动车组高速受流技术
高速铁路及动车组牵引动力新技术简介
进行隔离，全列共计3个。主断路器为真空型，额定开断容量为 440MVA，额定电流为1000A，额定断路电流为 16000A，额定开断 时间小于0．025～0．06s，电磁控制空气动作。 • 避雷器；一个基本动力单元l个，全列共计2个。额定电压为31kV，限 制电压为107 kV。 • 高压电流互感器；一个基本动力单元1个，全列共计2个。额定电流 800A，用于检测牵引变压器原边电流值。 • 高压电压互感器：一个基本动力单元1个，全列共计2个。安装在车顶 上，用于对接触网电压和频率进行监控及各种控制
悬挂弹簧采用空气弹簧； 双层设计，增加了45%的座位； 能在两种电压制式下工作。
Байду номын сангаас
㈡日本新干线电动车组WIN350
• 25kv、60hz，最高速 度350 km/h；
• 交——直——交传动， 主电路采用GTO全控 桥，再生制动;
• 电机为三相异步电机， 车体轻量化。
㈢德国ICE
ICE3 动力分散，4M+4T
3、能源消耗低，环境影响轻 如果以“人/公里”单位能耗来进行比较
的话。高速铁路为1，则小轿车为5，大客 车为2，飞机为7。高速列车利用电力牵引， 不消耗宝贵的石油等液体燃料，可利用多 种形式的能源。
4、受气候条件影响较小。
五、高速铁路机车车辆发展情况
高速铁路的发展并不
是机车车辆的发展， 它是一项系统工程， 我我们在这里探讨高 速机车车辆只是其中 的一个方面而已！
8000 kw 最高速度330 km/h
六、我国的高速动车组概况
90年代开始意识到建设干线客运专线的重要 性，提出建设京沪高速铁路，并建成我国的第一 条200km/h等级的秦沈客运专线，并在第六次大 提速之后，规划客运分离，充分扭转我国铁路运 输运力不足的局面。但是在高速动车组交流传动 关键技术上我国技术不成熟，为此按照国务院提 出的“引进先进技术，联合设计生产、打造中国 品牌”的要求，积极采用“先进、成熟、经济、 适用、可靠”的技术和标准，引进了世界一流动 车组技术。国产娿进展顺利。
《高铁概论》高铁概论第二章教案(1)
《高铁概论》理论课教案第二章高速铁路动车组课时：2学时授课人：⏹本章学习目标1.熟悉动车组的概述。
2.掌握动车组的构成及特点。
3.了解动车组的运用与维修。
⏹本章技能目标1.能从造型的三要素方面来欣赏插花造型作品；2.能将造型的三要素和基本原理运用到实际插花创作中去。
⏹本章重点1.动车组构成部分及特点2.动车组的维修级别及方式⏹本章难点动车组的构成及特点⏹整章授课思路 [90分钟]第一课时（45分钟）：动车组概述、构成及特点一、导入新课（5分钟）：中国铁路高速动车组（China Railway High-speed,简称CRH）。
亦称多动力单元列车，是铁路列车的一种。
它是自带动力、固定编组、两端均可操作驾驶、穿梭运行的旅客列车，是为了适应城际间高密度、短编组、公交化的客运要求而形成的一种新的轨道交通运输工具。
二、新课讲授（35分钟）：动车组是由动力车和拖车或全部动力车长期固定的连接在一起组成的车组，高速电力动车组有两种牵引动力的分布方式，分为动力集中式和动力分散式。
（2分钟）（一）概述（10分钟）1.动力分散式：动力分散电动车组的优点是动力装置分布在列车不同的位置上，能够实现较大的牵引力，编灵活。
由于采用动力制动的轮对多，制动效率高，且调速性能好，制动减速度大，适合用于限速区段较多的线路。
另外，列车中若某一节动车的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。
动力分散的电动车组的缺点是牵引力设备的数量多，总重量大。
2.动力集中：动力集中电动车组的优点是动力装置集中安装在2〜3节车上，检查维修比较方便，电气设备的总重量小于动力分散的电动车组。
