受电弓检测系统简介

“高科技”为机车运输保驾护航近年来，随着我国铁路事业的不断发展，铁路如同一张大网一样覆盖了全中国，每天铁轨上都有不同型号的机车在运行，机车就像是人的脑袋，带领着车厢走向全国各地，为各地运输乘客和物资。

而如今，随着科技的迅猛发展，铁路的安全装备也得到了大幅的提升，大量的高科技装备不断的涌出。

我段就新增了机车“6A”系统、受电弓在线检测系统、轮对在线检测系统设备，为机车的运行保驾护航。

一、高科技带来的“便捷”以前机车踏面发生剥离、擦伤，我们只能先通过肉眼检查，然后通知工作者对其踏面进行探伤，这样任务量比较大，难免职工会产生疲倦心理，减少或放弃对机车踏面的检查，给机车安全运行带来了极大地安全隐患，现在有了“6A”、轮对在线检测系统，就可以减少相当大地任务量，当“6A”、轮对检测系统发生报警时，我们只需对报警的机车进行复查，就可以消除机车安全隐患。

以前机车部件发生起火，我们只能通过自身的感觉来判断，但当我们发现火情时，机车都是在高速运行状态，很难极大限度的去降低损失，现在有了“6A”，我们可以在火情还未扩大的情况下，及时的将火苗扑灭在萌芽里，极大地为乘务员提高了安全保障、降低损失。

以前电力机车滑板条厚度的测量，必须职工登上大顶对其进行测量，首先是给职工带来了极大的安全隐患，其次是人工测量数据误差较大，现在有了受电弓在线监测系统，既可以降低职工的安全风险，提高了数据测量的准确性，还可以得出多方面的数据内容，为机车受电弓检修提供了较大的“便捷”。

二、系统介绍：（一）“6A”系统机车车载安全防护系统（简称：6A系统）是针对机车的制动系统、防火、高压绝缘、列车供电、走行部、视频等危及安全的重要事项、重点部件和部位，采用实时检测、监视、报警并可实现网络传输、统一固态存储和智能人机界面，整体研究设计而形成平台化的安全防护装置。

（二）受电弓在线检测系统“受电弓及车顶状态动态检测系统”安装在机车入库线路上，采用高速、高分辨率、非接触式图像分析测量技术，实现了对受电弓滑板磨耗、中心线偏移、工作压力等关键特性参数的动态自动检测和车顶异物及关键部件状态的室内可视化观测。

城轨车辆受电弓功能介绍及故障排查分析【摘要】：本文以某城轨车辆项目为例，浅析了受电弓系统在静态调试过程中的一些常见故障的分析与排查。

【关键词】受电弓系统、受电弓调节、故障分析、故障排查、故障总结。

【引言】城轨车辆的动力来源于轨道上方的接触网，受电弓装置则是将外部高压电能引入城轨车辆的媒介，保护受电弓装置的安全性，对城轨车辆而言就极为重要。

因此，在检修与运用过程中，如何发现受电弓装置的故障并采取有效的措施进行处理就十分具有意义。

一、受电弓功能介绍受电弓是一种铰接式的机械构件，它通过绝缘子安装于城轨车辆车顶。

受电弓的集电头升起后与接触网导线接触，从接触网上集取电流，并将其通过车顶母线传送到车内供车辆使用。

受电弓的升弓和降弓由气囊装置进行控制，气囊装置由气路控制，而气路又由一个电磁阀控制。

1、受电弓无振动而有规律地升起，直至最大工作高度，从受电弓弓头开始上升算起，在6～10秒内无异常冲击地抵达接触网线上；电磁阀得电，压缩空气通过气路装置和快速降弓阀进入气囊，气囊受到压缩空气的作用膨胀抬升，使得蝴蝶座通过钢丝绳拉拽下臂杆，这样，受电弓在钢丝绳的作用下，将随着气囊膨胀的大小而先快后慢地升弓。

