高铁弓网系统的受流特性及受电弓汇总.36页PPT

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三、CX-PG型受电弓控制原理
ADD 状态
主风管 A
母线连接器
升弓 +110v
0v 1路故障信号输出
(常闭)
来自MVB总线：接触网、受电弓、 速度信息。 到MVB总线: 故障，主故障，升弓 等信息
E
压力控制及 ADD控制
D
气动调节器
•Nominal static force额定静止力
- On OHL 25 kV接触网上................................................ 70 N
•Pressure in pneumatic circuit 气路中的压力
- Max最大...................................................................... 10 bars - Min最小....................................................................... 5 bars - Startup 初始................................................................ 3 bars
•- Min. functional height D2最小功能高度D2 .......... 0.300 m
•- Lowered pantograph D1 受电弓最低位 D1........... 0.630 m
Picture for information only/ 此图仅供参考
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新干线于1964年10月1日，东京奥运前夕开始通车营运， 第一条路线是连结东京与新大阪之间的东海道新干线
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1. 弓网系统综述
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SWJTU OCS
2009.06.16
PS200A型受电弓
双臂菱形 下臂交叉 弹簧上升 空气下降 铜基粉末冶金滑板
1. 弓网系统综述
带弹性组合吊弦的复链形接触网
0,7
0,6
Re 250
0,
10 %
5
u = ((emax- emin) / (emax+ emin)) * 100 %
0,4
Re 330
0,3
8%
Spt 1 2 3 4 5 6 7 Spt
吊弦处
2. 弓网系统的振动特性
Page 37
Fc
MH H
KH,CH,BH
meq E
KF,CF,BF
Fc0
SWJTU OCS
弓网系统的振动特性与接触网弹性有关的因素接触网的弹性单位垂直作用力引起的接触线抬升与跨距成正比与接触线和承力索的张力之和成反比page33弹性沿跨距的一致性用接触网的弹性不均匀程度表示弹性及弹性不均匀度与接触线截面线索张力接触网跨距结构高度预弛度及有无弹性吊索有关与接触网施工精度有关swjtuocs200906162
TSG1(1978)
M7(6Y2)
AM51BU(6G)
受
电
AM51UF(8K)
弓
LV-2600(6K)
TSG3(1993)
DSA系列(200、250)(Stemmann-Technik)
8WL0系列(6YH69、SSS400+)(Siemens+Schunk)

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4.1 电流传输 受电弓是车辆的受流部件。受电弓升起后与接触网接触，从接触网
上集取电流，并将电流传送到车辆电气系统。接触网的电流首先由滑板 流入受电弓弓头，然后依次经过上框架、下臂杆后流入底架，最后经连 接在受电弓底架上的车顶母线导入车辆电气系统。 4.2 气路系统
受电弓是通过空气回路控制升、降弓动作。 司机在司机室按下受电弓升弓按钮后，受电弓供风单元内的升弓电 磁阀得电动作，向受电弓供压缩空气。压缩空气经过车内的管路、车顶 的受电弓绝缘软管,进入受电弓底架上的气阀箱。
滑板长度：
1050mm±1mm
滑板宽度：
50mm
滑板材质：
浸金属碳
标称静态力：
120N±10N
静态力的可调节范围：
70N～140N
额定工作气压：
约560kPa
气源的工作压力：
400kPa～1000kPa
颜色：
RAL3020交通红
升弓时间：
6s～10s
降弓时间：
≤6s
重量（包括支持绝缘子）：
≤140kg
一、受电弓
1.作用 2.技术参数 3.结构 4.工作原理 5.维护保养
6.维修策略
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7.检测装置介绍 8.常见故障 9.案例分析 10.参数设置和限度 11.生产流程介绍 12.紧急操作
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1.作用
目前，上海地铁电动列车均采用单臂受电弓，根据受电弓升弓 驱动源分为压缩空气和电力驱动二种,根据受电弓升弓驱动形式分为 气缸式受电弓、气蘘式受电弓、电动式受电弓三种形式，安装在电 动列车B车或Mp车车顶上
电弓降弓时，电感应器自动闭合，给出降弓到位信号，升弓时，电感应 器断开，给出升弓信号。

