓为崇德通用电碳（广州）有限公司（SCHUNK）生产的受电弓，应用于1号线AC06型等电动(diàndònɡ)列车上。第六页，共82页。受电弓升起时碳滑板与触网线接触，将电流引入电动列车车辆内。电动列车运行时，碳滑板沿触网线滑动并保持良好接触。受电弓的受流性能在很大程度上取决于接触压力。在列车静止状态下，接触压力与受电弓高度之间的关系称为受电弓的静特性。在列车运行时，受电弓随着架空接触导线高度的变化(biànhuà)而上下运动。因此，接触压力不但与受电弓的静特性有关，而且与受电弓上下运动时的惯性力即受电弓的动特性也有关。此外，受电弓结构各关节的摩擦力对接触压力也有影响。第七页，共82页。2.技术参数额定电压：DC1500V电压范围(fànwéi)：DC1000V～DC1800V额定工作电流：1500A最大工作电流：2700A车辆静止时最大电流：460A工作环境温度：－25℃～＋40℃运行速度：120km/h折叠高度（包括绝缘子）：310mm（0mm～＋10mm）最低工作高度（从落弓位置滑板面起）：120mm最高工作高度（从落弓位置滑板面起）：2050mm最大升弓高度（从落弓位置滑板面起）：≥2550mm绝缘子高度：80mm弓头长度：1700mm±10mm弓头宽度：300mm±1mm弓头高度：240mm±10mm第八页，共82页。滑板长度：1050mm±1mm

滑板宽度：50mm

滑板材质：浸金属碳

标称静态力：120N±10N

静态力的可调节范围：70N～140N

额定(édìng)工作气压：约560kPa

气源的工作压力：400kPa～1000kPa

颜色：RAL3020交通红

升弓时间：6s～10s

降弓时间：≤6s

重量（包括支持绝缘子）：≤140kg

安装尺寸（四点）：（1100±1）mm×（900±1）mm

电气间隙：≥30mm

气路接口：G1/4”

最小工作高度120㎜时受电弓前后高差：≥40mm

电气区域：≤290mm

第九页，共82页。3.结构(jiégòu)第十页，共82页。3.1底架组装受电弓底架是一个由方形钢管焊接而成的口字形钢结构，如下图所示。在受电弓的升降弓过程中，底架是不运动的，只是起到一个固定支撑的作用。电流接线板（序1）是受电弓对外的电接口，采用不锈钢材料(cáiliào)。支撑架（序2）上Φ18mm的通孔用于安装支持绝缘子的安装螺栓M16×35。支撑板（序4）上安装有受电弓对外的气路接口，采用不锈钢材料(cáiliào)。第十一页，共82页。下臂杆是由无缝钢管组焊而成的“工”字形钢结构，如下图所示。下臂杆的两端分别与底架和上框架采用轴承(zhóuchéng)联接。与底架联接的轴承(zhóuchéng)安装在下臂杆的底架轴承(zhóuchéng)管（序1）内，与上框架联接的轴承(zhóuchéng)安装在下臂杆的肘接轴承(zhóuchéng)管（序4）内。轴承(zhóuchéng)具有良好密封能力，在使用期内免维护。受电弓升降弓运动时其绕着底架上的固定点做圆周运动。3.2下臂杆组装(zǔzhuānɡ)第十二页，共82页。3.3上框架(kuànɡjià)组装上框架是由顶管（序1）、阶梯铝管（序3）和肘接处的连接管（序6）组焊而成铝合金框架结构，如下图所示。上框架上安装有对角线杆（序2），用于增加上框架的刚度。上框架通过轴承分别与拉杆、下臂杆及弓头联接。上框架的此种设计减轻(jiǎnqīng)了受电弓的整体质量，提高受电弓的弓网跟随性。第十三页，共82页。3.4拉杆组装拉杆构成四杆机构的闭环。可以通过调节拉杆上螺母和螺杆（序2、3）的相对位置来改变拉杆长度(chángdù)，从而实现对四杆机构的几何尺寸进行调整以修正偏差。第十四页，共82页。3.5电流连接组装