2、降弓受电弓的下降通过受电弓的气囊升弓装置释放压缩空气来进行控制。

电磁阀失电，阀腔通大气，快速降弓阀中的快排阀口打开，气囊升弓装置内的压缩空气通过快排阀迅速排出，气囊收缩，受电弓靠自重迅速地降弓，整个降弓过程先快后慢。

如果在ADD装置中出现压力下降（即正常降弓和滑板损坏漏气），压力开关会断开车辆的主断路器。

这就避免了在带电情况下由于受电弓的快速降弓产生的拉弧对牵引线的破坏。

为了防止受电弓降落时砸坏底架上的其他部件，在阻尼器内部有一个缓冲装置，在阻尼器最后的30mm运动范围内阻尼会明显增加。

这个缓冲装置不能被调整。

如上图所示，当气囊中的气压达到调压阀的设定值时，受电弓将逐渐升起，与接触网相接触的接触压力将被确定。

通过释放气囊中的压缩空气，依靠受电弓的自重进行降弓。

380BL高速动车组受电弓自动降弓系统摘要：通过分析当列车换乘时受电弓上升的过程和调节气囊压力的过程，受电弓的电气和气动控制原理以及自动降下系统的工作原理以及受电数自动降低的功能。

关键词：380BL高速动车；受电弓；自动降弓系统受电弓自动降弓系统（ADD；自动降弓装置）也称为快速降弓系统，主要用于受电弓碳滑板磨损到极限或因外力损坏而控制气体回路泄漏，控制模块着火。

万一发生灾难性故障，受电弓会自动迅速下降，以进一步保护受电弓和悬链线免受损坏。

380BL高速动车组是中国唐山公司开发的新一代长编组高速动车组。

主要用于京沪高铁、京广高铁、武广高铁。

受电弓采用青岛法维莱轨制动有限公司生产的CX-PG型主动控制高速受电弓。

受电弓的主要特点是可以根据列车的行驶速度和受电弓的位置参数进行实时调整。

安全气囊的压力可确保稳定且良好的弓形接触和电流，而受电弓碳滑板具有自动弓形检测功能。

380BL动车组包括16辆车，分为4个拖曳单元。

车顶装有2号、7号、10号和15号受电弓。

火车行驶时，两个受电弓上升。

当受电弓自动下降时，列车同时通过总线控制装置降低另一受电弓，并断开相应的主断路器。

1.自动降弓的常见原因在动车组操作期间，有许多原因触发自动弓降低系统来自动降低受电弓，但有两个普遍原因，首先是受电弓碳滑板磨损到极限，存在或因外力而损坏时，自动ADD阀排出空气并触发自动弯头，其次是受电弓控制模块组件故障，火车与受电弓控制模块之间的MVB通信错误，受电弓控制模块报告严重故障，自动触发弓箭。

1.受电弓控制及自动降弓原理CX-PG受电弓的控制分为两部分：电气控制和气动控制。

安全气囊、ADD阀和碳滑板安装在车顶受电弓上，其余部分集成为控制模块并安装在受电弓下方。

在列车的车顶上，图1显示了CX-PG受电弓控制原理的示意图。

1.气动控制原理1.受电弓升弓过程的阶段首先是空气压力大于上阀体，压力空气会推动ADD 阀膜板上移（膜板上方弹簧被向上压缩）并脱离 ADD 阀排风口，压力空气与 ADD 阀排风口联通，在升弓初期会出现 ADD 阀对外短暂排风的现象。

地铁车辆受电弓功能介绍及常见故障处理摘要：随着城市地铁的不断发展，轨道车辆的安全运行受到了广泛关注，而受电弓是轨道车辆的受流装置，安装在车顶上部，受电弓弓头升起以后会和导线接触，然后从接线网上获取电力提供给车辆使用。