（3）离线问题 当接触网的悬挂系统不能适应列车运行速度的要
求时，受电弓的滑板就会与接触导线脱离。高速运行 时，受电弓的向上推力将使接触导线的位置急速变化， 这一变化以横波的形式沿接触导线前后传播，使导线 产生波动。如果其传播速度赶不上高速列车的运行速 度，就会产生离线现象。当二者不匹配时，受流质量 将严重恶化，甚至造成弓网解体。因此，在高速弓网
五）提高弓网系统工作稳定性的主要措施 1、采用新型复合材料制成的接触导线，以提高其抗拉 强度。 2、增大接触线和承力索的截面，以增加接触线和承力 索的张力；减小接触网的跨度，并采用更为合理的悬 挂方式。 3、确定受电弓同时升两个受电弓之间的最小距离。 4、改进受电弓的结构设计。
二、受电弓
1、受电弓介绍
四）弓网关系产生的影响 （1）弓线间的接触压力
当受电弓沿接触导线移动时，受电 弓的高度就开始迅速变化，再加上受电 弓还受到高速空气动力的作用，从而将 引起接触压力的变化。其后果是：压力 变小会造成受电弓离线，出现电弧，使
（2）接触导线的波动和噪声 高速铁路的噪声声源主要来源于弓网
系统（接触导线波动而产生严重的电弧放 电以及强烈的噪声问题）、轮轨系统和空 气阻力。世界各国对铁路噪声规定了容许 标准值，我国为70。为降低噪音，除了在 轨道、线路、车辆、电气化接触网等方面
一、高铁系统的受流特性
一）高铁弓网系统简介
电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的，牵引供电装置一般 分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称电力机车、牵引变电 所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。
电厂发出的电流，经升压变压器提高电压后，由高压输电线送到铁路 沿线的牵引变电所。在牵引变电所里把电流变换成所要求的电流或电 压后，经馈线转送到邻近区间和站场线路的接触网上供电力机车使用 。

• 2、高速接触网的特性
• （1）具有很高的安全性 • （2）具有良好的受流性能 • （3）应采用状态维修，减少维修带来的干扰 • （4）具有较高的可靠性和较长的使用寿命
高速铁路的受流技术及其评价
高速铁路接触网—受电弓受流系统的新特点
• 3、高速受电弓的特性
• （1）小的静态抬升力差 • （2）较小的归算质量 • （3）良好的跟随特性 • （4）大的横向刚度 • （5）良好的气动力外型和气流调整装置 • （6）与接触导线摩擦性能相匹配的滑板材料及钛合金材料 • （7）具有紧急降弓控制系统
综合接地的必要性
• 钢轨铺设于地面上，与地不良绝缘，存在对地漏 泄电阻。对于普速电气化铁路，钢轨对地漏泄电 阻较低，列车牵引电流也不大，正常运行时，钢 轨电位不高，将钢轨作为地线用于某些沿线设备 接地，一般不会引发设备和人身安全问题。必要 时才增设小型地网。
综合接地的必要性
• 高速铁路（与既有线不同）的一些特征： • （1）列车牵引电流大 • （2）牵引网短路电流大 • （3）钢轨对地漏泄电阻高
• 评价弓网受流质量从以下七方面考虑：
• 1、弓网间动态接触压力 • 2、接触导线最大垂直振幅 • 3、接触导线的抬升量 • 4、离线 • 5、硬点 • 6、接触网的静态弹性差异系数 • 7、接触导线弯曲应力
高速铁路的受流技术及其评价
接触网-受电弓系统的受流质量评价
• 接触网—受电弓系统的受流质量与接触网和受电 弓的匹配性能有很大关系。
高速铁路牵引供电系统
高速铁路受电弓
高速铁路受电弓
高速列车电力牵引受流的主要特点
• 1、接触网（与受电弓）的波动特性。 • 2、高速列车在高速运行时所受的空气阻力较常
速列车大得多，空气动态力也是影响高速受流的 一个重要因素。 • 3、受电弓从接触网大功率受流问题。