电流连接组装分为(fēnwéi)弓头电流连接组装、肘接电流连接组装和底架电流连接组装。

弓头电流连接组装（序1）将网线上的电流由弓头导入上框架，从而使电流绕过了顶管内的轴承和弓头悬挂装置上的橡胶弹簧元件，以避免轴承和橡胶弹簧元件因温升过大而导致损坏。

肘接电流连接组装（序2）保护安装于肘接轴承管内的轴承。底架电流连接组装（序3）保护安装于底架轴承管内的轴承。

1弓头电流连接组装2肘接电流连接组装3底架电流连接组装第十五页，共82页。3.6弓头组装

弓头分两部分：与网线接触的部分及与上框架连接的部分。前者主要包括滑板（序3）、弓角（序1）；后者主要包括弓头悬挂装置（序2）。弓头悬挂装置的应用使得(shǐde)弓头具有一定的自由度。同时，弓头集电时，弓头与网线之间的高频振动可以通过弓头悬挂装置吸收缓冲。

第十六页，共82页。弓头悬挂装置由两组呈V型排列的橡胶弹簧元件（序3）和导杆组焊（序2）组成(zǔchénɡ)。橡胶弹簧元件安装在弓角的支撑板（序4）上，导杆组焊安装在弓头转轴（序1）的末端，两组之间通过弓头转轴连接。弓头转轴由压入上框架顶管内的免维护粉末冶金衬套支撑。橡胶弹簧元件是免维护的，各向弹性可以对弓头的运动进行误差补偿，并且吸收弓头的侧向振动。第十七页，共82页。3.7平衡杆组装

平衡杆组装主要由平衡杆导杆（序1）和止挡杆组焊（序2）组成。

弓头具有一定的自由度，可以绕弓头转轴自由的摆动。在运行过程中，弓头将通过接触网线使其保持在正确的工作姿态，而在升降弓过程中，由于平衡杆的作用(zuòyòng)，有效避免了弓头的翻转。第十八页，共82页。3.8升弓装置组装

受电弓升弓时所需的升弓转矩及升起后与网线间的接触压力是由两个充满压缩空气的气囊（序3）、与气囊连接并被拉伸的钢丝绳（序2）和紧固在下臂杆上的扇形(shànxínɡ)调整板（序4）产生。升弓气囊主要是装在底架上，通过钢丝绳与受电弓下臂杆连接在一起，给受电弓升降弓提供动力。升弓时气囊充气后涨起，通过钢丝绳带动下臂杆转动，从而实现受电弓升弓运动。第十九页，共82页。3.9阻尼器组装

受电弓阻尼器一头安装在底架上，另一头与受电弓下臂杆连接。在受电弓的下降过程中起到缓冲的作用(zuòyòng)，以避免受电弓降弓时对底架上的部件造成冲击损坏。

注：阻尼器在受电弓出厂时已经设定好，禁止非专业人员进行调整。第二十页，共82页。3.10降弓位置指示器

电感式降弓位置指示器安装在受电弓上框架顶管下方的底架上。受电弓降弓时，电感应器自动闭合，给出降弓到位信号(xìnhào)，升弓时，电感应器断开，给出升弓信号(xìnhào)。第二十一页，共82页。3.11气阀箱

组成：受电弓气阀箱是由空气过滤器（序1）、单向节流阀（序2、序4）、精密调压阀（序3）、安全阀（序5）等几部分组装。

空气过滤器：将机车压缩(yāsuō)空气中的水雾分离出来，保证提供的压缩(yāsuō)空气是干燥而且纯净的。

单向节流阀（序2、序4）：控制压缩(yāsuō)气体的流量来调整受电弓升降弓时间。

精密调压阀（序3）：为受电弓提供恒定的压缩(yāsuō)空气，精度偏差为±0.002Mpa。精密调压阀用于调节接触压力，气压每变化0.01Mpa就会使接触压力变化10N。