动力集中布置的缺点是动车的轴重较大，对线路不利。
目前世界上的动车组基本都是向动力分散型发展。
（二）动车组的构成及特点（23分钟）动车组通常以下面各部分组成；1.车体：动车组车体分为带司机室和不带司机室车体两种。
它是容纳司机驾驶和乘客的地方，又是安装和连接其他设备和部件的基础。
高铁为什么跑得那么快？（高铁动力技术详解）
高铁为什么跑得那么快？（高铁动力技术详解）导读高铁是用电力驱动的，与传统内燃机驱动方式相比，电力驱动具有无污染、载客量大、动力/重量比大等优点。
下面我们从高铁的动力来源，如何获取动力等几方面来详细介绍一下高铁是如何跑得这么快的。
高铁是用电力驱动的，与传统内燃机驱动方式相比，电力驱动具有无污染、载客量大、动力/重量比大等优点。
因此，世界上大多数高速列车都采用电力驱动方式，即通过铁路沿线的架空高压线电网（我国都采用工频单相2.5千伏电压）对列车供电方式。
而安装在列车车顶沿着高压线滑动获取电能的装置叫受电弓。
中国南车四方公司副总工梁建英介绍说，CRH380A采用动力分散的电力驱动方式，全列车顶安装了4架受电弓，车下安装了7台变压器，14台变流器，56台电机分别安装在2～15号车厢的28个转向架上。
CRH380A能量传递有两种方式：牵引方式和再生制动方式。
牵引方式时，列车从架空电网获取电能，再经过多个车厢下安装的变压器、变流器等部件变换后给转向架上安装的电动机。
变压器能将从受电弓获取的高电压电能转换成将近2千伏的中电压电能，变流器能将工频单相中压电转换成频率、电压可变的三相电源给三相电动机驱动列车前进。
顺便说下，列车时速300公里运行时，人均百公里耗电仅为3.64千瓦时，相当于客运飞机的1/12，小轿车的1/8，大型客车的1/3。
京沪高铁全长1318公里，这样算下来，全程人均耗电约48千瓦时。
下面是详解部分：一、高铁列车的动力来源是交流电还是直流电？各国高铁基本采用交流电作为高铁列车的牵引网络的电流制式。
但是，萌萌的意大利除外。
在高铁电流制式这个问题上，全世界都摸着意大利过河。
二、高速列车如何获取电能作为动力？从电路角度来看，高铁采取AT（自耦变压器）供电方式。
高铁能够跑起来，依靠的是牵引供电系统给高速列车提供电力。
牵引供电为电力系统的一级负荷，但德国是例外，德国高铁电网有独立于德国国家电网。
因此，高铁牵引供电系统包括架空接触网、牵引变电所、回流回路。
高速铁路受流性能测试方法及其关键技术(详细)
第三节高速铁路的受流技术接触网一受电弓受流系统的受流过程是受电弓在接触网下,以机车速度运动中完成的,受流过程是一个动态过程,这一动态过程包括了多种机械运动形式和电气状态变化：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,井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,受电弓受流中,电流发生剧烈变化等等,所以,弓网受流过程是一个复杂的机械电气过程.随着列车速度的提高,上述各种运动加剧,维持弓网之间的良好接触性能愈加困难,受流质量也随之下降,当列车速度超过受流系统的允许范围外,受流质量将严重恶化,影响列车取流和正常运行.在高速条件下,受流系统的性能与常规电气化铁路的受流质量是不同的,系统所需解决的问题也不尽相同,高速受流技术是高速铁路的关键技术之一.一、高速铁路中接触网一受电弓受流系统的新特点1、弓网受流系统必须符合的基本条件电气化铁路发展100多年来,接触网一受电弓系统在外观的硬件上没有太大的变化,但是,随着列车速度的提高和新技术的采用,受流系统的电流容量、适用速度、安全性能有了相当大的提高,高速铁路的受流系统必须符合的基本条件如下：(1)．保证功率传输的可靠性在高速列车运行的全部接触网区段,必须保证电力机车所需要的最低电压;在高速铁路所有可能的运营条件下,接触网一受电弓系统的电流负荷能力必须保证高速列车的可靠运行.