地铁列车233车接触网失压故障分析

地铁列车233车接触网失压故障分析

叶剑文

身份证号码：44162219770416xxxx

【摘要】本文通过对深圳地铁2号线233车正线接触网失压的故障分析，对受电弓在线检测系统的数据进行检验分析，从受流的状态对故障时大电流深入进行剖析，重点提出天海受电弓的缺陷问题，为受电弓的换型提供参考。

【关键词】受电弓；在线检测；电流分析；导流线

1、概述

深圳地铁2号线列车受电弓采用天海受电弓，每个受电弓安装4根碳滑板。正线接触网采用刚性接触网，出入段线及段内采用柔性接触网。

2、故障调查分析

2.1、故障经过

01503次233车福田下行保安发现出站时接触网冒火花，列车继续运行至侨香下行进站时，接触网瞬间无网压后自动恢复，站内停妥后司机重合高断正常。侨香站有乘客反映2车厢有烧焦味，列车清客下线。

2.2、故障调查

本次接触网无网压故障的原因为2332车受电弓导流线安装螺栓烧断、导流线垂落，对车顶放电所致，具体分析如下：

2.2.1、列车故障诊断数据分析

查看MAVIS数据，故障时刻列车失压后，报“空调紧急通风逆变器激活”及逆变模块的相过流故障（列车失压的伴随故障），未见其他故障信息。

2.2.2、列车监测照片分析

查看湾厦上行监测照片，21：35分时列车受电弓状态良好，次日07：07分时2332车受电弓第3、4根碳滑板一位侧2根导流线已垂落，由此可以推断2332车在8：19-8：34之间（即故障时间段），在福田-侨香下行时，受电弓碳滑板导流线最多只有6根在正常状态。

3、列车检查及试验情况

3.1、正线检查情况

安托山存车线进行列车功能检查，受电弓升降弓、高断分合功能正常。因存车线条件限制，未对车底箱体及受电弓进行检查。

列车空车从安托山存车线回蛇口车辆段过程中无异常。

3.2、库内检查情况

检查车底高压箱内高速断路器、电抗器、接触器模块、逆变模块、外部电抗器及其连接铜排等外观良好，无放电痕迹；对主电路回路进行绝缘测试，测试结果正常。

检查2车受电弓发现，弓头6根导流线与上框架连接端的安装螺栓均熔断，仅有受电弓第1、2根碳滑板的一位侧2根导流线还处于连接位置，其旁边的平衡杆两端关节轴承及安装铰链均严重烧损，弓角二位侧车顶平台前端及绝缘子有放电痕迹。

3.3、接触网检查情况

对香梅北～安托山下行区间进行接触网巡检，未见异常。

4、故障原因分析

2332车第3、4根碳滑板的一位侧导流线的DT铜接线鼻子(DT35mm2)与上框架的安装接触面接触不良，导致严重发热氧化，致使DT铜接线鼻子的安装螺栓熔断。

在后续的运行中，其余3组导流线因无法满足列车正常的载流量而过流、导致安装螺栓熔断，平衡杆成为导电体而严重烧蚀。

列车运行过程中导流线晃动，使得落下的导流线与车体放电拉弧，接触网跳闸。

4.1、基本尺寸及测量

受电弓落弓高度：正线接触网正常导高4040mm，最低导高4000mm；受电弓在正线升弓状态情况下，碳滑板离车顶地板高度分别为：正常600mm、最低560mm，如图1所示。

弓角导流线长度：400mm，1号碳滑板距离平台前端的水平距离是140mm，碳滑板间距是2mm，1号和2号碳滑板间距是18.5mm，1号碳滑板接线螺栓距离平台前端最小距离为254mm。

4.2、检查结论

1号和2号碳滑板导流线垂落，在列车运行中产生晃动，存在接触平台前端的可能。导流线脱落下垂端与绝缘子距离至少有150mm，其不会与绝缘子接触而导致放电。

4.3、列车电流分析

深圳地铁2号线静态下列车的额定总功率P约为2*（220+25）=490KW，列车的额定总电流约为490/1.5=327A；列车动态下额定总功率Pe约690*4+490=3250KW，额定运行电流Ie约为3250/1.5=2167A；每一个受电弓正常的载流量是：2167/2=1083.5A。

每根受电弓弓头导流线截面积为35mm2，额定电流175A。

受电弓导流线等效电路分析（图2导流线1-1解释为第一根碳滑板1位侧，以此类推）

a.受电弓正常受流状态

4.4、接触网录波数据分析

233车在侨香下行站录波数据（图7）为7600A（正常保护电流5000A），接触网跳闸，导流线（1-2）与车顶平台碰壳接地。

5、措施与建议

对受电弓导流线进行重点普查，开展天海受电弓换型项目的研究。