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一、实验目的1. 了解受电弓的结构和工作原理。
2. 掌握受电弓与接触网的接触特性和运行状态。
3. 分析受电弓在运行过程中可能出现的故障及其原因。
4. 熟悉受电弓的检修和维护方法。
二、实验原理受电弓是电力机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。
受电弓通过滑板与接触网导线间的滑动接触，从接触网导线上受取电流，并将其通过车顶母线传送至机车内部，供机车使用。
受电弓与接触网的接触状态对电能的传输至关重要。
接触良好时，电流传输效率高，对机车运行的影响小；接触不良时，会导致电流传输效率降低，甚至产生电弧和火花，影响机车运行安全。
三、实验器材1. 受电弓实验装置2. 接触网模拟装置3. 电流表4. 电压表5. 示波器6. 数字多用表7. 记录仪四、实验步骤1. 连接实验装置，检查受电弓与接触网的接触状态。
2. 使用电流表、电压表和示波器测量受电弓与接触网的接触电流、电压和波形。
3. 观察受电弓在运行过程中的动态特性，记录接触压力、滑板运动轨迹等参数。
4. 模拟受电弓在不同工况下的运行，分析受电弓的故障原因。
5. 对受电弓进行检修和维护，验证检修效果。
五、实验结果与分析1. 受电弓与接触网的接触电流和电压在正常情况下保持稳定，波形平滑。
2. 受电弓的接触压力在运行过程中变化较大，可能与接触网的状态和受电弓的磨损程度有关。
3. 模拟受电弓在不同工况下的运行，发现以下故障原因：（1）接触网污染：导致接触不良，电流传输效率降低；（2）受电弓磨损：滑板磨损导致接触面积减小，接触压力降低；（3）受电弓结构故障：如绝缘子损坏、滑板卡死等，影响受电弓的正常运行。
4. 对受电弓进行检修和维护后，接触电流、电压和波形均恢复正常，故障得到有效解决。
六、实验结论1. 受电弓是电力机车取得电能的重要设备，其运行状态对机车运行安全至关重要。
2. 受电弓与接触网的接触状态对电能的传输有直接影响，应确保接触良好。
3. 定期对受电弓进行检修和维护，及时发现并解决故障，保证机车运行安全。
受电弓与接触网相互作用综述吴积钦，李岚摘要：不同类型的受电弓和接触网组合会产生不同的相互作用性能。
这些性能主要体现在两者之间的几何相互作用、材料接口、弓网电接触及动态相互作用等方面，这些方面相互独立又相互依存。
几何相互作用是弓网系统的基本矛盾，当列车运行到一定速度时，弓网动态相互作用成为弓网系统的主要矛盾。
受电弓与接触网的相互作用性能是弓网系统方案设计及相关标准制订的依据。
关键词：受电弓；接触网；相互作用受电弓与接触网的相互作用（俗称弓网关系），不同类型的受电弓—接触网组合会产生不同的相互作用性能。
这些性能主要体现在两者之间的几何相互作用、材料接口、弓网电接触及动态相互作用等方面。
1几何相互作用接触线是受电弓的滑道，接触线不离开受电弓弓头的工作范围才能使受电弓沿接触网顺利滑行。
接触线在线路上方的几何特征值须与受电弓的几何特征相适应。
1.1受电弓的几何特征受电弓的几何外型越小，对线路的结构限界要求就越低，但接触网的跨距就越小；几何外型越大，接触网可以采用的跨距就越大，但对线路的结构限界要求高。
各国铁路部门根据各自情况确定受电弓的弓头几何外型。
中国铁路受电弓弓头的几何外型遵循UIC608附4a规定，弓头总长度为1950mm。
受电弓的工作范围等于其上部工作位置与下部工作位置之差，通常为2000mm左右。
1.2架空接触网的几何特征接触线在线路上方的几何特征值可用横向与垂向2个方向的参数表征。
垂向特征值主要有接触线高度、接触线坡度、接触线在定位点处的抬升等；横向特征值主要有接触线拉出值、侧风作用下的横向偏移值等。
垂向参数应保证受电弓在工作范围内的正常运行；相对于轨道平面垂直中心线的横方参数应确保任何情况下有一支接触线在弓头工作范围内。
弓网接触压力的测量已经表明，接触线空间位置的不连续性会引起接触压力瞬间的较大变化。
2弓网材料接口接触线和滑板的磨耗以及弓网接触点的允许电流很大程度上依赖于两部件的材料组合。
2.1滑板滑板应满足弓网系统的机械及电气要求，通常要求滑板接触电阻小、熔点高、导热性良好、质量小、机械强度高、弹性好、与铜或铜合金接触线之间的摩擦系数小、便于实现轻量化和标准化等。