高速列车的电流负荷特性较之常规电力机车有较大的区别,其特征是脉冲负荷占的比例大 ,电流大 ,持续时间短,由于列车速度快,起动和加速获得电流很大 ,在弓网高速相对运动中,整个牵引供电系统均要适应高速列车对电压水平和电流负荷的要求.(2)．受流系统的运行安全性受流系统的安全运行是高速铁路正常运营的保证.高速受流系统的安全性主要从下面几个方面建立：①接触网的几何参数(拉出值、导线高度、定位器坡度 )保证受电弓滑板沿接触网安全地滑动;②接触网的性能参数(硬点、弹性、分相绝缘器、分段绝缘器和线岔结构的平滑性)不损坏受电弓的滑板乃至弓头;③受电弓的自身性能(受电弓滑板的抗冲击性、耐磨性、横向刚度 );④接触网一受电弓的匹配性能(离线、接触导线抬升量、接触导线的弯曲应力).受流系统的安全性能涉及的方面很多,它是接触网设计、施工、运营维护首先要考虑的因素.(3)．良好的受流质量受流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.运行状态的性能参数为：无离线、无火花.实际线路中,离线率要尽量小 ,系统具有动态稳定性.(4)．保证受流系统的使用寿命受流系统中,涉及使用寿命的两个主要因素是,接触导线的使用寿命和受电弓滑板的使用寿命.其寿命取决于它们之间的磨耗,磨耗量在一定速度和传递功率条件下,主要取决于弓网接触力的大小 ,保持接触力均匀,即控制接触力的标准偏差以减少接触导线的局部磨耗.接触导线和受电弓滑板在材质上应具有一定的耐磨性能,另外,接触导线应具有抗电化学腐蚀性能.5．减少对周围环境的影响受流过程中,产生的电弧会产生电磁干扰和噪音,应采取措施减少对周围环境的影响.2、高速接触网的特点高速列车是靠受电弓与接触导线的滑动接触来获取电能的 ,所以,高速铁路的接触网是与速度直接相关的 ,关系更为密切,它必须满足高速列车受流的要求,高速接触网除具有常速下电气化铁路接触网的性能和特点外,还具有下列特点：1．由于高速铁路安全性的要求,高速接触网必须具有很高的安全性,这主要表现两个方面：①接触网设备本身应具有很高的运行安全性和可靠性;主要设备和零部件的使用材料应选用强度高、耐腐蚀、电气性能好的材料,在制造结构方面应做到设计合理,制造精良,以确保设备和零件的使用寿命.②接触网的设计和安装的主要几何参数应适应高速铁路的运营要求,接触网与运营安全性直接相关的几何参数有：拉出值、导线高度、定位器坡度、线岔位置、锚段关节.下面分别介绍：(1)拉出值：高速铁路中,由于列车速度的提高,机车车体和受电弓的横向摆动量的增大及受电弓滑板宽度的缩小 ,接触导线的拉出值一般都小于常速电气化铁路接触导线的拉出值.如：高速铁路接触导线的拉出值均为200-300米米,其中,直线区段200米,曲线区段300米米.(2)接触导线高度：由于高速电气化线路上不运营超限货物列车,高速接触网的导线高度低,在5 300—5 500米米之间.(3)定位器坡度：高速行驶时,受电弓弓头和上下部框架受空气动态力的影响,最终结果是增大了受电弓对接触导线的抬升力,导致接触导线的动态抬升量增大,接触导线上下振动剧烈,定位器抬升量增大,如果定位器坡度不足,定位器根部或支持器将撞击受电弓滑板,危及行车安全,因此,高速接触网定位器坡度较大或采用新型结构的定位器.(4)线岔位置：由于导线抬升量的增大和提高受流性能的要求,常速电气化铁路接触网的直接交叉式线岔已不能适应高速的要求,高速接触网的线岔一般采用无交叉线岔.(5)锚段关节：由于高速接触网张力的增大,另外,工作支和非工作支过渡平滑的要求,高速铁路的接触网将采用三跨或五跨锚段关节.2．高速接触网应具有良好的受流性能.在接触网方面,跨距间各点的弹性应保持一致.不同温度时,跨内各点接触导线离钢轨水平面的高度变化应较小,接触网与弓网受流性能相关的参数有：承力索和接触导线的张力;吊弦间距;接触导线预留弛度;跨距;结构高度;锚段长度.