第二十二页，共82页。安全阀（序5）：如果精密调压阀出现故障，安全阀就会起到保护气路的作用。

单向(dānxiànɡ)节流阀（序4）：控制排放气体的过流量来调整受电弓降弓时间。第二十三页，共82页。3.12绝缘子组装

绝缘子（序3）采用环氧树脂材料，具有很高的绝缘等级及机械强度

绝缘子有两个功能：1）对带电的受电弓与相连接的车顶进行(jìnxíng)电隔离；2）使受电弓同车顶进行(jìnxíng)机械连接。

使用时绝缘子应保持清洁，无裂纹或碰痕。第二十四页，共82页。4.工作(gōngzuò)原理升弓时，压缩空气经过缓冲阀进入传动(chuándòng)气缸后，活塞克服降弓弹簧（气缸内）的压力而向左移动，通过连杆将下臂杆引向上运动，然后下臂杆便在升弓弹簧的作用下，作转动，在推杆的作用下，使上部框架升起。降弓时，压缩空气从传动(chuándòng)气缸经缓冲阀排出，降弓弹簧克服升弓弹簧的拉力将活塞推向右方，带动拉杆向右移动，强制下臂杆作转动而迫使框架落下。第二十五页，共82页。4.1电流传输

受电弓是车辆的受流部件。受电弓升起后与接触网接触，从接触网上集取电流，并将电流传送到车辆电气系统。接触网的电流首先由滑板流入受电弓弓头，然后依次经过上框架、下臂杆后流入底架，最后经连接在受电弓底架上的车顶母线导入车辆电气系统。

4.2气路系统

受电弓是通过空气回路控制(kòngzhì)升、降弓动作。

司机在司机室按下受电弓升弓按钮后，受电弓供风单元内的升弓电磁阀得电动作，向受电弓供压缩空气。压缩空气经过车内的管路、车顶的受电弓绝缘软管,进入受电弓底架上的气阀箱。

第二十六页，共82页。如下图所示，进入气阀箱的压缩空气依次经过空气过滤器（序1）、单向节流阀（序2）、调压阀（序3）、单向节流阀（序5）、安全阀（序6）后分为两条支路(zhīlù)分别向两个升弓气囊（序7）供气,压缩空气进入升弓气囊后，气囊膨胀抬升，抬升的气囊带动钢丝绳（序2）拉拽下臂杆，使下臂杆转动，从而实现受电弓逐渐升起，直到受电弓弓头与网线接触并保持规定的静态接触压力。此时升弓气囊中的气压稳定在气阀箱内精密调压阀的设定值。

受电弓工作时，升弓气囊被持续供以压缩空气，弓头与接触网之间的接触压力保持基本恒定。第二十七页，共82页。第二十八页，共82页。

司机在司机室按下降弓按钮后，升弓电磁阀失电，向受电弓供应的压缩空气被切断，同时，升弓电磁阀将受电弓气路与大气连通(liántōng)，气囊升弓装置排气，受电弓靠自重下降，直到顶管降下并保持在底架的两个橡胶止挡上。

