地铁受电弓升降弓电路分析及整改设计
［摘 要］ 文章基于实际运用中深圳地铁列车升降弓时发现的问题，分析该列车升降弓电路工作的基本原理，以及升降弓电路设计上存在的问题，提出相应的整改方案。
［关键词］ 城市轨道车辆；受电弓；升降弓电路
当今社会，随着世界各地对环境问题的日益关注，以及对城市规划建设的合理性考虑，城市轨道交通的大运量，及相对清洁的交通方式，成为各地政府鼓励人们出行的主要方式[1]。轨道交通车辆全部由电力驱动，在车辆行驶过程中，列车的启动、制动、车厢内的空调、照明用电全部由受电弓通过与接触网的相对滑动获得电流供给车辆使用，因此车辆的稳定性、安全性与受电弓升降是否正常有着密切关系[2][3]。
一、受电弓升降弓的电路原理分析
受电弓是地铁列车从接触网取得电能的电气设备，其最大特点就是靠滑动接触而收取电流，是地铁列车的动力源泉[4][5]。深圳地铁罗宝线续建工程项目株机 26 列车共有 2 个受电弓，每个受电弓都是安装在B 车（动车）二位端车顶上。图 1 为受电弓升降弓电路图。
在气压足够、司机台解锁、列车四个急停按钮没有拍下、紧急落弓按钮没拍下、本弓隔离在分位的状态下，在司机室按下升弓按钮=21- S02，升弓指令线 210111 得电，升弓保持继电器 =21- K205得电吸合，其常闭触点打开、常开触点闭合。在升弓允许 继电器 =31- K205 得电 、降弓继电器=21- K210失电的情况下 ，升弓保持继电器=21- K205 通过其 13、14及 23、24 触点自锁得电，进而使升弓电磁阀=21- Y01得电，压缩空气进入升弓气缸迫使受电弓升起。
降弓时，降弓指令线得电，降弓继电器=21- K210得电，升弓保持继电器 =21- K205 失电，进而使升弓电磁阀 =21- Y01 失电，升弓气缸内的压缩空气排向大气，受电弓降下。
二、受电弓升降弓电路整改
在日常检修工作中，发现在激活端的 B 车打下受电弓控制空开21- F201 后，列车降单弓，而在非激活端的 B 车打下受电弓控制空开 21- F201后，列车降双弓。从安全角度考虑，这给正线运营带来极大的安全隐患。例如，当非激活端的 B车受电弓控制空开 21- F201 因某种原因过流跳开后，列车两个受电弓都降下，列车失去牵引动力必定救援，将会造成很长时间的晚点延误。所以，要避免由此带来的安全隐患，该受电弓升弓电路必须整改。
（一）原因分析
整改前，电路图如图 2 组合图所示，左图为电源空开，右图为升弓允许电路。升弓保持电路见图1。由于 B 车受电弓升弓允许继电器 =31- K205 的电源是由 B 车空开 21- F201 控制。当在激活端 B车打下空开 21- F201 时，本单元的受电弓升弓保持继电器 21- K205 不能得电，进而使电磁阀也不能得电，故受电弓会降下。
当在非激活端 B 车打下空开 21- F201 时，同理本单元的受电弓升弓保持继电器 21- K205 不能得电，进而使电磁阀也不能得电，故非激活端受电弓会降下。但此时发现激活端单元升弓允许继电器=31- K205失电，因此激活端单元受电弓也会降下。
（二）升弓允许继电器 =31- K205 得电电路分析
从上面分析可知，列车受电弓要能升起，升弓保持继电器=21- K205必须得电，升弓保持继电器21- K205 又是受升弓允许继电器 =31- K205 控制，所以受电弓要能正常升起，前提是升弓允许继电器 =31- K205 必须得电。
如图 2 右图升弓允许回路所示，闸刀开关处于受电弓位，与闸刀开关相配的机械连锁闭锁处于锁闭位。此时电路电流走向为：非激活端 320821线→=31- V204→=72- K209→非激活端闭锁锁闭及闸刀开关处于受电弓位→车钩连接→激活端闭锁锁闭及闸刀开关处于受电 弓位→ 激活端=72- K209→激活端 =31- K205→车钩连接→非激活端 =31- K205。列车速度大于 0 后，=22- K218 及=22- K219将得电，闭锁锁闭及闸刀开关处于受电弓位部分将被 =22- K218 及 =22- K219 旁路代替，此时，闭锁被打开或闸刀开关不处于受电弓位都不会引起降弓。
通过分析升弓允许继电器 =31- K205 的得电电路，列车两个 B 车的升弓允许继电器 =31- K205是靠非激活端的列车激活继电器 72- K209 常闭触头21/22引电而得电的，当把非激活端 B 车打下空开 21- F201 时，两个 B 车的升弓允许继电器=31- K205都会失电，所以两个受电弓都会降下。
（三）整改方案电路
B车的升弓保持继电器 21- K205 电源供电线路不变，将 B车的升弓允许继电器 =31- K205 的电源单独分离开，并在B车增设一新空气开关给其供电，新空开取名刀开关监视，编号为 21- F205，如下图3中的左图。在图 3 的右图中，升弓允许电路由刀开关监视空开 21- F205 单独供电，这样整改后，就避免出现发生非激活端受电弓控制空开21- F201短路跳闸后，列车两个受电弓都降弓的情况，给列车正线运营带来了安全保障。整改后的电路图如下图 3 所示。
三、结 语
对列车升降弓电路整改后，消除了非激活端的 B 车受电弓控制空开 21- F201 因过流跳开后，列车两个受电弓会降下的安全隐患。该方案已成功实施于深圳地铁罗宝线续建工程所有的地铁车辆上。
［参考文献］
［1］安孝廉. 我国电气化铁路弓网故障及对策综论［J］.机车电传动,1995,(6).
［2］于万聚. 高速电气化铁路接触网［M］.成都:西南交通大学出版社,2002.
［3］卢红.对上海地铁受电弓的分析［J］.电力机车技术,2002,(2).
［4］郭京波,杨绍普,高国生. 高速铁路接触网一受电弓系统受流稳定性［J］.动力学与控制学报, 2004,(3).
［5］方鸿波,于萧寒.对受电弓离线产生过电压的分析［J］.铁道技术监督,2009,(1).
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