涉及受流性能的接触网参数：接触导线波动传播速度C;接触网静态弹性和静态弹性差异系数;反射系数;增强因数;多普勒系数.3,高速接触网应采用状态修,减少接触网维修给高速铁路带来的干扰.4．具有较高的可靠性和较长的使用寿命(三)高速受电弓应具有的特点受电弓和接触网是一对相互作用的振动系统和摩擦耦件,要获得良好的受流性能,除了接触网具有良好的性能外,还必须有受流性能好的受电弓来匹配.受电弓作为一个弹性机构,通过自身结构保持与接触导线一定的压力,在运行过程中,还受到空气动态力的作用,使其在运动中的振动变得非常复杂.综合世界各国的高速铁路使用的受电弓,它具有如下特点：1．小的静态抬升力;2．较小的当量归算质量;3．良好的跟随特性;4．大的横向刚度;5．具有良好的气动力模型和气流调整装置,以改善受电弓的气动力稳定性,保证弓头位置稳定;6．与接触导线摩擦性能相匹配的滑板材料;7．具有紧急降弓控制系统.当接触网损坏受电弓滑板时,受电弓自动快速降弓.二、接触网一受电弓系统的受流质量评价．接触网一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,单方面来评价接触网的受流性能或受电弓的性能都是不全面的 ,在某种程度上是没有意义的 .我们说一种形式的接触网受流性能好,应当说明与何种受电弓匹配时才有意义.如果用一种性能差的受电弓来匹配,再好的接触网,其受流性能也不可能好.在评价弓网受流质量方面,我国至今还没有一个通行评价标准.参考国外的经验和近几年来我国提速和高速试验的结果,评价弓网受流质量可以从以下几个方面来考虑：1．弓网间动态接触压力弓网间的动态接触压力直接反映了受电弓弓头与接触导线的接触状态,弓网间接触力的大小受受电弓的静态抬升力、空气动力以及垂直方向上的质量惯性力等因素决定.当接触力过大时,会使弓网磨耗加剧,引起弓网位移增加,另外,在定位器和线岔处可能造成受电弓损坏;接触力过小 ,会造成离线,产生电弧.动态接触力主要从接触力的最大值、最小值及标准偏差这几个方面来评价,在不同速度下上述几个评价指标是不同的 .2．接触导线最大垂直振幅接触导线最大垂直振幅指受电弓滑板在一个跨距内的振动幅度 ,即上下振动的范围,一般用2倍振幅2A来表示.它反映了受电弓弓头垂直方向的振动情况,2A受接触网的安装尺寸影响,2A越小 ,受电弓运动轨迹越平滑,受流质量越好.3．接触导线的抬升量接触导线的抬升量指受电弓经过时,接触导线的最大抬升量,用△H表示.受流系统中,受电弓和接触导线的运动振幅越小 ,受流质量越好,一个好的受流系统,受电弓的振幅应均匀.运动振幅过大 ,可能引起下列问题：(1)引起接触网振动加剧,影响弓网的跟随性,造成离线率增加;(2)定位器处接触导线抬升量过大 ,会使受电弓弓头撞击定位器的尾部,造成弓网事故;(3)使接触导线所受的 弯曲应力增大 ,对接触导线的 疲劳寿命有影响.根据我国提速和高速试验的 数据,接触导线的 最大 垂直振幅(一跨内)为150米米;接触导线的 动态抬升量在速度 小 于160千米／h 时为100米米,大 于160千米／h 时为150米米.4．离线高速列车运行时,当受电弓与接触导线失去接触就发生了 离线.由于高速列车运行中,受电弓的 取流很大 ,弓网离线时,必然伴随着电弧,从而加大 滑板和导线的 电磨耗,引起电磁干扰;当发生大 离线时,电弧也不能维持电流通路时,还造成机车失压,需要重新启动,对再生机车还会使再生颠覆.评价弓网离线参数主要从下列两方面来做：(1)每一次离线的 最大 离线时间：小 于100米s;(2)离线率：%100⨯=∑Tt S 式中 S ——离线率;∑t ——运行时间内各次离线时间总和;T ——运行时间.我国高速线路的 离线率应取5％以下.5．硬点评定高速列车运行时接触导线对受电弓滑板的 冲击主要指标是受电弓滑板受到的 垂直方向和线路方向上加速度 的 最大 值.