橡胶止挡

第二十九页，共82页。5.维护(wéihù)保养

注意：为防止事故的发生，请务必做到以下几点：

1）在进行一切检查作业前，一定要确认车辆在无电区；

2）当受电弓未与接触网脱开时，或在确认是否断电前，切忌登上车顶；

3）登上车顶前，要确认受电弓已经(yǐjing)完全降弓到位。

第三十页，共82页。5.1一般肉眼(ròuyǎn)检查项目

检查主要配件如：底架、框架系统，是否有异常现象、裂纹零部件或带有冲击痕迹的零部件；

导流线（包括弓头电流连接组装、肘接电流连接组装、底架电流连接组装）：是否有断裂或松动的现象；

滑板：是否有断裂、裂缝、磨损到限；

支持绝缘子：是否有裂缝、污染、撞痕或闪络现象。

第三十一页，共82页。5.2调整或功能检查

1）最大升弓高度；2）静态接触压力；

3）降弓保持力；4）弓头的水平度；

5）升、降弓时间；6）弓头组装；

7）气囊(qìnáng)升弓装置；8）气路装置；

9）导流线（包括弓头电流连接组装、肘接电流连接组装、底架电流连接组装）；10）绝缘子。第三十二页，共82页。5.2.1最大升弓高度

当受电弓弓头离开两橡胶止档并全部升起后，最大升弓高度即为受电弓弓头上(tóushànɡ)的任意一点所运行的实际垂直距离。

应得结果：升弓高度≥2550mm。

调整方法：调整钢丝绳的拉紧程度或拉杆的长度。

第三十三页，共82页。5.2.2静态接触压力

静态接触压力F即受电弓在升弓后作用于接触网导线上的力，在受电弓的所有工作区间内，该力应尽可能地保持不变。应得结果：在120mm～2050mm范围内，受电弓静态接触压力应符合下图要求。

上述静态接触压力也可通过试验台或弹簧秤直接(zhíjiē)测量。第三十四页，共82页。调整方法：

如果受电弓的静态接触压力无法满足上图要求时，则必须对受电弓进行调试具体方法如下：

1、静态接触压力整体过大或过小

如下图所示，松开精密调压阀R手动按钮上的锁紧螺母(luómǔ)，通过调整精密调压阀R调节气囊内压力：

降低接触力→逆时针提高接触力→顺时针

第三十五页，共82页。2、最低工作高度处静态接触压力过大或过小

如果静态接触压力只有在最低处无法保证在要求范围内时，此时调整精密调压阀不能满足静态接触压力要求，则需通过调整升弓气囊装置调整板上的螺钉（T1，T2）来进行(jìnxíng)细调，如右上图所示，必要时也可调整拉杆组装的长短，调整完后拧紧各紧固螺钉和螺母。第三十六页，共82页。5.2.3升、降弓时间

控制气路（包括气囊升弓装置、气路装置、气阀箱等）均用来控制受电弓的升、降弓运动。

应得结果：气囊供风约560kPa，升弓到最大工作高度2050mm，此时0mm～2050mm间的升弓时间Ts应满足6s～10s，2050mm～0mm间的降弓时间Tj应满足Tj≤6s。

附注：升、降弓时间是指从弓头起动瞬间到受电弓升到最大工作高度为止的时间。

调整方法：气囊供风约560kPa，并将受电弓的升弓高度用一绳索限定(xiàndìng)在2050mm处；调节升弓节流阀DRH或降弓节流阀DRS(如图4所示)的螺丝，使其得到所需的升降弓时间。

第三十七页，共82页。5.2.4降弓保持力

降弓保持力F1即为受电弓保持在橡胶止挡上的力，应在升弓高度和静态(jìngtài)接触压力调整后进行检查。应得结果：F1≥150N

检查方式：受电弓处于降弓状态，用0N～300N的测力计加挂于受电弓上框架顶管中央位置，测出使顶管离开橡胶止挡的垂直力。

第三十八页，共82页。5.2.5弓头的水平度

无论受电弓的升弓高度多高，受电弓弓头应能绕其水平轴线自由地摆动，以便其摩擦面与接触网导线相接触。

调整受电弓平衡杆，使平衡杆导杆在受电弓升起600mm时保持水平，同时碳滑板下表面与平衡杆导杆上表面的距离大于15mm。

受电弓弓头转动灵活、两边橡胶弹簧升缩自如、无机械障碍等缺陷。

应得结果：升弓在常用工作高度范围时，应调整平衡杆，使弓头的前、后倾角基本对称。

调整方法：给气囊供风（气压约560kPa），并用一绳索使受电弓固定在600mm高不动，用一水平尺，使弓头保持水平位，然后(ránhòu)检查受电弓平衡杆导杆也处于水平状态，同时检查受电弓平衡杆导杆上表面与碳滑板下表面的距离应大于15mm。如果达不到要求，可通过调整平衡杆的调整螺栓（旋进或旋出）来实现上述要求，调整完成后，拧紧并紧螺母。