武汉高速铁路 职业技能训练段
二）高速受电的特点
1）高速列车的行车速度较常速列车高得多，因而受电弓沿 接触网导线移动的速度大大加快，这就使接触网与受电弓的波 动特性发生变化，从而影响受电弓的受流效果。 2）高速列车在高速运行时所受的空气阻力远较常速列车大 得多，空气动态力也是影响高速受电的一个重要因素； 3）高速列车所需的牵引功率较常速列车大得多，若采用多弓 受电必然会增加阻力、加大噪声，并引起接触网的波动干扰， 因而受电弓的数量不能太多，这就需要解决受电弓从接触网大 功率受电的问题。
二、受电弓
1、受电弓介绍 2、高速铁路受电弓应满足的条件
武汉高速铁路 职业技能训练段
一、高铁系统的受流特性
一）高铁弓网系统简介
电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的，牵引供电装置一般 分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称电力机车、牵引变电 所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。 电厂发出的电流，经升压变压器提高电压后，由高压输电线送到铁路 沿线的牵引变电所。在牵引变电所里把电流变换成所要求的电流或电 压后，经馈线转送到邻近区间和站场线路的接触网上供电力机车使用 。
小结
一、高铁系统的受流特性
1、高铁弓网系统简介 2、高速受电的特点 3、弓网系统对接触网的要求 4、弓网关系产生的影响 5、提高弓网系统工作稳定性的主要措施
武汉高速铁路 职业技能训练段
二、受电弓
1、受电弓介绍 2、高速铁路受电弓应满足的条件
武汉高速铁路 职业技能训练段
复习题
一、填空：
1、弓线间的接触压力变小，会造成受电弓（ ），出现电弧，使弓、线 烧伤。 2、受电弓的最大工作范围（ ）mm，允许工作范围（ ）mm。
DSA-350型受电弓是按ICE(德国高铁技术标准）统一 技术条件制造的。无严格质量要求及特殊强度要求的部件 用不锈钢材料制造，上剪形装置、弓框和接触滑板支座等 部件则采用铝材制造。接触滑板用独立弹簧悬挂，弹簧便 于更换，并具有足够的行程。升降系统中设有减振器．以 便使剪形臂在下降时不致对车顶产生冲击。研制了一种特 殊的高压绝缘子，将其与受电弓移动部分制成一体。受电 弓直接固装在车顶上，从而保证了较低的结构高度。升弓 驱动采用风动，装置中设有高灵敏度的减压阀，以保证受 电弓在整个工作高度范围内，滑板与接触导线之间的接触 压力基本保持不变。

• 降弓设置延时控制，在降弓前可将本单元牵引逆变器负载切除，当2个受电弓同时降落时可将整车 的辅助逆变器负载切除，从而确保受电弓不带载降弓。客室内装有脚踏泵，当无法正常升弓时，司 机可以操作它实现人工紧急升降弓。当司机通过紧急制动蘑菇按钮触发紧急制动时，所有受电弓降 下。
城市轨道交通车辆受电弓介绍
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城市轨道交通车辆受电弓介绍
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• 2.气路系统
• 受电弓通过空气回路实现升、降弓动作，受电 弓气路如图2-5，升弓时，电磁阀得电打开，空气 经1、2、3、4、6、11到达气囊，精密减压阀实 时检测升弓气囊内的压力在额定压力，当压力大 于额定压力时，精密减压阀将向大气排出多余的 气压；可调节流阀2可调节升弓时间。降弓时，精 密减压阀的排气口打开，释放气囊内的压缩空气， 直至气囊内的压缩空气全部排出。可调节流阀7可 调节降弓时间。压力开关12检测气囊中的气压， 可输出升降弓到位的信号。
受电弓在车顶安装位置如图城市轨道交通车辆受电弓介绍城市轨道交通车辆受电弓介绍城市轨道交通车辆受电弓介绍?1底架2下臂杆3上臂杆4液压阻尼器5拉杆6平衡杆7气囊8受电弓控制箱城市轨道交通车辆受电弓介绍城市轨道交通车辆受电弓介绍城市轨道交通车辆受电弓介绍城市轨道交通车辆受电弓介绍?受电弓控制开关城市轨道交通车辆受电弓介绍?一受电弓的控制?受电弓的上升或者下落可以由司机通过受电弓控制开关pcs进行操作
城市轨道交通车辆受电弓介绍
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1-空气过滤器 2-可调节流阀 3-精密减压阀 4-压力表 5-安全 阀6-三通座 7-可调节流阀 8-换向阀 9-消音节流阀 10-消音器
11-球阀 12-压力开关
城市轨道交通车辆受电弓介绍
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城市轨道交通车辆受电弓介绍

