高铁弓网系统的受流特性及受电弓汇总.

§2－2高速铁路接触网特点及要求
五、高速铁路对接触网的基本要求
基本要求：几何空间要求；安全要求；机电性能 要求；动态要求；环境要求；运营维护要求等。
2、电气性能要求 接触网网络电压在任何工作环境下都应保持 在额定范围内，电压损耗必须保持在允许范 围内。应采取适当保护措施避免人员触电。 尽量减小对公共电网的不良影响。降低接触 网电压、电流通过电感、电容对临近弱电线 路的干扰。在正常运行或故障条件下产生的 钢轨对大地的电压不能超过允许范围。
§2－2高速铁路接触网特点及要求
三、弓网系统产生的影响 1、弓网间的接触压力
接触压力不断变化，存在静态作用力与动态作用力两种表现形式。 ◇静态下的(指静止或低速情况下)弓网作用力来源于受电弓升弓 后对接触线的垂直压力，反映了接触网和受电弓的静态特性；
◇ 静态作用力越大，滑板和接触线的机械磨耗越大，使用时限越短；
§2－2高速铁路接触网特点及要求 四、受电弓的基本要求 1、保持恒定的接触压力 受电弓的滑板与接触线之间的接触压力不能过 大过小，应保证在规定的受电弓工作高度范围 内保持恒定不变的、大小合适的接触压力。 2、尽可能减轻受电弓运动部分的重量 接触压力与接触网的结构、性能及受电弓的静 态特性、动态特性有关，高速受电弓应尽可能 减轻受电弓运动部分的重量，以减少运动惯性 力，使其滑板迅速跟上接触导线高度变化，保 证良好的电接触。
高速铁路接触网特点及要求
§2－2高速铁路接触网特点及要求
一、高速接触网与普速接触网的比较
① 接触网的波动特性发生了变化。 ② 空气阻力对弓网的作用明显。 ③牵引负荷大，对接触网的电气强度及接地系统有 更高的要求 。 ④ 线索张力大，对接触网的机械强度，受流稳定性 要求更高。 ⑤ 牵引电流大，高速列车单车电流可达600～1000A， 而普速列车电流一般不大于300A。高次谐波产生的 高频电磁场对通 讯环境有较大影响，应采取必要的 防护措施。 ⑥ 运行密度高。客运专线列车追踪间隔一般为3～4 分钟；客运专线列车运行速度一般在250km/h以上。

什么是受电弓？
受电弓是电力牵引机 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。
受电弓的组成
受电弓可分单臂弓和 双臂弓两种，菱形受 电弓，也称钻石受电 弓，以前非常普遍， 后由于维护成本较高 以及容易在故障时拉 断接触网而逐渐被淘 汰，近年来多采用单 臂弓（见图）。
受电弓图示
双臂受电弓
碳滑板的维护与跟换
出现以下情况需要更换碳滑板：
剩余碳条的高度小于5mm 发现大的碳结块 边缘处发现碳结块以及裂缝 大裂缝延伸到支座上，同时电气部件因腐蚀发生损坏
如果只更换其中一块碳滑板，应确保此块滑板和另一块滑 板之间的高度差不超过3 mm。
如果高度差超过3 mm，两块碳滑板均需更换。
碳滑板的维护与跟换
单臂受电弓
受电弓的作用？
受电弓与接触电网直接 接触，为电力机车提供 电力。（包括高压牵引 电机电力以及车厢照明 等低压电力）
问题：受电弓只与车顶的一接触网上，再 经过机车的受电弓、主断路器、 避雷器后引入主变压器原边绕 组，然后通过接地线接到车轮 上，最后经过铁轨回流到变电 所。
铁轨会带电吗？
接触网上的那根线是火线，而铁轨是 零线，与火线一道构成一个回路。铁 轨上带电，但由于是零线，与大地相 当于等势，所以一般来说人走在上面
也没有感觉。
接触网 受电弓
机车
变电所 铁轨
电力机车的双弓
电力机车有一对受电弓， 在我国一般电力机车运 行时升后弓。
主要的原因是防止前弓 运行时，刮弓时前弓受 损，落下来砸毁车顶设 备。 同时也有防止弓网 之间摩擦落下的碳粉落 在车顶，时间长了会使 车顶设备绝缘性降低。
几个小问题
铁路边常见的警示牌 “禁止双弓”是什么 意思？