第三十九页，共82页。5.2.6弓头组装

弓头组装是一个主要配件，如图所示，每次回段需进行正常检查。

检查部位：

1）碳滑板和弓头悬挂装置间的连接是否松动，弓头悬挂装置和上框架顶管间的连接是否松动，如有松动则紧固；

2）滑板的状况：

碳滑板应规则无缺，磨擦面应光滑；

如滑板根部厚度小于或等于(děngyú)4mm时，应更换滑板；

如滑板出现有裂纹、槽纹、或刃部有冲击，也应更换。

3）更换滑板时的间隙和对齐尺寸：

滑板和弓角间的间隙应为0.5mm到1.5mm之间；弓角和滑板的端部要磨平，以便滑板和弓角之间平滑过渡。

4）弓角的状况：如弓角出现有裂纹，则应更换。

第四十页，共82页。5）弓头高度的调整

如图所示，尺寸(1)：设计高度（95mm±6mm），测量时无接触力。尺寸(2)：设计高度（90mm±6mm），测量时为120N接触力。

当施用规定的接触力120N时，在滑板托架和平衡杆导杆上表面之间应有大于15mm的间隙。任何与规定尺寸的偏差意味着橡胶弹簧元件没有正确地安装到调整板上或调整板的安装孔位置安装不合理或小转轴（弓头与上框架连接）弯曲了。弯曲的部件应拉直或最好更换成新零件。如果尺寸小于84mm，可通过向下移动调节板安装孔位置来升高弓头，移动锁紧螺母(luómǔ)到下一个孔，弓头约升高5到10mm。第四十一页，共82页。6）橡胶弹簧元件的检查为检查橡胶弹簧元件的适当性，有必要测量元件的弹性比率：施用70N的荷载(hèzài)（7千克重的力），测量碳滑板顶端到顶管顶端的距离；施用120N的荷载(hèzài)（12千克重的力），再次测量碳滑板顶端到顶管顶端的距离。两值之间的差额必须在5mm到6mm之间（整个弓头悬挂计算的弹性比率：8800N/mm±880N/mm）。在使用的前三个月，新元件约下陷5mm到8mm。因此，在使用一段时间后应检查碳滑板上表面与小转轴之间的距离，如果此参数不合格，则需按上述方法对受电弓弓头进行调整，以保证相关参数符合设计要求。调整时必须确保弓头悬挂的两端是均等调节的，并且弓头平行于顶管。第四十二页，共82页。5.2.7气路装置

将受电弓气路连接到试验工装上，给受电弓充以额定气压560kPa，10min后，检查气路压力下降不超过起始气压的5％（28kPa）。如果管路(ɡuǎnlù)部分漏气，则需拧紧或更换相应气动元件，同时在连接部位加乐泰密封胶577或更换管路(ɡuǎnlù)。或在受电弓整个气路各接头处涂肥皂水,对受电弓充以额定工作气压，检测气路接头处是否有冒泡的现象，如有则采用上述同样方法处理。第四十三页，共82页。维修等级说明运行里程数间隔期S日检1日A1～2周检约5～101～2周B月检约20～401月C半年检约2000.5年D6～8年检约1500～20006～8年6.维护(wéihù)策略6.1维修等级(děngjí)（供应商提供）第四十四页，共82页。6.1维修(wéixiū)等级（现行）项目内容日检

4～7天对所有列车进行登顶检查。月检检查碳滑条磨耗、碳滑条的水平度、羊角、弓头转动轴承、弓头支撑座及弹簧、紧固螺栓等。检查上框架、定形杆、定形杆连接部件、检查和清洁上框架支撑液压减震器、检查和清洁平行导向杆、活塞杆、连接部件、检查下框架、连杆、关节轴承、底架等。第四十五页，共82页。项目内容月检连接电缆检查内容：电缆及连接螺栓。测量受电弓与触网的接触压力。清洁、检查绝缘子。架修更换所有分流线重新油漆框架和底部框架更换所有轴承第四十六页，共82页。6.2维修计划

