地铁车辆受流器的设计研究

专利名称：一种应用于轨道交通车辆的受流器及使用方法专利类型：发明专利
发明人：王圣利,单磊,刘国磊,张胜泉,李晓东,李卫峰,武文华,高翔,赵丽玲,李永生
申请号：CN202010739636.3
申请日：20200728
公开号：CN111845360A
公开日：
20201030
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种应用于轨道交通车辆的受流器及使用方法，解决现有技术中受流器维护不方便的问题。

受流器包括底座、支撑板、下支臂、上支臂、上摆杆、下摆杆和气缸，在两支撑板之间设有第一拉簧座和第一带耳拉簧座；下支臂的第一端与支撑板铰接连接，下支臂的中部与第一带耳拉簧座之间设有下摆杆，在两下支臂之间设有第二拉簧座；在上支臂的第一端铰接有安装板，上支臂的第二端与下支臂通过第二带耳拉簧座铰接连接；它设置在上支臂与第二拉簧座之间；第一弹簧，它设置在第一拉簧座与第一带耳拉簧座之间；第二弹簧，它设置在第二拉簧座与第二带耳拉簧座之间；固定在底座上，且气缸活塞杆与第一带耳拉簧座固定连接。

本发明可以方便受流器的维护。

申请人：山东和顺电气有限公司
地址：271600 山东省泰安市肥城市新城街道工业三路私营工业园
国籍：CN
代理机构：济南帮友知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：王永建
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TECHNOLOGY AND MARKETＶｏｌ．１９Ｎｏ．４，２０１２1概述上海轨道交通１１号线南段车辆采用第三轨下部受流，电压等级ＤＣ１５００Ｖ，设计运营速度１２０ｋｍ／ｈ，是目前国内运营速度等级最高的线路。

在每个转向架两侧适当位置安装一套受流器。

全列车采用母线贯通方式，中间通过一个ＢＨＢ连接。

与架空接触网相比，第三轨供电系统使用寿命长、运营可靠、维修量小电能损耗小和不影响城市景观等优点。

目前，我国采用第三轨的城市有北京、上海、武汉、无锡和昆明等地。

设计运营速度以８０ｋｍ／ｈ为主，逐步向１２０ｋｍ／ｈ提高。

此外，在接触轨供电系统电压等级方面，有ＤＣ７５０Ｖ和ＤＣ１５００Ｖ两种。

按照受流部位分类，第三轨受流可分为上部受流、下部受流和侧部受流三种形式。

2集电靴的设计与分析主要分析在不同工况下受流器与第三轨的匹配关系。

得出合理的第三轨端部弯头的高度、集电靴的活动范围，以保证列车在过断轨区时，集电靴不会碰撞第三轨端部弯头，受流器在正常工作位时，不会和第三轨发生脱离。

2.1受流器与第三轨的垂向匹配分析集电靴与第三轨的匹配主要受转向架垂向运动最大位移、轨道磨耗、三轨安装误差、磨耗和挠度、集电靴本身磨耗量等方面的影响。

２．１．１计算集电靴抬升量在列车运行过程中，当转向架出现表１所示的向下垂向位移５６ｍｍ；第三轨出现表２所示向上垂向位移９ｍｍ；集电靴磨耗到最大值１５ｍｍ时，需要避免集电靴与第三轨（三轨正常高度为２００ｍｍ）发生脱离，才能避免集电靴和第三轨不产生拉弧或集电靴无法受电，即此时集电靴的抬升量为２００＋５６＋９＋１５＝２８０ｍｍ。

受流器处于工作位时不脱离第三轨的匹配图见图１。

表1转向架向下位移表2三轨向上位移图1受流器处于工作位不脱离第三轨２．１．２确定第三轨端部弯头抬升量在列车运行过程中，当出现表３所示的转向架出现向上垂向位移１７和从表４所示的第三轨出现向下垂向位移７时。

此时为受流器处于自由位，要求过断轨区时，不会和第三轨端部弯上海轨道交通11号线南段工程车辆受流器设计邓谊柏，陈中杰，徐园，胡海峰（南车株洲电力机车有限公司技术中心，湖南株洲412001）摘要：介绍了目前城轨车辆几种最常用的第三轨受流形式，对第三轨下部受流方式的集电靴与第三轨的匹配分析过程进行了详细论述，同时介绍了熔断器选型计算，为地铁车辆受流器的选型设计提供参考。

