耿书恒，薛健康 刘佳朋 魏庆磊
中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111
摘要：针对轨道交通车辆上的受流器供电方式，本文提出了应用于高速磁浮列车上的受流器控制方法，该控制方法的冗余设计大大提高了列车供电的安全性和可靠性，为轨道交通车辆的受流器供电策略提供了参考。
关键词：高速磁浮列车；受流器；冗余设计；安全
0 引言：
轨道交通车辆的受电方式主要有受电弓、受流器及车间供电等方式，针对于磁浮列车的地面供电而言，磁浮列车的低速阶段主要有IPS（无接触供电）、受流器供电两种方式。在磁浮列车作为新型交通运输工具的前提下，其噪声低、爬坡能力强、环保、转弯半径小等特点，不断得到人们的认同与肯定。所以在保证其优势的前提下，运行安全性更是可靠的前提。因此，本文提出的受流器供电冗余设计正是提高了高速磁浮列车运行的安全可靠性。
1 受流器
目前磁浮列车采用三轨接触受流方式，高速磁浮列车上采用了受流器侧部受流方式。受流器安装在悬浮架的悬浮磁铁模块上，具体位置安装在U型梁的侧面，在列车时速100Km/h以下的低速阶段，列车通过受流器集电靴的伸出与供电轨可靠接触进行外部供电。受流器根据集电靴的数量分为两种，有一个集电靴的为单靴受流器，此受流器与供电轨的正极相接触；有两个集电靴的为双靴受流器，此受流器与供电轨的负极、PE极相接触。受流器主要的组装部件包括气缸、驱动臂、弹簧、行程开关、遮弧罩、集电靴、软铜连接集成元件及安装螺栓。如图1所示
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受流器的集电靴将供电轨的电流引到软铜连接集成元件上，再通过电源母线将电流传输到磁浮车辆上。
2 受流器控制箱
受流器控制箱控制着一台单靴受流器和一台双靴受流器，控制箱主要由电磁阀、限位开关、气路等组成，如图2所示
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控制箱通过低功耗的电磁阀可靠动作，控制气路的通断，进而保证受流器集电靴的可靠伸出与收缩。受流器的诊断控制（行程开关）信号被上层车载控制器获取，通过采集受流器的实时状态反馈信号，根据列车指令，在满足供电的条件下，通过启动/停止指令控制电磁阀的通断，进而控制气路的通断，从而实现受流器集电靴的伸出与收缩，实现外部供电的通断。
3 冗余控制
每辆磁浮车上配置两套受流装置，每套受流装置包括一台受流器控制箱、一台单靴受流器、一台双靴受流器。如图3所示
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如图所示，受流器L1、受流器R1、与受流器控制箱PSSA1组成一套受流控制装置；受流器L2、受流器R2、与受流器控制箱PSSA2组成另一套受流控制装置。每台受流器上分别有4个行程微动开关，其中2个行程开关信号（D1、D2）为诊断信号；另外2个行程开关信号（K1、K2）为控制信号；D1为受流器缩回状态信号；D2、K1、K2为受流器伸出状态信号。受流器控制箱PSSA1与PSSA2共享各自所控制的受流器状态信号。在当受流器缩回状态诊断信号D1被信号控制系统采集分析后，受流器启动信号输出，相应的先导式低功耗电磁阀动作，气路导通，从而控制受流器集电靴伸出，各受流器行程开关相应动作，D2、K1、K2状态信号被信号控制系统采集；受流器停止控制信号同理，其中，控制箱内3个电磁阀中只要有一个电磁阀断电，就可实现排气，实现冗余控制，保证受流器安全缩回。由于在此工作过程中，受流器控制箱PSSA1与PSSA2共享D1、D2、K1、K2信号，所以只要满足正极：L1、L2中一台工作；R1、R2中一台工作，就可保证车辆的外部供电，正常运行。从而实现了多路受流冗余控制目的，提高了安全可靠性。
4 总结
此种冗余控制策略应用在高速磁浮列车的低速阶段，充分保证了每辆车可靠的外部供电。该受流器同时实现了自动控制，大大提高了列车运行的安全可靠性。
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