受电弓快速脱网装置安装使用说明书改概要.docx

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受电弓快速脱网装置安装使用说明书改概要

目录

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第一章装置简介

第一节概述

随着我国电气化铁路里程的不断延伸,牵引供电的可靠性已经成为人们广泛关注的重要课题之一。

尤其是“接触网”故障和“弓网”事故直接影响着铁路运行的安全效益和经济效益。

近年来,通过调查各项数据表明,国内铁路运输干线上运行列车因“弓网”事故造成的直接经济损失及间接经济损失高大数千万元,严重影响铁路运输的安全效益和经济效益。

“弓网”事故不仅会严重破坏牵引供电设备、机车部件、导致接触网停电或机车故障,中断铁路运输、打破正常的运输秩序,而且给社会带来了不良影响。

因此,为了把“弓网”事故给铁路机车运输的安全效益和经济效益所带来的危害降低到最低程度,成都畅通机车车辆技术开发有限公司研制开发了“TW-1型受电弓自动快速落网装置“（以下简称受电弓快速脱网装置。

该装置弥补了TSG1型及TSG3型受电弓在紧急情况下离线时间慢和不能快速自动脱网的不足之处,它不改变受电弓本身设计性能,为防止弓网事故提供了强大的技术保障。

受电弓快速脱网装置适用于国内电气化铁路的各型电力机车。

在运行中,当接触网或受电弓发生可视或不可视故障时,该装置可人工控制或自动控制运行受电弓快速脱网,从而有效防止了弓网事故的发生。

该装置由检测部分、气电控制装置、快速脱网执行机构组成。

检测部分由充气三角支撑、限位传感器及与之相连的风管路组成,其作用为由于弓网事故使检测元件（充气三角支撑或限位传感器破裂,其内的压力空气迅速排出而产生一个气压变化信号并通过相应的检测风管路传给气电转换装置。

气电控制装置即装置的控制中心,通过其内部的压差检测装置,检测充气三角支撑或限位传感器的空气压力变化并转换为电信号,另外降弓执行继电器、跳主断路器继电器、快速降弓继电器、手动快速降弓按钮检测通道均在该装置内。

控制电路包括人工控制和自动控制受电弓快速脱网两部分,其作用是当乘务员发现弓网事故或者发生不可视弓网事故时通过控制电路来人工控制或者自动控制受电弓快速脱网执行机构中的电磁阀得电动作,发生受电弓快速脱网。

快速脱网执行机构由风管路故障截断塞门、快速排风电磁阀及其执行风管路组成。

其作用为通过气电控制盒内的继电器使快速脱网电磁阀得电动作时,使传动风缸的压力空气通过电磁阀迅速排向大气而完成快速脱网。

第二节技术条件

一、适用范围

受电弓快速脱网装置适用于安装在SS1、SS3、SS4等各型电力机车上的TSG1型及TSG3型受电弓上。

二、使用条件

该装置设计应符合铁道部有关技术规范,并且应在下列环境条件下能正常工作:

1海拔高度

不超过4500mm

2环境温度

装置周围的空气温度为-25℃—45℃。

3振动与冲击

装置应能承受频率（f为1—100Hz的纵向、横向、垂向下振动,振动幅值（A如下:

A=25/fmmf=1—10Hz

A=250/fmmf=1—100Hz

装置还应能承受纵向、横向和垂向三个方向的冲击,冲击加速度不大于30米/平方秒。

4相对湿度

最湿月月平均最大相对湿度不大于90%（该月月平均最低温度为25℃5安装条件

安装在能防止风、沙、雨、雪、霜直接侵袭的车体内,或车体外部。

第三节技术参数

“受电弓快速脱网装置”技术参数如下:

一、工作电源电压:

DC110V

二、额定风压:

500Kpa

三、受电弓工作高度范围:

400—1900mm

四、人工控制脱网时间:

〈0.8s

五、自动控制脱网时间:

〈1.0s

符合TB/13021—2001及TB/T1456-1999标准

第四节动作原理

受电弓快速脱网装置的动作原理图一所示。

图一快速降弓装置原理框图

受电弓快速脱网装置主要由检测部分、气电控制装置、快速脱网执行机构组成。

检测部分由充气三角支撑、限位传感器及与相连接的检测风管路组成,布置于受电弓弓头及框架部分,即车顶高压侧,由耐高压电绝缘软管实现高、低

电压隔离,同时完成空气压力信号的传递,通过安装在机车内低压侧检测风管路与气电转换装置内的压力检测通道。

快速脱网执行机构由风管路故障截断塞门、快速降弓电磁阀组成。

从原理框图可知:

受电弓快速脱网装置具有人工控制和自动控制两种功能。

一、人工控制:

机车运行时,若发现接触网异常等可视故障时,副司机应及时按下副司机台面上的“快速脱网”按钮,使气电控制盒的手动降弓通道得电,气电控制盒首先断开主断路器。

同时使受电弓的升弓电磁阀及快网脱网装置执行机构的快速脱网“电磁阀”得电动作,传动风缸内的压力空气通过电磁阀迅速排向大气,从而实现了运行受电弓在很短时间内弓网分离,避免了弓网事故的发生。

二、自动控制:

当接触网发生不可视故障时（如接触导线上“硬点”、异物或非工作支导线从弓角外侧钻入托架底部以及受电弓发生滑板条掉块、起槽,使运行受电弓及其弓头受到冲击力或非正常力,充气三角支撑破裂;或者接触网导线拉出值超限,线岔处非工作支导线高度超限或受电弓横动量超限造成网线滑至滑板托架弓角部极限位置时,限位传感器受到非正常力或者冲击力、摩擦力而破损。