注意:每次检查的维修项目都包含次等级检查列表中的项目，因此‘D’级检查包括(bāokuò)‘C’，‘B’和‘A’级检查的项目，以及车辆在运行前和运行间的‘S’级检查！序号部件维修内容维修等级1受电弓目检各主要部件、底架、铰链系统无受损、裂纹、缺失、变形的零件或冲击零件；导流线（包括弓头电流连接组装、肘接电流连接组装、底架电流连接组装）无断裂或松动；滑板无断裂、裂纹、过度磨损；支持绝缘子无裂缝、污染或撞痕；降弓位置指示器上下感应面无污染；受电弓应能正常升降，无异响。S（日检）第四十七页，共82页。2受电弓碳滑板紧固牢固，无松动现象，表面应规则无缺损，磨擦面应光滑；滑板出现裂纹、槽纹、刃部有冲击或滑板根部厚度时，更换滑板；弓角磨损偶尔发生，但不是受电弓本身造成的，当弓角或滑板边缘切口严重磨损时，需立即维护接触网；擦拭干净降弓位置指示器的上下感应面。A（1~2周检）第四十八页，共82页。3受电弓碳滑板和弓头悬挂装置间的连接是否松动，弓头悬挂装置和上框架顶管间的连接是否松动；检查弓角是否有开裂现象，更换有裂纹的弓角。B（月检）受电弓在任何状态下，导流线都不应被拉紧或与其他部件接触，有断股的导流线必须更换。检查升弓装置钢丝绳是否有断股现象，如有一根钢丝断裂必需更新钢丝绳。检查升弓气囊是否有漏气现象，必要时更新。擦拭干净降弓位置指示器的绝缘安装板表面。4受电弓检查受电弓静态接触压力及升降弓时间是否符合设计要求。C（半年检）第四十九页，共82页。4受电弓检查受电弓静态接触压力及升降弓时间是否符合设计要求。C（半年检）使用软布、清洁剂清洁绝缘子全部表面，清洁完毕后绝缘子应干透并发亮。更换有裂纹或碰痕的绝缘子。检查各接线端和接头的紧固件，必要时紧固，更新。如果安装了新滑板，重新调节接触压力。升弓装置钢丝绳清洁和涂脂。检查受电弓气路气密性。第五十页，共82页。5受电弓检查受电弓横向变形。D（6~8年检）拆卸受电弓：检查下臂杆的底架轴承、肘接轴承。拉杆接头清洁和涂脂。升弓装置钢丝绳清洁和涂脂。更新升弓装置气囊。更新橡胶弹簧元件。更新阻尼器。第五十一页，共82页。7.检测(jiǎncè)装置介绍7.1作用(zuòyòng)介绍安装在车库入库线段，可检测所有回库列车受电弓，实现每天对回库列车受电弓的检查要求。安装在正线上，可时刻检测经过该设备列车受电弓，对出现的受电弓故障及外界因素造成的受电弓损伤(sǔnshāng)，可及时发现、报警和处理。第五十二页，共82页。7.2功能(gōngnéng)介绍1）检测、记录受电弓滑板厚度，具备受电弓滑板磨耗超限、缺口自动报警(bàojǐng)功能。2）检测、记录受电弓中心线偏移量、弓头上、下、前、后倾斜量，具备上述检测数据超限自动报警(bàojǐng)功能。3）检测、记录受电弓羊角端点的X、Y值，并与上次记录进行比较，实现羊角脱落、变形自动报警(bàojǐng)功能。第五十三页，共82页。4）检测、记录上框架与下臂杆连接铰链处高度，并与上次(shànɡcì)记录进行比较，实现该高度超限、异常自动报警功能。5）车顶状态视频监控功能。6）列车号和端位自动识别功能。7）各项检测记录的查询、统计、综合分析、打印、故障报警值设置及网络共享管理功能。8）系统、设备自诊断、故障报警功能。第五十四页，共82页。7.3设备(shèbèi)介绍第五十五页，共82页。受电弓检测装置(zhuāngzhì)，由车号识别系统、受电弓在线监测系统及数据管理系统三个子系统组成。现场布局主要由三部分构成：1）轨道探测区；2）轨边检测箱；3）数据管理控制中心。轨道探测区设备(shèbèi)主要包括：7个车轮传感器，7个图像传感器、3个高速闪光灯、1个车号识别装置、1套视频监控系统（包含1台网络视频摄像机和2只补光灯）。第五十六页，共82页。2）轨边检测箱轨边检测箱包含：图像采集分析工控机、信号处理机、系统PLC控制、车号识别主机以及其他辅助设备等。3）数据管理控制中心数据管理控制中心包含数据库服务器、数据发布服务器功能，并实现(shíxiàn)系统的远程监控。轨边检测箱将监测的数据进行处理后通过光纤或网线传输至数据管理控制中心，中心服务器对这些数据进行分类、形成数据报表，并将数据报表形成网页，供公司各部门通过内部网络访问。