受电弓与接触网系统电接触特性研究1引言电气化铁路的牵引供电系统中，接触网是电气化铁道的主要供电设备，电力机车通过接触网取得电能。
弓网关系对整个电气化铁路系统的正常运营起着非常重要的作用，保证受电弓与接触网导线的良好接触是弓网关系中亟需解决的关键问题[1]。
近年来，弓网系统不良电接触引起的材料烧损及接触线断线事故占弓网事故的比例呈逐年上升之势，专家学者对弓网系统的火花与燃弧现象存在不同见解。
随着旅客列车高速化及货物列车重载化的实施，有必要依据电接触理论，对弓网系统电接触特性进行研究，对弓网系统运行中出现的一些现象做出合理解释，为解决这些问题提供理论依据[2]。
2弓网系统电接触的特征在弓网的运输系统中，电接触主要指滑板与接触线相互接触并通过接触界面实现电流传输的一种物理、化学现象[3]。
电接触形式包括点接触、线接触和面接触，如图2-1所示。
弓网系统相对静止不动时，受电弓与接触网接触区域表现为滑板平面与接触线圆弧面之间的线接触。
无论接触部分如何加工、打磨及运行过程中的相互磨损，在微观上总是凸凹不平的，如图2-2所示。
即使有很大的接触压力使滑板与接触线相互压紧，也只有少数的点(或小面)实际发生了真正的接触，这些实际接触的点(或小面)承受着全部的弓网接触压力。
由于接触线和滑板表面一般都覆盖着一层导电不良的氧化膜或其它种类的杂质，因而在实际接触点(或小面)内，只有少部分膜被压破的地方才能形成电的直接接触，电流实际上只能从这些更小的接触点中通过，如图2-3所示。
把实际发生机械接触的点(或小面)称为接触斑点，接触斑点中那些形成金属或准金属接触的更小面(实际传导电流的面)称为导电斑点。
（a ）点接触 （b ）线接触 （c ）面接触图2-1电接触形式图图2-2 滑板与接触线接触斑点 图2-3 电流收缩现象图 3 弓网系统静态接触电阻电气列车所需的电流通过导电斑点从接触网流向受电弓，电流线在导电斑点附近发生收缩，使电流流过的路径增长，有效导电面积减小，会出现局部附加电阻，称为收缩电阻。
受电弓调研报告1. 引言受电弓是电力机车和电动车等动力车辆上用来与电气化铁路供电系统接触的重要部件。
它的设计与性能直接关系着电力机车的牵引功率、速度和牵引负荷等因素。
本文通过对受电弓的调研，将对其结构、工作原理及发展趋势进行分析和研究。
2. 受电弓的结构受电弓主要由受电弓头、受电弓杆、受电弓臂等组成。
受电弓头通过倾斜调节受电弓杆的伸缩长度，以达到与电气化供电系统接触的目的。
受电弓臂则作为受电弓与受电线下来电弧切齐的部分，在车辆运行过程中保持与受电线保持一定的接触力。
3. 受电弓的工作原理受电弓在车辆行驶过程中通过与受电线接触，将受电弓头与受电线保持良好的接触状态，并将电能传递到车辆的电气系统中。
其工作原理主要包括接触力的调节、弓头压强的控制以及钳块的磨损等。
3.1 接触力的调节受电弓通过机械结构实现与受电线的接触，其中受电弓头倾斜的角度与受电弓杆长度的调节直接影响接触力的大小。
在研发过程中，需要对杆长、角度以及材料弹性等因素进行合理的设计和调整，以保证接触力的稳定和适当。
3.2 弓头压强的控制受电弓弓头对受电线的压强也是一个重要的工作原理。
过高的压强可能导致受电线的损坏，而过低则会造成接触不良，影响电气能量的传输。
因此，在受电弓设计和运行中，需要通过力传感器和控制系统等手段来实现对弓头压强的控制和调节。
3.3 钳块的磨损受电弓中的钳块作为弓头与受电线接触的部分，其磨损情况也会影响受电弓的工作性能。
因此，需对钳块的材料选择和表面处理等进行合理设计，以减少磨损，并采取适当的维护和更换措施。
4. 受电弓的发展趋势随着电力机车技术的不断发展和进步，受电弓也在不断改进和创新。
未来受电弓的发展趋势主要体现在以下几个方面：4.1 自动调节目前，受电弓的调节主要依赖于司机的操作，存在一定的人为因素。
未来，随着自动化技术的发展，受电弓将会实现自动调节，通过传感器和控制系统等装置，实现自动控制和调节，提高受电弓的稳定性和工作效率。
试论弓网电弧模型及其电气特性的研究进展摘要：电力机车的运行速度不断的提高，由于弓网离线电弧而造成的电气烧伤事故现象也越来越多。
为了最大限度的降低事故的发生率，防止弓网电弧侵蚀受电弓和接触网，避免对机动车设备和环境造成电气干扰，降低影响电气化铁路安全稳定运行因素，对弓网电弧的电气特性进行研究具有重大的现实意义。
