解决电力机车弓网故障的可行性报告
一、立项的必要性
随我国铁路事业的高速发展以及全国电气化铁路里程的不断增加，电力机车成为我国铁路运力的主要发展方向，按照铁道部科技政策高速、重载和提速的要求，在我国主要铁路干线已经全部实现了电气化（京广、京沪、京沈、京九等）由于电力机车的不断增加，电力机车与接触网监的故障也在不断的增加，接触网拉弧烧损的故障时有发生，轻则造成顶电接触网和受电弓滑板条烧损，不能正常工作，重则造成接触网线烧断形成行车事故，给铁路运输造成极大的影响。如何解决弓网故障的问题成为首要的问题，经分析其主要原因是机车升弓风源压力不足，造成受电弓与接触网间产生拉弧现象，在电弧高温作用下引起接触网烧损，由此看来稳定的机车风源压力对防止烧损至关重要，而目前国产电力机车对受电弓风源压力未有实时监控也没有提示报警机车乘务员及地面维修人员在升弓时没有注意受电弓风源压力不足时极易引起弓网烧损的安全隐患。
二、研究的目
研究的目的主要是解决机车乘务员与地面维修人员在机车升弓压力不足时及时的报警并发出语音提示，避免因压力不足而造成的弓网故障，维护铁路运输的正常秩序。
三、主要功能
受电弓风源压力欠压报警装置由五部分组成： 1.压力传感器
2.风源压力检测及信号分配器 3.压力显示 4.数据下载设备 5.数据转接及数据评估
压力传感器→数据检测→1.2端司机室数据显示、语音报警及记录→数据转接及数据评估→数据下载
四、主要技术指标
1、电源设计采用宽范围输入（±40%），输入、输出电压隔离，隔离电压达到3000伏。
2、压力传感器次采用先进的高精度的扩散硅压力传感器技术，精度达到5‰，输出采用电流信号，提高抗干扰性能。
3、多重的滤波技术可减少输入干扰和相关设备的干扰。系统中第一级采用硬件滤波器，第二级采用数字二级FIR滤波器。
4、所有的I/O数码信号和模拟信号均采用全隔离技术，进一步提高系统的可靠性。
5、微处理器采用TI公司的军品级单片机。所用的元件都能工作在-40°到+70°环境温度下。
6、总体系统的连接全部采用航空插接式对接，实现了快速连接的特点。
五、创新点及技术关键
目前国内电力机车未对受电弓风源压力实施监控，也没有风源压力低时的提示报警装置，机车乘务员及地面维修人员一旦因风源压力不足容易引发弓网间拉弧，也就是滑板和接触网间因接触不实有断续现象在电弧高温下造成接触网烧损。本课题正是从解决该问题的角度出发，研发智能报警装置并推广使用，即对电力机车受电弓风源的压力进行动态实时监控，又能在受电弓风源压力低于设定值时，及时的发出报警信号，提醒机车乘务员或地面维修人员采取降弓措施，有效的防止弓网事故的发生，减少给铁路运输带来干扰和损失，该装置研制成功后在国内韶山系列和和谐系列电力机车上推广使用。
六、可行性
该报警装置在任何情况下只要受电弓风源压力低于升弓压力时就能在第一时间将当前压力显示在屏幕上，并及时用语音提示机车乘务员和地面维修人员随时掌握当前受电弓风源压力状态，从根本上避免弓网故障的发生。
七、推广前景
此报警装置采用视听结合的提示方式，对使用者无技术能力要求和使用限制，可实现对电力机车受电弓风源压力的有效监控，为乘务员正确地操作机车提供必要的提示，并为机车检修提供有效的依据。因此本装置可在全局配属电力机车上加装使用，对防止因风源压力不足造成的接触网烧损事故有积极、有效的作用。
八、预计经济效益
目前国内电机车对升弓风源压力都没有进行监控，本课题正是为解决压力不足时而造成的弓网故障，既对电力机车受电弓风源压力进行动态的实时监控，又能在风源压力不足时及时发出信号有效的防止故障发生，减少对铁路运输带来的影响，该装置研制成功后可在全路电力机车推广使用，以北京局七百于台电力机车计算，每年因此问题发生的弓网故障约五十起，每起故障损失约为十五万元，可见每年节省的资金是相当可观的。
九、经费概算
从研究到完成所需要的费用约14.1万元。 1.设备费：购置新设备改造老设备3.8万元。 2.材料费：4.7万元。 3.检测费：1.6万元。 4.会议费：1万元。
5.专用软件及其它：2.4万元。 6.交通费：0.6万元。
十、知识产权所有
丰台机务段与上海铁顺机车仪表有限公司共同所有。