第五十七页，共82页。7.4滑板厚度、缺口检测工作原理：安装在接触网上方的四个高速图像传感器，实现受电弓前后滑板厚度、缺口的图像采集，图片通过图像预处理、滑板边缘检测、边缘定位等，获取滑板边缘轮廓线数据，从而获得滑板最高点和最低点数据，二者之差即为滑板磨耗量数据，同时通过滑板轮廓线分析，获取缺口信息。其中，边缘检测和定位算法(suànfǎ)是关键，也是决定系统检测精度的重要因素。第五十八页，共82页。7.5用户软件功能：1、用户登陆：用户进入系统前首先要经过登陆页面进行(jìnxíng)登陆，用户输入用户名和对应的密码，系统进行(jìnxíng)身份验证，验证不通过时，给出错误信息，并禁止用户进入系统。2、用户权限管理：分三级管理，普通人员、操作人员、管理人员。第五十九页，共82页。用户软件功能：3、浏览行车报表：行车报表可以显示最近300辆列车的行车记录，显示所有(suǒyǒu)检测数据、报警信息，浏览图片（1个受电弓7张图片）、视频。4、综合查询报表：根据用户在查询界面选择的搜索条件，对数据库进行特定检索，检索的历史数据结果显示于界面的表格中。行车(hángchē)报表界面查询报表(bàobiǎo)界面第六十页，共82页。用户软件(ruǎnjiàn)功能：5、故障报警报表查询1）已确认故障报警报表查询2）未确认故障报警报表查询3）故障处理日志报表查询