本文针对弓网电弧模型及其电气特性的进展进行了探析和研究，阐述了弓网电弧的基本模型，分析电气特性中电气侵蚀、电弧能力以及电气干扰和电弧检测的进展情况，从而保证电气化铁路的安全运行。
关键词：弓网电弧；电气特性；模型随着我国高速电气化铁路的建设进程不断的加快，弓网电弧作为衡量列车高速运行的重要指标，社会对于弓网电弧的关注度越来越高。
弓网电弧对整个电气化铁路系统的正常运行具有至关重要的作用，电气铁路的供电系统主要是采取弓网受流的形式为电力机车提供所需的电能，只有保证弓网接触性能的稳定性才能够从根本上避免弓网燃弧的事故发生。
1. 弓网电弧的基本运作机理在电气化铁路中，为了保证机车的受流，接触网与受电弓之间必须要产生一定的接触压力，但是在机车实际的运作过程中，由于受电弓和接触网之间所影响的动态接触压力及气流对受电弓产生了一个随速度的加快也迅速增加的气动力。
当三种作用力产生的合力比较小时则会导致机车受流质量不能满足实际需求，当产生的作用力偏大则会使接触导线和集电头接触板的磨损更加严重，压力为零时则是弓网分离的临界点。
当受电弓处于一种离线状态时，会导致弓网之间的某一瞬间电压接近无穷大，空气会被击穿，从而就产生了弓网电弧的现象[1]。
2. 弓网电弧的主要影响因素2.1 列车速度对弓网离线频率的影响当电力列车处于运行状态时，接触线也会同时产生有波传播速度，当列车在运行的过程中所产生的速度与接触悬挂的波动速度达到吻合状态时，弓网系统会产生一定的谐振现象，从一定程度上会造成接触悬挂的振幅开始趋于无穷大，因此会导致弓网受流系统遭到解体。
弓网受流中出现拉弧原因及其措施的探析摘要：在电气化高速铁路快速发展的情况下，本文首先介绍了弓网受流中出现拉弧现象的原因(列车速度、接触线材质、接触压力、硬点等),然后提出了通过优化接触网和受电弓参数两个方面来改善弓网受流质量性能,以减少弓网受流中的离线拉弧。
关键词：电气化铁路；接触网；受电弓；拉弧在电气化铁路快速发展、全国铁路第六次大提速、客运专线的大建设背景下, 接触网与受电弓系统受流质量性能的要求不断提高。
电气化铁路的弓网受流系统必须符合以下基本条件: 保证功率传输的可靠性；保证受流系统的运行安全性；具有良好的受流质量；保证受流系统的使用寿命；减少对周围环境的影响。
接触网与受电弓系统的理想运行状态是弓网可靠接触, 机车不间断地从接触网上获得电能，其性能要求为：无离线、无拉弧。
1 问题引出在电气化铁路中，接触网是电气化铁道的主要供电设备，电力机车是通过接触网获取电能的，对接触网悬挂的类型和接触线线材的选择进行了广泛深入地研究,并引进了几种模式的高速受电弓, 以提高弓网受流质量。
随着列车速度的提高,在长区段弓网运行中多次出现拉弧现象, 而拉弧的整治不是毕其功于一役的，有时会感到成本太大，效果不明显，还会造成施工进度的延期。
一位资深研究员探讨离线拉弧问题时说，日本的高速铁路经过论证，认为彻底消除拉弧的成本太大，采用牺牲接触线寿命的方法解决，3年更换（通常为15～20年）。
也许这也是一种可以借鉴的思维方式。
2 拉弧现象的原因分析受流指高速列车的受电弓的弓头与接触线的接触，相对滑动获得电能。
输送给电力机车的动态过程，它是高速运动的受电弓与接触线之间的祸合振动问题，包括了多种机械运动型式和电气状态变化。
受电弓相对于接触导线的滑动摩擦；受电弓上下振动；受电弓由于机车横向摆动而形成的横向振动；接触网上下振动, 并形成行波沿导线向前传播；受电弓和接触导线之间发生的水平和垂直方向撞击；弓网离线发生电弧,受流中电流发生剧烈变化等。
受电弓调研1.研究的目的机车受电弓是电气化铁路电力机车从接触网上受取电流的装置，其滑板条与接触网导线直接接触，从接触网导线上受取电流，供机车使用。
受电弓状态的好坏直接影响到列车的安全、可靠运行，其故障甚至可能造成运输中断。
由于机车受电弓一直处于高速运动状态中，受其结构影响，容易在运行过程中发生各种故障。
受电弓出现的任何轻微损伤，如果不及时发现，将会使损伤不断扩大，最终导致弓网故障；另一方面，接触网若出现轻微问题，也可能造成受电弓的损伤。
通过对受电弓的实时监测，可以及时、准确地发现接触网出现问题的区域，这将有利于对接触网进行及时的维护、检修。
因此，如果能够对受电弓进行实时准确的监测，将会极大程度地减少受电弓故障发生的概率。
图像处理检测是通过相机拍照直接获取照片，是一种非接触性的检测不必对受电弓进行任何改造，还具备自动化和智能化的优势，操作简便，安装调试灵活。
