中国标准动车组受电弓主动控制单元工作原理

方磊

摘要：因为受电弓的构成有差异，在高速动车组的车顶布置有差异，所有的受电弓接受的空气动力有差异，就要开展大量的调研试验来提升弓网的接触压力，并且对受倒流的翼片的安装形式进行约束，难以对大范围的空气动力进行精准定位以及适当的调整，进而使其接触的UT发生改变。中国标准动车组针对这一问题对受电弓主动控制单元进行了设计，本文介绍了中国标准动车组的基本工作原理，对控制单元、气路单元进行了详细的描述。

关键词：动车组；受电弓；主动控制单元；气路单元

引言

现在，我国比较多见的高速动车组受电弓，基本都是通过倒流翼片经过整改弓网接触压力。因为受电弓的构成有差异，在高速动车组的车顶布置有差异，所有的受电弓接受的空气动力有差异，就要开展大量的调研试验来提升弓网的接触压力，并且对受倒流的翼片的安装形式进行约束，难以对大范围的空气动力进行精准定位以及适当的调整，进而使其接触的UT发生改变。针对标准的动车组受电弓设计的主要把控方式的受电弓能处理以上问题。

1受电弓基本工作原理

按照我国标准动车组的技术要求，新的受电弓摒除了以往的通过倒流翼片的被动形式，经过主动控制的方式达到调整受电弓接触压力的目的。主动把控单元的构成主要有控制及气路单元，其工作的机制如下图1中所示。受电弓状在车顶上，气路及控制单元则安装到车内。控制单元主要负责接收信号，同时经过电气联合气路单元；气路单元经过气路联合控制单元，使其能控制受电弓气囊的压力，气囊的压力经过受电弓的框架构成可变为弓网接触力，进而达到把控接触压力的目的。

图1 主动控制单元基本工作原理

2控制单元

2.1基本原理

控制单元的基本构成如下图2所示，控制单元经过列车的通信网络{MVB）接收到列出的实际情况，主要有列出的运行方向、速度、受电弓所处位置、接触网的类型等，经过线路试调创建受电弓的速度、方向以及类型等的数据库，通过对数据库进行查询可实时掌控参数，向气路单元传授控制信号，从而完成对气路压力的把控。

图2 控制单元基本原理

2.2控制流程

控制单元的控制流程主要有自检、升弓、运行控制、降弓。

（1）自检流程

控制单元接受到电以后就开始对受电弓的气路控制单元和列车的通行情况开展自检，保证气路单元的反馈元件和列车的MVB网络的信息是正常的，如果发现自检有问题就会马上进入到故障状态中，同时开启故障处理流程。

（2）升弓流程

升弓流程如图4中所展示一般。是控制单元自检以后就会自动进入到升弓流程中，司机安心升弓键使升弓电磁阀开启，气路单元的阀板充气，操控受电弓的充气，并开启检测升弓的流程，当受电弓的气囊感受到预订压力后，压力开关输出高电平，代表气路系统无异常，与此同时，控制单元对MVB网络传输列车信息开始处理，保证各个系统流畅的运行。

运行控制流程

受电弓升弓后控制单元就会开始运行，对气路单元的压力开展调整，继而完成对弓网接触压力的动态把控。除此之外，控制单元对系统进行检测，如果发现故障，马上进入到故障处理流程中，主要为向列车系统发出请求降低列车的运行速度、开启ADD紧急降弓来降低速度。

（4）降弓流程

列车到的目的地后，司机按下降弓键，升弓电磁阀就会感受到磁阀失点，从而降弓。

3气路单元

气路单元是主动控制单元的操作构成，经过控制单元对气路的控制达到调整受电弓的气囊压力的目的，继而达到对弓网接触压力的调整。气路单元的基本配图如下图3，,经过开启升弓电磁阀VE达到受电弓的升弓作用，经过两位五通电磁阀MV5/2达到气路控制的切换。正常运行的过程中，应用精密的控制大进行把控，其信号则从控制单元进入；发生故障的情况下，开启精密调压阀DM3进行控制，其压力为预设值。单向节流阀DR控制流量，用来整改升降弓需要的时间。压力传感器YL反馈实时压力给控制单元，从而可以监控压力。电磁快排阀SA经过迅速排出压缩空气来降弓，安全阀SI保护整个气路，达到对运行过程监控的目的。

图3 气路单元的基本配置

4结束语

按照标准动车组受电弓的技术要求，并融合以上控制机制，达到其主动把控单元的设计和生产，同时在CRH380系列动车组车内完成测试，同时在复兴号系列动车组的京沈路段内实现了实验，其结果显示，应用此方案中的主动把控方式高速受电弓达到弓网接触压力的精准把控，减少燃狐率，使其达到标准动车组受电弓的运行要求。

以上标准动车组受电弓的主动控制单元的设计，达到了对弓网接触的精准把控，达到的改进了高速受电弓的受流质量，达到标准化动车组高速运行的标准，从而使我国主动控制式高速受电弓的研究更上一层楼。

参考文献：

[1]杨瀛瑜, 陈明国, 梁坤. 中国标准动车组自主化高速受电弓的研制[J]. 电力机车与城轨车辆, 2018, v.41；No.215(03):27-29+34.

[2]陈新荣. 动车组受电弓检测系统的使用与完善[C].中国铁道学会车辆委员会动车与客车学术交流会. 2012.

[3]高仕斌. 轨道交通电气工程概论[M]. 科学出版社, 2013.