因此要充分了解受电弓功能，并对参建故障进行分析处理，才能确保受电弓的使用安全。

关键词：地铁车辆；受电弓功能；常见故障；处理城市轨道车辆不能自身携带能源，所以需要外部供给电能，而受电弓就是外部电能电器，利用车顶受电弓来获取电能，从而牵引列车运行。

受电弓在实际使用过程中，经常会出现一些故障情况，为了确保地铁车辆行车安全，在日常养护管理中，还应当排查这些故障情况，这样才能降低故障发生几率。

1受电弓概念受电弓是轨道列车的受流装置，可以使车辆从高压接触电网获取电流，是车辆的主要动力来源，同时还可以为高压设备和其他区域进行持续电量。

2常见故障类型2.1升弓故障当地铁车辆受电弓出现升弓故障时，应当检查蓄电池的供电情况，还要检查电路和储风缸风压状况，可以按照以下方式进行操作。

首先，是无电无气情况。

这种故障的产生原因，主要是车载的蓄电池供电不能满足工作要求，而受电弓的储风缸压力又比较小。

在这样的情况下，首先应该启动应急启动电源，然后将受电弓供风单元相关球阀切换至脚踏泵，使用脚踏泵方式进行升弓，当和受电弓与接触网完全接触上，就可以停止脚踏泵操作了。

其次，是有电无气情况。

出现这种情况是因为列车在无电状态下长时间静置，导致列车管路内的气体溢流使得气压不足，那么这个时候开启蓄电池立马升弓，受电弓是无法升起的。

首先开启蓄电池，这时受电弓供风单元上的压力开关会检测到压力不足而触发压力开关闭合，使得车下的初次升弓装置的升弓泵启动给初次升弓装置的储风缸打气，当压力达到一定数值时，压力开关会断开，升弓泵停止打气，然后再按下升弓按钮，受电弓就会正常升起。

最后，是有电有气情况。

出现这种情况是蓄电池电压正常，但是受电弓控制回路处于开路现象，这个时候需要排查受电弓控制回路的开路故障点，找到故障点并将其恢复，就可以正常升弓了。

轮对及受电弓在线检测系统1.基本功能 1.1概述轮对动态检测系统采用国际先进成熟的非接触式图像测量技术、高精度位移测量技术在线动态检测车轮各相关部位的尺寸和踏面缺陷， 适用于动车、机车车 辆、地铁各型车辆不同踏面形状的车轮。

本次投标供货设备已在各地铁、机务段、 动车所（段）、车辆段等运用上百套。

受电弓动态检测系统采用高速、高分辨率、非接触式图像分析测量技术，实 现对受电弓滑板磨耗、中心线偏移、工作压力等关键特性参数的动态自动检测和 车顶异物及关键部件状态的室内可视化观测。

适用于动车、机车、地铁各型车辆。

本次投标供货设备已在各地铁、机务段、动车所（段）等运用上百套。

设备具有多级电磁兼容（EMC ）设计保障，包括板级EMC 设计保障、基于EMC 器件选型保障、系统级EMC 设计保障、EMC 综合测试保障，并通过整体道床固定检测箱体，系统对车辆运行产生的振动以及接触网、 受电弓和变压器等 产生的电磁场具有抗干扰能力，能适应轨边的环境条件，保证测量精度。

轮对及受电弓动态检测系统的应用软件具有兼容性和可扩充性。

1.2轮对动态检测系统主要功能:轮对外形尺寸检测：踏面磨耗、轮缘厚度、Qr 值、车轮直径、轮对内距;车号及端位自动识别（自动识别与手动输入车号功能应能转换）2) 车轮踏面擦伤检测，并可设置实现超限报警; 3) 车轮不圆度检测; 4) 视频图像擦伤监测;1) 5) 6) 自动绘制车轮踏面外形曲线，并可实现超限报警显示;7) 具有检测结果存储、查询、统计、对比、打印功能，以及数据联网管理功能;8) 提供检测轮对技术状态的综合评价，报告超限车轮的超限数据及顺位信息;9) 提供数据输入/输出接口：轨道交通车辆基本信息输入接口、走行公里数输入接口、人工反馈信息输入接口、车辆基地网络访问接口等。