2.受电弓几种主要故障受电弓主要有以下几种故障（1）滑板磨耗受电弓滑板条磨耗过快，是电气化区段运营初期的正常现象。
造成滑板条磨耗过快的根本原因是机械磨耗和电气磨耗。
机械磨损是新建线接触网表面有不少比较坚硬的毛刺，摩擦系数大而造成的。
电气磨耗是接触导线暴露于空气中，表面污染，当与受电弓滑板初期接触不佳，形成较大的电火花，而使滑板条过快磨耗。
（2）弓网拉弧弓网之间要求始终有一定的接触压力以保证机车受流状况良好，当接触压力过小甚至为零时，受电弓滑板条会脱离接触网而发生离线。
虽然中、小离线不会对机车运行造成影响，但在离线瞬间产生的火花或电弧，会增加接触导线和受电弓滑板条的电磨损，缩短其使用寿命。
大离线则十分有害，甚至使机车的运行和安全受到威胁。
（3）中心线偏移中心线偏移会导致滑板条偏磨，这也是影响滑板条寿命的重要原因之一。
滑板条磨透，不能正常与接触网接触，甚至使滑板条形成沟豁，卡滞接触线。
（4）受电弓部件损坏机车高速运行时，受电弓受力复杂，加上恶劣的工作环境，使受电弓的部件易发生各类问题，如不及时发现处理将造成隐患。
接触网与受电弓滑板离线电弧电磁辐射特性研究赵春阳;许娜【摘要】首先,从理论的角度分析了弓网离线电弧电磁干扰的产生机理和物理现象过程.然后,进行了半实物仿真试验来研究弓网电弧辐射噪声特性,利用天线接收弓网离线电弧的电磁信号,并探讨了铜棒和纯碳滑板之间的接触电阻量级.最后,对电磁辐射脉冲进行了快速傅里叶变换,将电磁信号从时域转化到频域研究.综合电弧电磁辐射的时域及频域特性的分析,表明弓网离线电弧产生的电磁辐射为强脉冲信号,持续时间短,频谱范围宽.%In this paper,the generation mechanism and physical phenomena of the off-line arc electro-magnetic interference were firstly analyzed from the theoretical point of view.Then,the laboratory experi-ment was carried out to study the characteristics of the arc radiated noise,and the electromagnetic signals of the off-line arc of the pantograph-catenary system were received by an antenna.Next,the contact re-sistance magnitude between the copper rod and the pure carbon strip was discussed.Finally,a fast Fourier transform was carried out on electromagnetic radiation pulse,which transformed the electromagnetic signal from time domain to frequency domain.The analysis shows that the electromagnetic radiation produced by the off-line arc of the pantograph-catenary system is a strong pulse signal with a short duration and wide spectrum range.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2018(036)003【总页数】4页(P7-10)【关键词】弓网电弧;电磁辐射;傅里叶分析;电弧检测;频域分析【作者】赵春阳;许娜【作者单位】中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062;中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062【正文语种】中文【中图分类】TM890 引言高速铁路系统自从采用接触网-受电弓滑板滑动集流开始，就存在弓网离线电弧电磁干扰问题。
