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摘要:本文主要探讨了关于宁波轨道交通2号线一期受电弓ADD(自动降弓)功能的原理,以及该功能的必要性及实用性。
关键词:轨道交通车辆;受流系统;受电弓
1 总体概况
自2018年,宁波轨道2号线一期发生了三起由于碳滑板漏气引起ADD装置启动导致受电弓无法升起的故障,由于ADD装置引起的受电弓降弓无法通过临时处理再次升弓,只能待列车回库后登顶处理漏点之后才能重新升起受电弓,一般无法在正线直接处理,如果两个受电弓同时发生上述故障,只能进行救援,所以将会对正常运营造成较大的影响。
2 问题描述
2018年3月3日,2号线一期日检过程中发现020205车受电弓无法升起,登顶检查为碳滑板的气管连接处漏气,ADD自降弓装置启动导致无法升弓。
2018年5月10日,2号线一期特别修检查发现020045车受电弓无法升起,登顶检查为碳滑板固定螺栓处存在漏气现象,导致ADD自降弓。
2018年5月24日,2号线一期发现020192车受电弓碳滑板漏气,导致ADD装置启动,受电弓无法升起。
针对上述三起故障,中车株机公司分析为碳滑板的自动降弓气管老化,引起管路漏气,导致ADD装置启动,最终造成受电弓降弓。
3 受电弓ADD装置介绍
ADD装置分为三个部分:快排阀,具有特殊气道的碳滑板,相关配套的管路。
ADD装置的基本工作原理:快排阀有三个气路接口,出气口与碳滑板的气路连接,进气口与升弓气囊的气路连接,排气口与大气连接。
受电弓正常升弓时,进气口的压力等于出气口的压力,进气口、出气口气压差为零。
当受电弓滑板破裂或磨损到限时,通向滑板的气路泄露,快排阀出气口的压力下降,进气口的压力不变,进、出气口形成压力差。当压力差达到快排阀的开启压力,则排气口打开,碳滑板和气囊的气路与大气连通,受电弓开始迅速自动的下降。
4 故障原因分析
根据厂家给出的分析报告,漏气的主要原因为碳滑板的硅胶气管路老化后,无法保证密封性。厂家对碳滑板使用寿命的建议为不超过1.5年或者18万公里,碳滑板的存储年限不超过5年。
5 必要性分析
针对2号线一期发生的三起自动降弓故障,对于受电弓ADD装置的设置必要性作以下分析:
5.1 目前2号线一期运营时间接近3年,运行公里数36万公里左右,根据目前碳滑板的磨耗情况,每10万公里的磨耗量不足2mm,按照宁波轨道交通制定的碳滑板更换标准,碳滑板的最大磨耗量为12.8mm,所以在目前的磨耗情况下2号线一期碳滑板可以使用5年或者64万公里,远远超过厂家提供的建议寿命,厂家的建议寿命主要是根据硅胶管的老化情况而定,而非碳滑板的实际磨耗量,对于那些弓网关系较好的线路,这将造成大量的浪费,从经济性角度分析,该设计是非常不合理的。
5.2 碳滑板具体结构如下图5所示,其中1为碳滑碳条、2为铝拖架、4为在碳滑板内部设置的ADD气管路。
ADD气管路在碳滑板内设置了硅胶管(图5中序4),这样的设定保证了碳滑板磨耗到限时,硅胶管磨损破裂,内部硅胶管通过气管向外排气,从而造成了快排阀进、出气口压力差,快排阀启动后列车自动降弓。
但是该设计的实际作用极小,根据检修经验,碳滑板磨耗快到碳滑板的卡槽处,如下图6红线所示位置,由于该边沿非常薄,将会出现大块裂纹,导致碳滑板无法使用,该磨耗程度距离气管路的磨耗还有一定距离,所以该设计并没有起到实际的防范作用。
另外碳滑板的铝托架的包边高度也高于该气管,所以碳滑板首先将磨到铝托架的包边,而不是先接触碳滑板气路,此时铝托架的包边已经对接触网造成损伤(尤其对于柔性网),却并未达到ADD装置保护启动的阈值。
5.3 在2016年8月,2号线一期曾发生8起受电弓碳滑板受正线撞击导致不同程度破裂的故障中,ADD装置均未启动,未起到任何保护作用。但是目前2号线一期发生的三起碳滑板漏气其实都是ADD降弓装置的配套气管引起,所以该装置在实际运用中不但没有起到应有的作用,反而增加了故障点。
5.4 调研了全国各家地铁公司,目前株机项目中安装有ADD自动降弓装置的线路有:深圳11号线,宁波1、2、3号线,成都1号线,天津6号线;开通时间在2014年之后的线路但是未安装自动降弓项目有:广州7、9、14、21号线,郑州2、5号线,长沙1、2、3、4号线,杭州2、4号线,南京S1(机场线),南京S8(宁天城际线),上海11号线。所以大部分城市地铁项目不选择安装ADD自动降弓装置。
基于以上的必要性分析,建议屏蔽2号线一期的ADD受电弓自动降弓功能,并在后续线路的受电弓设计中重新评估该装置的必要性。
6 处理方法
由于ADD装置本身带有截止閥,如下图7所示,将该截止阀打至截止位,可将出气口(与碳滑板气管连接)的气路截断,这样保证了从截止阀至碳滑板这一段的气路发生漏气情况后不会启动ADD装置,也就屏蔽了这部分管路的ADD功能。
