摘要：SS4 改型电力机车自动降弓装置动作后，会产生紧急制动，根据行车组织规则的相关规定，万吨重载列车发生紧急制动后，乘务员需要对全列进行检查，往返检查一遍最少需要 15分钟以上，严重干扰了运输秩序，因此需要对自动降弓装置的部分功能进行改进。
关键词：SS4改型；电力机车；自动降弓装置；功能改进
1 自动降弓装置的构成
受电弓自动降弓装置主要用于实现在滑板磨耗到限或折断时的快速降弓功能，从而实现对弓、网两方面的保护。主要由 ADD 阀、滑板管道、风管路、试验阀、关闭阀等组成。其中，试验阀可以模仿滑板控制气路产生漏泄，关闭阀可以将滑板控制气路切断。如图1所示。
1.ADD 快速降弓阀 2. 关闭阀 3. 试验阀 4. 滑板 5. 气囊
2 自动降弓装置的工作原理
当发生弓网故障时，通常会伴随着充气滑条击穿、限位阀打断、控制管路断裂等情况的发生，此时受电弓控制管路就会因为“漏气”而压力突降，当气动控制盒检测到控制管路气压变化后，给电动控制盒送出动作信号，由电控控制盒发出指令信号，控制机车断开主断路器、降下受电弓，并产生紧急制动停车。
3 自动降弓或升弓故障的影响因素
自动降弓装置构造以及 ADD 阀工作原理可知：自动降弓动作共分四种情况：一是当滑板磨耗到限时，控制管路产生漏泄，膜板所受上腔空气压力变小，ADD 阀膜板动作，排气口打开，自动降弓。二是当机车在运行中产生刮弓，滑板或弓头断裂导致自动降弓回路泄漏，自动降弓。三是当 ADD 阀膜板的缩孔被堵塞，出现堵塞较严重或堵死情形时，压缩空气无法经过膜板缩孔进入上腔，则膜板向上动作，升弓回路的压缩空气经排风口排出，产生自动降弓或升不起弓。四是当ADD 阀膜板与下腔环口贴合不严密时，随贴合程度分两种情况，若漏泄严重时，则受电弓将自动降弓或升不起弓；若漏泄较轻时，则将一定程度上影响升弓时间（该升弓时间特指从闭合升弓按钮至升弓到位的时间。一般地，该时间若大于 25 秒，则 CCU 报升弓故障，受电弓封锁。）。综上所述：滑板气路及相关风管路、膜板缩孔、ADD膜板的状态是自动降弓装置动作的主要影响因素。
4 自动降弓装置功能的改进方案
4.1 自动降弓装置功能改进分析
机车发生弓网故障后，为了防止故障扩大，必须停车进行检查，综合考虑万吨列车发生紧急制动的后果和朔黄铁路当前的运输形势两个因素，可以将紧急制动停车改成常用制动停车。SS4改型电力机车常用减压量一般情况下最小为 50KPA，最大为 170KPA，如果自动降弓装置动作后，常用动作产生最大减压量停车，在长大起伏坡道时，也有起非常、车辆断钩的风险，且万吨列车最大减压量停车的充风时间也比较长；如果自动降弓装置动作后，常用动作产生最小减压量停车，由于朔黄铁路具有长大坡道多、牵引载重大的特点，常用动作产生最小减压量停车时，停时时间较长，会造成弓网故障扩大，发挥不了自降降弓装置的弓网保护功能；综合考虑常用制动减压量过大、过小的弊端后，认为将常用动作后减压量控制在 80-100KPA之间最为合理。
4.2 自动降弓装置改造方案
要实现自动降弓动作后，制动机不进行紧急制动而是常用制动，并且将减压量控制在 80-100KPA 之间的目的，可以利用时间继电器延时闭合、断开以及延时时间可调的特性，来控制 841 线的失电时间，从而达到控制减压量的目的。
图2 自动降弓装置改进电路原理图
在改进电路中，840 线、841 线为机车原有线，当 840线得电时机车处于保压状态，总风停止向列车管充风；当841 失电时机车处于减压状态，列车管开始排风；当 841、840 线同时得电时机车处于充风缓解状态，总风向列车管充风，此外每节车增加了一个中间继电器 600KA、一个时间继电器 300KT，安装于 1 号端子柜内，便于日常检查和日后检修。
机车在正常运用过程中，自动降弓装置不发生动作，中间继电器 600KA 由于没有来自自动降弓装置的电源信号，一直处于失电状态，同时 840 线也处于失电状态；闭合电钥匙 570QS 后，401 线得电，时间继电器 300KT 通过中间继电器600KA的常闭联锁一直处于得电状态；闭合蓄电池后，电控制动电源 899 线得电，J841 线经过监控装置内部一个常闭联锁得电，由于 600KA 处于失电状态，所有常闭联锁闭合，841线处于得电状态。若机车运行过程中发生弓网故障，自动降弓装置动作，JG804 线得电，而 300KT一直处于得电状态，其常开联锁闭合，因此600KA得电，其所有常开联锁均闭合、常闭联锁断开，并且 600KA 通过其本身的常开联锁进行自持，此时即使 300KT 失电，600KA也一直处于得电状态，所以 840 线得电，列车处于保压状态，总风停止向列车管充风；600KA 得电，其常闭联锁断开，300KT 失电，其常闭联锁闭合，由于时间继电器 300KT的特性决定其闭合需要一定的延时，在闭合延时期间，841线处于失电状态，列车管开始排风，通过控制 300KT 延时时间，来实现控制减压量的目的。
结束语
总而言之，随着电力机车新技术的不断应用，受电弓的不断更新改进；随着材料技术的不断创新，新材质滑板的发明，电力机车受电弓滑板与接触网的接触会更加亲密、更加高效。
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论文作者:吴永鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/14
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