紧急处理
对于紧急故障，采取临时措施确保列车安全通过， 并及时进行修复处理。
修复与更换
根据故障情况，进行相应的修复或更换部件，恢 复弓网系统的正常功能。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
制造规范
总结词
确保弓网系统制造的质量和效率
详细描述
制造规范是确保弓网系统制造过程的质量和效率的关键。制造规范包括对制造工艺、材料、设备、环 境等方面的要求，以确保弓网系统在制造过程中能够达到规定的性能和质量标准。同时，制造规范还 规定了制造过程的检验和验收标准，以确保最终产品的合格性和可靠性。
制造规范
行业标准通常更加具体和细致，对弓网系统的各项技术指标 和参数进行了详细的规定，是弓网系统研发、生产和应用的 重要指导。
2023
PART 03
弓网系统规范
REPORTING
设计规 范
总结词
确保弓网系统设计的合理性和安全性
详细描述
弓网系统设计规范是确保弓网系统能够满足列车运行要求的基础。设计规范包 括对弓网系统的基本要求、设计原则、设计流程和设计方法等内容，以确保弓 网系统在结构、性能和安全等方面达到标准要求。
几何尺寸
接触压力
摩擦力
动态稳定性
评估弓网系统的几何尺 寸是否符合设计要求， 如接触线高度、拉出值等。
评估弓网系统接触压力 是否适中，以保证良好 的电气连接和机械稳定性。
评估弓网系统摩擦力是 否在合理范围内，以避 免过度磨损和车轮打滑。
评估弓网系统在动态运 行过程中的稳定性，如 振动、冲击和噪声等。
评估流程
PART 04
弓网系统检测与评估
REPORTING
检测方法

主要技术参数 额定工作电压……………………………25kV 额定工作电流………………………………630A 最大运行速度……………………………170km/h 静态接触压力 ………………………(90±10)N 工作高度……………………………500～2250mm 最大升弓高度 …………………………2600mm 折叠高度 …………………………………228mm 弓头总长度……………………………2085mm 滑板长度 ………………………………1250mm
受电弓动态包络线是指运行中的受电弓在最大抬升及 摆动时可能达到的最大轮廓线。动态包络线范围内不得有 任何障碍影响受电弓运行的零部件。
120Km/h及以下区段，受电弓动态抬升量为100mm，左右摆动量为200mm。 120～160Km/h区段，受电弓动态抬升量为120mm，左右摆动量为250mm。 200Km/h区段，（导线高度为6m时）受电弓动态抬升量为160mm，左右摆动量直线区 段为250mm，曲线区段为300mm。 200～250Km/h区段，受电弓动态最大抬升量200mm，左右摆动量直线区段为250mm、 曲线区段为350mm。 250～350 km/ h区段，受电弓动态最大抬升量150 mm，左右摆动量直线区段为250 mm、曲线区段为350 mm。
主要技术参数
额定工作电压………………………………25kV 额定工作电流………………………………1000A 最大运行速度…………………………160km/h 接触压力…………………………70-120N（可调） 最大升弓高度…………………………3081mm 落弓位高度…………………………………669mm 弓头总长度………………………………1950mm 工作长度………………………………1450mm 滑板长度…………………………………1030mm

弓网系统及其机电特性
-15-
弓网系统-几何特性
受电弓上、下工作位置 之间的范围为工作范围
LPupp 受电弓的上部工作位置高度
LPlow
WR KE/KLG SE EC HCW min HCW max HCW d,mi
n
受电弓的下部工作位置高度
受电弓的工作范围 动态包络线 伸展包络高度 电气间隙 接触线高度最小值 接触线高度最大值 接触线高度最小设计值 接触线高度最大设计值 标称接触线高度 超过最小接触线高度的设计偏差 a1 轨道的垂直误差 a2 接触线向下的安装误差 a3 接触线向下的动态位移 a4 导体温度和冰负载的影响 低于最大接触线高度的设计偏差 a5 轨道的垂直误差 a6 接触线的动态位移 a7 接触线向上的安装误差 a8 由于磨耗和温度变化导致接触线向上的抬升
弓网系统及其机电特性
小接触面传输大电流
（接触电阻与燃弧）
摩擦磨损 接触质量 运行寿命
（机械摩擦与电气磨损）
-3-
弓网系统的分类
接触网系统
架空接触网系统
接触轨系统
架空接触网
架空接触轨
接触轨
受电弓
受电弓
取流靴 集电系统
-4-
弓网系统
弓网系统及其机电特性
弓网系统的分类
弓网系统及其机电特性
-5-
弓网系统的基础理论
SSS400+
DSA380
CX
广深高铁
石太高铁
京津城际
京沪高铁
特点：接触网跨距约为50m；接触线以150mm2截面为主；接触线张力较大。
弓网系统及其机电特性
-11-
弓网关系技术范畴
（1）几何特性 （2）动态相互作用