参考文献:
[1]宁波轨道交通2号线一期TSG18G型受电弓使用维护说明书. 2013
关键词:轨道交通车辆;受流系统;受电弓
1 总体概况
自2018年,宁波轨道2号线一期发生了三起由于碳滑板漏气引起ADD装置启动导致受电弓无法升起的故障,由于ADD装置引起的受电弓降弓无法通过临时处理再次升弓,只能待列车回库后登顶处理漏点之后才能重新升起受电弓,一般无法在正线直接处理,如果两个受电弓同时发生上述故障,只能进行救援,所以将会对正常运营造成较大的影响。
2 问题描述
2018年3月3日,2号线一期日检过程中发现020205车受电弓无法升起,登顶检查为碳滑板的气管连接处漏气,ADD自降弓装置启动导致无法升弓。
2018年5月10日,2号线一期特别修检查发现020045车受电弓无法升起,登顶检查为碳滑板固定螺栓处存在漏气现象,导致ADD自降弓。
2018年5月24日,2号线一期发现020192车受电弓碳滑板漏气,导致ADD装置启动,受电弓无法升起。
针对上述三起故障,中车株机公司分析为碳滑板的自动降弓气管老化,引起管路漏气,导致ADD装置启动,最终造成受电弓降弓。
3 受电弓ADD装置介绍
ADD装置分为三个部分:快排阀,具有特殊气道的碳滑板,相关配套的管路。
ADD装置的基本工作原理:快排阀有三个气路接口,出气口与碳滑板的气路连接,进气口与升弓气囊的气路连接,排气口与大气连接。
受电弓正常升弓时,进气口的压力等于出气口的压力,进气口、出气口气压差为零。
当受电弓滑板破裂或磨损到限时,通向滑板的气路泄露,快排阀出气口的压力下降,进气口的压力不变,进、出气口形成压力差。当压力差达到快排阀的开启压力,则排气口打开,碳滑板和气囊的气路与大气连通,受电弓开始迅速自动的下降。
4 故障原因分析
根据厂家给出的分析报告,漏气的主要原因为碳滑板的硅胶气管路老化后,无法保证密封性。厂家对碳滑板使用寿命的建议为不超过1.5年或者18万公里,碳滑板的存储年限不超过5年。
5 必要性分析
针对2号线一期发生的三起自动降弓故障,对于受电弓ADD装置的设置必要性作以下分析:
5.1 目前2号线一期运营时间接近3年,运行公里数36万公里左右,根据目前碳滑板的磨耗情况,每10万公里的磨耗量不足2mm,按照宁波轨道交通制定的碳滑板更换标准,碳滑板的最大磨耗量为12.8mm,所以在目前的磨耗情况下2号线一期碳滑板可以使用5年或者64万公里,远远超过厂家提供的建议寿命,厂家的建议寿命主要是根据硅胶管的老化情况而定,而非碳滑板的实际磨耗量,对于那些弓网关系较好的线路,这将造成大量的浪费,从经济性角度分析,该设计是非常不合理的。
5.2 碳滑板具体结构如下图5所示,其中1为碳滑碳条、2为铝拖架、4为在碳滑板内部设置的ADD气管路。
ADD气管路在碳滑板内设置了硅胶管(图5中序4),这样的设定保证了碳滑板磨耗到限时,硅胶管磨损破裂,内部硅胶管通过气管向外排气,从而造成了快排阀进、出气口压力差,快排阀启动后列车自动降弓。
但是该设计的实际作用极小,根据检修经验,碳滑板磨耗快到碳滑板的卡槽处,如下图6红线所示位置,由于该边沿非常薄,将会出现大块裂纹,导致碳滑板无法使用,该磨耗程度距离气管路的磨耗还有一定距离,所以该设计并没有起到实际的防范作用。
另外碳滑板的铝托架的包边高度也高于该气管,所以碳滑板首先将磨到铝托架的包边,而不是先接触碳滑板气路,此时铝托架的包边已经对接触网造成损伤(尤其对于柔性网),却并未达到ADD装置保护启动的阈值。
5.3 在2016年8月,2号线一期曾发生8起受电弓碳滑板受正线撞击导致不同程度破裂的故障中,ADD装置均未启动,未起到任何保护作用。但是目前2号线一期发生的三起碳滑板漏气其实都是ADD降弓装置的配套气管引起,所以该装置在实际运用中不但没有起到应有的作用,反而增加了故障点。
5.4 调研了全国各家地铁公司,目前株机项目中安装有ADD自动降弓装置的线路有:深圳11号线,宁波1、2、3号线,成都1号线,天津6号线;开通时间在2014年之后的线路但是未安装自动降弓项目有:广州7、9、14、21号线,郑州2、5号线,长沙1、2、3、4号线,杭州2、4号线,南京S1(机场线),南京S8(宁天城际线),上海11号线。所以大部分城市地铁项目不选择安装ADD自动降弓装置。
基于以上的必要性分析,建议屏蔽2号线一期的ADD受电弓自动降弓功能,并在后续线路的受电弓设计中重新评估该装置的必要性。
6 处理方法
由于ADD装置本身带有截止閥,如下图7所示,将该截止阀打至截止位,可将出气口(与碳滑板气管连接)的气路截断,这样保证了从截止阀至碳滑板这一段的气路发生漏气情况后不会启动ADD装置,也就屏蔽了这部分管路的ADD功能。
参考文献:
[1]宁波轨道交通2号线一期TSG18G型受电弓使用维护说明书. 2013