上述两种情况都会造成充气三角支撑或限位传感器内腔的压力空气迅速排向大气,此时与之以管路相连的检测系统及气电控制装置内的压力检测部分将变化的压力转换为电信号,通过控制电路使主短路器断开,并控制受电弓升弓电磁阀失电,同时使快速脱网装置执行机构的快速降弓电磁阀得电动作,使传动风缸内的压力空气通过该电磁阀迅速排向大气,实现了弓网快速分离。

当接触网发生不可视故障时即使受电弓弓头受损坏,但由于未受损坏的框架部分快速降落而避免受电弓其他部件被损坏,防止了弓网事故的进一步扩大。

同时,因为设置了快速排风电磁阀,使受电弓在快速降落初始时传动风缸的压力空气通过电磁阀快速大量排出,保证了受电弓弓头快速脱网,之后排出的压力空气进入大气,然后快速切断,使传动风缸的压力空气不会立即快速排尽,从而避免了受电弓底座受到快速下落的弓架的强大冲击,可通过调节气电控制盒的强弱调节旋钮受电弓的脱网时间。

第二章装置的主要功能技术基础及构造

第一节装置的主要功能

TW-1型受电弓自动快速脱网装置适用于国内电气化铁路的各型电力机车,在运行中,当接触网或受电弓发生故障时,该装置可人工或自动控制运行受电弓快速脱网,从而有效防止了“弓网”事故的发生。

该装置应具有以下主要功能:

符合铁道部有关技术规范,以确保列车运行安全。

一、装置具有自动控制受电弓快速脱网功能。

二、装置具有人工控制受电弓快速脱网功能。

三、装置具有先断开主断路器后降弓功能。

四、装置具有“脱网”显示功能。

五、装置控制受电弓快速降弓时具有缓冲功能。

在运行中,当机车乘务员发现接触网出现故障应及时操纵受电弓快速脱网装置的“快速脱网按钮”,使运行受电弓快速脱网,从而避免因接触网导线故障造成刮弓事故。

如因不可视接触网故障或受电弓故障刮坏受电弓弓头或“钻弓”时,该装置自动检测并控制受电弓（未受损坏部分快速脱网,防止弓网事故进一步扩大。

受电弓快速脱网装置在诸多防弓网事故方案中有着自己独特的设计思想和实现方案,所有部件组成独立的系统,不受外界条件的限制,便于安装、保养、维护,操作简便,质量可靠,即实用又便于推广。

该装置所设计的充气三角支撑及限位传感器基本上能检测到导致弓网故障的接触网因素和受电弓因素,能有效防止弓网事故的发生。

此外,设计可调节排风时间来达到调整脱网时间及缓解快速降落弓架冲击低座的目的。

第二节装置的技术基础

完成受电弓快速脱网装置功能的技术基础为气电转换原理,我们采用MPX5700压力传感器芯片作为完成本装置功能的一个关键部件,同时设计了专门的风道及安装座,以符合本装置性能要求。

在运行中,当该装置检测系统中的检测元件因弓网事故而使其破裂时,则产生一个气压变化信号通过相应的检测风管路传达到气电控制盒完成气电转换。

第三节装置的组成:

受电弓快速脱网装置主要由检测部分、气电控制盒装置、快速脱网执行机构组成。

检测部分由充气三角支撑、限位传感器及与相连接的检测风管路组成,布置于受电弓弓头和框架部分,即车顶高压侧,由绝缘软管实现高、低电压隔离,通过安装在机车内低压侧的检测风管路与气电转换装置的压力开关下气室相连。

快速脱网执行机构由风管路截断塞门、快速降弓电磁阀组成。

受电弓快速降弓装置各风管路系统是互相独立的,为方便受电弓的检修工作,风管路与各部件之间都有可拆卸的接头。

第四节装置的结构:

一、受电弓快速脱网装置在车顶的总体结构布置如图二所示。

图二受电弓快速脱网装置车顶布置

二、受电弓快速脱网装在车内的总体结构布置如图三所示。

图三受电弓快速脱网装置车内布置

1、2副司机操纵台;3、4升弓电磁阀;5、6气电控制盒;7、8快速降弓电磁阀;9、10升弓风管路;11、12检测风管路

第三章安装指南及调试

第一节安装指南:

为了实现由于弓网故障而使受电弓快速脱网的功能,必须按照受电弓快速脱网装置安装布置图,做到正确安装。

一、检测回路的安装布置:

检测回路由充气三角支撑,限位传感器,及与之相连接的检测风管路组成。

布置于受电弓弓头和框架部分,即车顶高压侧,由气路绝缘软管实现高、低电压隔离,通过安装在机车内低压侧的检测风管路与气电控制装置的气相通。

其原理图如图四所示。

图四快速降弓装置检测气路原理图

85、86升弓电空阀;143、144风管路故障截断塞门;JG01、JG02风管路故障截断塞门、JG03、JG04分水滤气器;JG05、JG06气电控制盒;JGrg01、JGrg02绝缘软管;JGrg03、JGrg04旋转软管;JGrg05—JGrg08至三角支撑软管;JGrg09—JGrg12至限位传感器软管;JG07—JG10三角支撑;JG11—JG14限位传感器

充气三角支撑是受电弓快速脱网装置中的一个检测元件,在三角支撑进气孔上旋入管接头,接上软管,并通过布置在受电弓上框架和下臂杆相应的检测风管路、车顶大盖穿墙接头、车内低压侧检测风管路与压力开关下气室相通。

充气三角支撑材料为铸铝,脆性大,强度最为薄弱,在机车运行中,当弓头部分受到非正常的冲击力或挤压力时,三角支撑首先破裂,其内腔的压力空气迅速排向大气,通