1.3受电弓动态检测系统应具备以下功能:1) 动态非接触自动图像分析处理并记录受电弓滑板磨耗值;7) 提供检测项目的图像及数据报表输出;8)9) 具有对检测出的数据进行分析、判断、整理的能力。

城轨车辆受电弓功能介绍及故障排查【摘要】受电弓是城市轨道交通车辆的受流装置，安装在车顶上部。

受电弓的集电头升起后与接触网导线接触，从接触网上取电流，通过车顶母线传送到车辆内部，供车辆设备使用。

本文简单描述了受电弓结构和受电弓的控制，详细描述了在受电弓试验过程中可能出现的一些影响调试的故障，以及常见故障的排除技巧，最终达到受电弓的安全可靠工作。

【关键词】受电弓控制常见故障【引言】目前世界上城市轨道车辆自身不带能源，所需能源来自轨道车辆外部的电能。

受电弓就是连接城市轨道交通车辆与外部电能的电器。

城市轨道交通车辆利用车顶的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。

本文简单描述了受电弓结构和受电弓的控制，并针对受电弓的电路控制和气路控制进行了分析，以及常见故障排查技巧。

适用于受电弓的调试及维护人员使用。

一、受电弓结构1.受电弓结构示意图如图一所示图一受电弓结构示意图二、受电弓的控制1.受电弓的电路控制受电弓电路控制原理图如图二所示。

列车电源线DC110V正端分别由30811和320411 提供电源，当列车激活后，列车控制系统进入工作准备状态，列车紧急停车继电器22-K108和列车占有继电器22-K151分别得电且本弓隔离开关在非隔离位，调试人员（驾驶员）可以操作升弓开关21-S02来执行“升弓”指令，操作降弓控制开关21-S01来执行“降弓”指令。

图二受电弓电路控制原理图1.受电弓的气路控制受电弓的升弓和降弓由气囊装置进行控制，气囊装置由气路控制，而气路又由一电磁阀控制。

2.1升弓过程：电弓的上升通过进入气囊的压缩空气来进行控制。

电磁阀得电，压缩空气通过气路装置，气囊受到压缩空气的作用膨胀抬升，使得蝴蝶座通过钢丝绳拉拽下臂杆，这样，受电弓在钢丝绳的作用下，将随着气囊膨胀的大小而先快后慢地升弓。

2.2降弓过程：受电弓的下降通过受电弓的气囊升弓装置释放压缩空气来进行控制。

电磁阀失电，阀腔通大气，气囊升弓装置内的压缩空气通过快排阀迅速排出，气囊收缩，受电弓靠自重迅速地降弓，整个降弓过程先快后慢。

地铁刚性接触网供电系统弓网状态在线检测装置摘要：随着现代科学技术的发展，接触网牵引供电系统被广泛应用到轨道交通建设项目中。

该系统在轨道交通中的应用可以极大地提升供电的安全性，并且有效保证供电的稳定性，进而提升轨道交通运行的可靠性。

良好的弓网关系是保障列车安全运行的基础，为确保弓网系统长期服役的可靠性，有必要建立城轨交通弓网检测监测体系。

弓网状态在线检测装置通过采集受电弓、接触网的相关数据，经过非接触式测量、图像识别及人工智能算法可实现弓网状态的实时监测，能够及时发现和解决弓网问题。

关键词：地铁；接触网；弓网；检测引言为了确保轨道交通的运行能够适应外界各种自然气候、地质条件及外界各种环境因素的干扰，管理人员应积极利用国内外先进的智能处理技术，采用多元管控措施保证接触网和受电弓网结构能够具备一定的适应性，在实现动车组重联的条件下，建立适宜的全生命周期的运行管理管理模式，逐步融入相应的检测技术，提升地铁线路的运输管理水平。