1.2 高速铁路受电弓的技术要求
高速弓与普通弓的最大区别在于高速时高速弓的离线率较小，受流较稳定，主要是靠较轻的弓 头质量和较好的弓网接触性能来保证的。当电力机车在常速下运行时，受电弓与接触网之间可以保 持可靠的接触，因而能够保证受电弓与接触网间良好的动态受流。然而，随着高速电力机车运行速 度的提高，受电弓的振动加剧，频繁出现的离线现象，使受电弓的受流质量恶化，机车速度受到限 制。随着新材料的不断研发成功和开发应用，受电弓滑板（碳滑板、铜基粉末冶金滑板和浸金属碳 滑板等）所采用的材料必将逐步向碳纤维、金属纤维、带有润滑功能的金属基和无机非金属基复合 材料发展。目前广泛使用的接触网导线（铜银接触线、铜锡接触线、铜镁接触线）将向铜合金化和 复合金属化方向发展。在接触网一定的前提下，受电弓滑板一般应具备良好的导电性，抑制离线电 弧的产生，满足良好的耐磨性、足够的强度和对自然环境适应性强等性能要求。
高
速
谢谢观看
铁
路
1.2 高速铁路受电弓的技术要求
Hale Waihona Puke 受电弓是靠一定的抬升力让滑板与接触线 保持接触的。当列车高速运行时，受电弓 的滑板就像一个小小的飞机机翼，在气流 的作用也会产生一个动态的抬升力，抬升 力随列车运行速度的升高而增大。当列车
运行时，接触线在受电弓抬升力的作用下 技术 产生上下振动，振动波向前传播，这就给 要求
高
速 铁
项目
高速铁路受电弓
路
1.1 高速铁路受电弓的工作原理
1.升弓 升弓
压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆转 动，抬起上框架和滑板，受电弓匀速上升，在接近接触线时有一缓慢停滞，然后迅速接触接触线。
1.1 高速铁路受电弓的工作原理

接触线拉出值（接触线横向偏移） ①张力补偿器误差过大 ②支持结构变形过大 ③结构部件产生松、断、脱 ④施工预配偏差过大 ⑤施工安装偏差过大 ⑥轨道横向不平顺过大
二、检测的内容及评价
接触网静态几何参数与弓网动态性能具有因果关系
中心锚结绳安装不当引起弓网接触质量出现变化 （左上：中心锚结绳过紧；右上：中心锚结绳过松；左下：接触线高度不连续；
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
静态值
接触网在不与受电弓接触情况下 的空间位置
接触网几何参数的测量结果是接触网维修的重要依据
动态值
弓网动态接触情况下的接触线在 受电弓上的横向位置、受电弓抬 升情况下的接触线高度，定位器 的坡度等
超限判断、验证设计方案
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
垂向基准：轨顶平面 横向基准：受电弓中心线（轨道平面垂直中心线）
受电弓安全通过线 岔、锚段关节 、关节式电分相 等多支接触线转换 区域
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
多支接触线坡相对位置（横向间距、垂向高差）
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
检测结果评判依据为其设计值及误差要求
Fm=177.5N s=42.0N
Fm+3s=303.5N Fm-3s=51.5N Fmax=285.2N Fmin=18.3N 0.3Fm-s=11.2N
EN50317 弓网动态相互作用的测量要 求与确认
二、检测的内容及评价
弓网检测结果的评价
指导修理
与设计值进行比较
对连续测量的检测结果进行分析二、检测的内容及评价弓网检测结果的评价
指导修理
对不同参数检测结果进行对比分析