接触网性能的主要指标
1、静态指标 l η= 弹性： （mm/N） k (T + T ) η −η ε= 弹性不均匀度： η + η ×100% (低于10%适合高速行车) 2、动态指标 接触线波动传播速度： c = T / ρ V 无量纲速度：β = V / Vc V −V α 多普勒系数： = Vc + V c ρ c ⋅ Tc 反射因数；γ =
高速受流与弓网配合
主要解决的问题： 主要解决的问题：弓网关系与速度、弓网结
构及材料的问题
高速后的问题： 弓网压力忽大忽小，加剧网弓 磨耗或产生离线，影响取流。 导线抬升量加大，容易产生受 电弓与零件碰撞，影响行车安 全。 加剧导线弯曲应力，使导线产 生疲劳甚至断裂，影响使用寿 命。
1 高速受流系统的特点 高速受流的特点是相对于普速受流系统而言的 （1）接触网的波动特性； 接触网的波动特性； （2）受电弓的动静态特性； 受电弓的动静态特性； （3）空气流对接触压力的影响； 空气流对接触压力的影响； （4）牵引电流及噪音。 牵引电流及噪音。
从施工方面保证接触线高度
提高腕臂结构预配的精度； 提高腕臂结构预配的精度； 改善测量手段，提高测量精度及安装位置精度； 改善测量手段，提高测量精度及安装位置精度； 在施工前期削除悬挂导线的蠕变伸长量； 在施工前期削除悬挂导线的蠕变伸长量； 重视定位器坡度的调整工作； 重视定位器坡度的调整工作； 严格下锚补偿装置的安装工艺。 严格下锚补偿装置的安装工艺。
• 1、可以算出不稳定速度； • 2、ε大则不稳定区域大， ε小则不 稳定区域小， ε=0最好； • 3、低速时，稳定因素不明显，高 速时，不稳定加大； • 4、不稳定区域是相间的，可以用 提速或降速的方法解决不稳定问题。

高速铁路弓网系统研究综述及展望摘要：高速客运专线通过接触网和受电弓获取电能，因此研究性能优异的弓网系统是实现安全、舒适、高效运行的关键。

本文阐述了弓网系统研究中几个核心问题：接触网悬挂类型、线材配置、受电弓结构和滑板材料，并总结了国内外高速铁路接触网与受电弓相互作用的评价标准，最后尝试为我国高速铁路弓网系统的发展提出若干建议。

关键词：高速铁路；接触网；受电弓；综述1前言随着我国铁路事业的蓬勃发展，高速化、电气化进程不断加快，维持稳定的高速受流是客运专线安全、舒适、高效运行的保证。

高速受流是指受电弓在高速运行时，通过与接触网的滑动接触获得电能，并传输给电力机车的过程，供电质量的好坏取决于弓网系统的技术标准、接触网和受电弓的相互作用，因此本文主要论述了接触网悬挂类型、线材配置、受电弓结构、滑板材料、弓网关系评价标准等行业概况。

2接触网主要技术标准接触网的悬挂类型大致分为三种：简单悬挂、链形悬挂、刚性悬挂。

从国内外高速接触网的发展趋势看，目前普遍采用链形悬挂，而链形悬挂又有简单链形悬挂和弹性链形悬挂之分，在客运专线设计阶段，需要从弓网系统受流质量、运营环境（高速铁路速度目标值、线路条数）、设计指导思路（使用寿命、后期维护工作量、既有接触网施工经验）等方面调研，在进行了全面的技术和经济比选后，确定接触网悬挂方式。

受电弓在接触线上滑动运行过程中，不可避免地会产生弓网电弧，因此接触网的线材必须具有良好的耐磨性和高温软化性；还必须与碳滑板配合，具备良好的经济性和较长的使用寿命。

基于以上考虑，铜银合金接触线的应用越来越广泛。

3受电弓主要技术标准法国的X系列受电弓可随车速变化自动调整接触压力，采用气垫支撑装置和高性能空气调整装置，关节式结构不受运行速度和方向的影响；弓头采用合成纤维制成，重量减轻了30%~40%。

日本采用的是PS200系列受电弓，该系列受电弓为双臂菱形受电弓；弓头结构简单，重量轻，既能满足高速受流的需要，又能较好地抑制弓网电弧。