一种城轨车辆的受流器受流与受电弓受流集成方案的设计与研究作者：梁波来源：《今日湖北·下旬刊》2013年第05期摘要文章介绍了城轨车辆的受流方式及特点，并以上海轨道交通16号线项目车辆为例，研究了一种用于城轨车辆的受流器与受电弓集成受流方式的设计与控制方案。

关键词城轨车辆受流器受电弓控制电路。

一、城轨车辆受流方式简介及特点（一）城轨车辆受流方式简介目前广泛应用于城轨车辆的受流方式主要有两种：（1）架空接触网受电弓受流：架空接触网受电弓受流也有DC750V、DC1200V、DC3000V等电压等级。

（2）第三轨受流器受流：第三轨受流器受流有DC600V、DC700V、DC1000V、DC1500V等电压等级。

（二）架空接触网受电弓受流方式及特点架空接触网受电弓受流车辆的运行线路需架设接触网，架空接触网根据悬挂方式的不同大致可分为：简单悬挂接触网、链型悬挂接触网和刚性悬挂接触网三种。

架空接触网具有安全性高，传输功率大，运行速度高等优点。

但同时具有建设成本高，维护检修不方便，影响城市景观等缺点。

（三）第三轨受流器受流方式及特点第三轨受流器受流车辆的运行线路需在轨道旁架设第三轨接触网，第三轨接触网根据与车辆受流器的接触面不同分为：上部接触式第三轨、下部接触式第三轨和侧部接触式第三轨。

相比架空接触网，第三轨接触网具有更多的优点：设备施工安装较为简单，维护检修方便，设备投资及线路建设投资小，供电可靠，使用寿命长，城市景观效果好等。

但同时也具有库内安全性低、道岔处建设复杂等缺点。

二、上海16号线受流器受流与受电弓受流集成方案设计与分析（一）主电路方案传统的城轨车辆主电路采用单一受流方式，即受电弓受流或者受流器受流。

上海16号线主电路原理图如图1所示，主电路由受电弓、受流器、避雷器、高压转换开关=31-S110、三位置隔离开关、高速断路器、熔断器等设备组成。

该电路相比传统主电路增加了一个转换开关=31-S110，且同时配备有受电弓和受流器，列车既可选择通过受电弓获得高压电源，也可选择通过第三轨受流器获得高压电源。

中国新技术新产品2011NO .07China New Technologies and Products高新技术中国新技术新产品图2架空“π”型刚性接触网城市轨道交通供电系统授流方式研究陈吉刚（广州地铁设计研究院有限公司，广东广州510010）1概述城市轨道交通中采用的电压等级众多，仅直流制式就有近二十种，从DC400V 至DC3000V 均有采用。

在这二十种电压等级中，应用最多的还是DC750V 和DC1500V 两种。

这也是国际电工委员会（IEC ）推荐采用的电压等级。

就授流方式而言，在目前世界上100多个城市修建的轨道交通中，架空接触网和和接触轨约各占一半。

其中架空接触网采用的电压等级较为广泛。

由于受到整流技术水平的制约，早期建设的地铁普遍采用DC750V 及以下电压等级的接触轨，但随着硅整流技术的发展以及架空接触网技术的成熟，DC1500V 架空接触网在城市轨道交通中得到较为广泛的应用，近年来，DC1500V 接触轨技术也开始在轨道交通领域得到应用。

从我国城市轨道交通的发展史看，北京、天津地铁等采用DC750V 接触轨，上海地铁1号线、2号线、广州地铁1号线、2号线、上海轨道交通明珠线以及深圳地铁一期工程等均采用DC1500V 架空接触网，广州地铁的4、5、6号线采用了DC1500V 接触轨。

纵观我国城市轨道交通授流方式的选择，无论是架空接触网还是接触轨在我国城市轨道交通领域均有较多应用，都具有成熟的建设及运营经验。

2授流方式简介目前在国内外城市轨道交通系统中，供电系统授流方式根据安装位置的不同主要有架空接触网和接触轨两种方式。

下面主要对两种授流方式的结构组成及特点作简要介绍。

架空接触网根据结构形式的不同又分为架空柔性接触网和架空刚性接触网两种主要方式。

架空柔性接触网主要由接触线、承力索、架空地线、绝缘子、支持结构、立柱等组成，如图1所示；架空刚性接触网主要由汇流排、接触线、垂直悬吊装置、绝缘子等组成，如图2所示；目前架空接触网的零部件及设备已经全部实现了国产化。