已确认故障报警(bàojǐng)报表界面故障处理日志(rìzhì)报表界面第六十一页，共82页。8.常见故障1）碳滑板不在一个水平面，造成碳滑板偏磨。2）弓头支撑座弹簧失效，造成碳滑板与触网硬接触。3）受电弓分流导线接触不良，造成导线连接处发热、断裂。4）受电弓绝缘子损坏，造成短路。5）受电弓升弓装置(zhuāngzhì)失效，造成受电弓无法升起或落弓。第六十二页，共82页。故障可能原因隔离程序纠正措施1.1碳滑板过度磨损均匀磨损显示运行正常检查碳滑板更新碳滑板1.2滑板上的槽由于电网上的故障更新碳滑板1.3刃部有冲击由于电网上的故障更新碳滑板2.1接触电网与弓头放电接触力太低检查升弓气压重调升弓气压2.2接触力太低气动元件出现故障检查和更新有缺陷的气动部件2.3弓头被阻挡或变形检查弓头是否能自由转动如果需要进行修理或更新第六十三页，共82页。2.4新的电网---按照其磨损进行解决3.1无法升弓有缺陷的控制电路检查线路连续性如果需要，进行修理、更换3.2有缺陷的气路检查线路是否漏气或检查插头如果需要，进行修理、更换3.3、、、、、、检查供风气路压力更新有缺陷的气动部件3.4缺陷的升弓气囊检查气囊和接头如果需要，进行修理3.5轴承故障检查轴承如果需要，加润滑油，或更新受电弓轴承第六十四页，共82页。4.1无法保持升弓有缺陷的气路检查气路是否漏气如果需要，进行修理4.2``````检查气路压力和供应更新有缺陷的气动部件4.3有缺陷的升弓气囊检查气囊和接头如果需要，进行修理5.1无法降弓有缺陷的控制电路检查线路的连续性如果需要，进行修理5.2有缺陷的升弓气囊检查气囊如果有缺陷就更新第六十五页，共82页。9.案例(ànlì)分析9.1降弓位置指示器信号输出(shūchū)异常及绝缘子击穿9.1.1降弓位置(wèizhi)指示器作用当受电弓开始升弓或降弓到位后，给车辆系统提供相应信号。在使用过程中，曾发生该设备工作性能不稳定，导致无法给出降弓或升弓信号故障。甚至曾发生短路跳闸等故障。第六十六页，共82页。9.1.2降弓位置指示器工作(gōngzuò)原理该装置安装在受电弓底架上，由两个(liǎnɡɡè)绝缘子分成左右两部分，绝缘子左端与受电弓底架相连，带有高压电；右端被绝缘子隔离开，不带电受电弓处于降弓状态时，上框架顶管压下启动件，启动件上得滑环向下运动，迫使限位开关上的顶杆向内伸缩，限位开关闭合，给出受电弓降弓信号；升弓时，上框架顶管施加(shījiā)的压力解除，启动件在压簧的作用下带着滑环向上运动，同时限位开关上的顶杆弹出，限位开关断开，给出升弓信号。第六十七页，共82页。9.1.3故障原因分析(fēnxī)1）信号故障当司机给出升弓或降弓指令很长时间后，受电弓监控系统始终无法接受到升弓或降弓信号，但走出司机室查看受电弓状态时，却可以看到已经降弓或升弓，上车检查发现，受电弓降弓指示器上得启动件被安装支架卡滞，导致启动件无法上升(shàngshēng)或下降。启动件为绝缘材料，硬度小，脆性比较大，以安装支架上的两个圆孔为导向上下运动。安装支架为3mm厚的不锈钢板，两个圆孔的周边未倒钝，孔与启动件的接触面粗糙度较大第六十八页，共82页。受电弓降到位时，启动件会被上框架底杆垂直下压，向下运动，此时启动件上的滑环会推动限位开关内的顶杆向内运动，与此同时限位开关内的顶杆就会给启动件一个反作用力，启动件由于受到此力的作用会与安装板的摩擦力增大，随着时间的推移，启动件会被磨耗，使其与安装支架导向孔的配合间隙越来越大，就容易出现启动件被安装支架割伤和卡滞。导致限位开关无法及时(jíshí)闭合。第六十九页，共82页。当受电弓升起，解除上框架顶管给启动杆的垂直压力，由于(yóuyú)安装支架和启动件摩擦力过大，压簧的力不足以克服此力，就会阻碍启动件向上运动，导致限位开关无法及时断开2）网线跳闸在大雨(dàyǔ)天气，有时列车会发生短路故障，在上车顶检查时，发现绝缘子表面发现贯穿的烧伤现象第七十页，共82页。两个绝缘子为圆柱形式，其电气间隙和爬电距离都为60mm，从绝缘子的表面情况来看，表面烧伤主要是由于电击穿引起的。主要原因是：1）绝缘子有一定的老化2）由于碳滑板的磨耗，碳颗粒会不断掉落在绝缘子上，当达到一定量时，绝缘性能下降3）环境异常（如雨天，污染度高）当上述因素一起作用时，且绝缘子的爬电距离不够大的话，就会引起绝缘子电击穿，绝缘层破坏的现象，使安装支架带电，电流通过编织(biānzhī)线接地，引起车辆短路网线跳闸等现象。第七十一页，共82页。根据IEC60077-11999中的要求，污染(wūrǎn)等级为PD4环境中使用绝缘子，要求爬电距离为25mm/kv，同时标注有的电网要求为45mm/kv，因绝缘子使用环境比较恶劣，因而爬电距离需符合标注中的要求，那么绝缘子要求的最小爬电距离为2KV（线路网压最大值）*45mm/kv=90mm，而实际使用的爬电距离只有60mm，这是一种巨大的隐患。第七十二页，共82页