1智能弓网在线检测系统介绍经过科研人员的不断优化与改进，妥善运用适量图像智能处理技术、红外热成像技术、双目测量技术等非接触式的检测方式，能够及时收集并了解受电弓结构、弓网接触点发热情况、接触线磨耗及几何参数、接触网硬点等参数信息，一旦发现系统结构出现异常情况，此时，智能弓网监测系统就会在车辆特定区域发出一系列的报警信号，充分利用车载无线网络架构自动实时地将异常情况以图像、视频的方式传递给相关终端系统和地面分析服务器，当地面分析服务器等相关架构获取相应的检测数据信息后，采用特定模式对其进行综合评估与判断，并制定科学完整的分析计划，逐步改善弓网运行状态。

一个完整的智能弓网在线检测系统，主要由车载数据采集与传输设备、车内分析服务器、车底补偿设备以及地面数据中心系统等组成。

具体来讲，首先，高清视频采集模块、结构异常采集模块、红外热成像模块、接触线磨耗和几何参数检测模块以及接触网硬点检测模块组成了相应的车顶数据采集与传输设备，系统内部的所有架构采集到相关数据。

1引言受电弓作为地铁车辆从接触网收取电流的关键设备，其状态直接影响地铁运营安全。

在运营过程中，车顶容易出现异物、部件缺失等故障情况。

在国内地铁受电弓及车顶检修是在月修时人工登顶检查，检修周期长不能及时排除故障，效率低下，因此，对地铁车辆受电弓及车顶状态的监测就显得十分重要。

2系统组成及功能受电弓及车顶状态在线检测系统由基本检测单元、现场控制中心、远程传输通道和远程控制中心4个部分组成。

2.1基本检测单元基本检测单元分为受电弓磨耗中心线检测子系统、压力检测子系统、车顶故障动态图像监视系统，以及辅助系统实现检测功能的车号识别系统、安防系统等其它单元。

基本检测单元位于检测现场，实现系统检测功能。

受电弓磨耗中心线检测子系统实现受电弓碳滑板磨耗和中心线偏移量的检测功能；压力检测子系统在线检测受电弓工作位接触压力值；车顶故障动态图像监视系统使用高分辨率线阵相机自动完成对车顶及车顶侧面的高清图像获取，实现车顶异物，车顶关键部件缺失、变形等异常检测。

车号识别系统实现受检车辆车号自动识别功能；安防系统实现对设备现场进行安防监控，实现安防报警和录像功能。

2.2现场控制中心现场控制中心一般位于基本检测单元旁边或者相邻轨道旁的设备间，实现基本检测单元的供电、控制、数据和图像采集、分析处理与存储。

2.3远程传输通道远程传输通道连接现场控制中心和远程控制中心，实现控制信号和检测数据的可靠传输。

2.4远程控制中心远程控制中心是系统的控制中心、数据管理中心和监控中心。

远程控制中心由大屏幕显示器、控制台、控制机及其附属设备组成，一般位于DCC，在远程控制中心，可以通过大屏幕显示器回放车顶状态监控录像，设置系统参数，监控设备的运行状态和检测过程，查看、统计、分析、打印检测数据。

3检测原理3.1碳滑板磨耗检测如图1所示，碳滑板磨耗检测采用“图像测量法”实现受电弓磨耗的非接触动态检测。

系统采用磨耗相机1和磨耗相地铁车辆受电弓及车顶状态在线检测系统Dynamic Detection System for Pantograph and Roof Condition of Metro Vehicle王业超（天津市地下铁道运营有限公司，天津300222）WANY Ye-chao(TianjinMetroOperationCo.Ltd.,Tianjin300222,China）【摘要】地铁车辆受电弓及车顶状态在线检测系统利用非接触式图像测量技术，实现对受电弓滑板磨耗、中心线偏移、工作压力等关键特性参数的在线检测和车顶异物，车顶关键部件缺失、变形等异常检测功能。