受电弓滑板所受到的 纵向和垂直加速度 ,根据高速列车受电弓使用的 滑板类型来确定硬点的 评判标准.6．接触网的 静态弹性差异系数静态弹性差异系数由下式计算：%100minmax min max ⨯+-=K K K K ε 式中 千米ax ——-跨距内最大 弹性;千米in ——跨距内最小 弹性.评判标准：简单链形悬挂不大 于30％;弹性链形悬挂不大 于10％;复链链形悬挂不大 于10％.7．接触导线弯曲应力弯曲应力的 允许值为500微应变.三、研究高速接触网一受电弓受流性能的 方法(一)弓网受流性能的 计算机动态模拟根据弓网关系的 受流理论,建立数学模型,使用计算机模拟计算接触网一受电弓系统的 静态性能和动态性能,实现弓网受流的 计算机仿真.这种动态模拟计算可以实现以下几个功能：1．改变系统的 条件和参数,计算不同形式的 接触网和各种受电弓的 相互匹配时的 受流性能.2．在高速接触网设计时,选择和优化弓网受流系统的参数,给出定量化的指标,并给予预评价.3．指出弓网关系恶化的边界条件(如：共振速度、最大接触压力、最大离线率、最大接触导线抬升量等).4．预报高速试验时弓网受流试验的试验结果.5．模拟锚段关节、线岔、分相等部位的动态接触过程.(二)接触网一受电弓系统受流性能的现场测试为了准确研究高速接触网一受电弓系统的受流性能,必须对实际的高速接触网——受电弓系统进行现场试验,以取得准确可靠的试验数据,对弓网系统的受流性能作出评价.试验方法是高速列车以不同的速度运行时,对接触网的性能、受电弓的性能和弓网匹配性能进行测试.测试项目如下：1．接触网的静弹性测试(无机车运行时进行);2．接触网几何参数的测量(包括：导线高度、拉出值);3．接触网性能的地面测试,测试项目包括：接触导线关键部位的抬升量、接触导线的弯曲应力等;4．接触网硬点的测试;5．接触导线动态振幅;6．受电弓的空气动态力;7．受电弓离线的测试.(三)弓网受流性能测试方法及其关键技术弓网受流性能测试一般应结合高速列车的高速试验进行,在高速电力机车受电弓上安装相应的测量装置和传感器,通过必要的信号高低压隔离及传输系统将测试信号传至试验车的数据处理系统进行数据采集和分析,获得评价弓网受流性能的试验数据.弓网受流性能的测试,是在接触网带电和电力机车高速运行的条件下进行的 ,这给测量带来了不少困难,主要有下列几个方面：①电气干扰.在弓网受流性能检测中,电力机车受电弓在接触网下高速运行,电力机车频繁操作开关引起的操作过电压及受电弓离线引起的高频干扰,有可能通过接触网和空气干扰测量设备,这方面的干扰非常严重.②机械振动.有受电弓的振动和车体的振动,这些振动常常造成传感器损坏,仪器插板接触不良,从而造成检测故障.对弓网受流性能的测试系统必须满足下列要求：(1)很强的抗干扰能力; ,(2)较高的可靠性;(3)较高的测量精度 ;(4)能实时处理各种测量参数;(5)对测量受电弓有监控装置;(6)有抗震措施.弓网受流性能测试中,要做到测量系统可靠地运行,测量数据准确,必须解决下列几个方面的关键技术：1．测量装置及数据处理的抗干扰问题.所有测量传感器及测量装置都是在强磁场和强电场下工作的 ,所以,所选测量传感器必须具有很强的抗干扰能力;信号处理电路必须作特殊设计,充分考虑电路的抗干扰能力;测量装置及信号传输线要有很好的屏蔽性能;数据处理系统的硬件和软件设计要作抗干扰处理,防止测量中计算机系统的死机问题.2．测量信号的高低压隔离和传输问题.弓网受流测量中,许多传感器是安装在机车受电弓上,属于25 LV的高压侧,要将测量信号传送至试验车的低压侧,必须解决测量装置的高低压隔离问题和信号的传输问题,解决这一问题有三个途径：(1)测量信号的光电隔离：如弓网接触压力、冲击加速度、拉出值、支柱信号等项目的测量需使用光电隔离装置.装置的系统表示如下：信号处理及放大单元：将传感器的信号进行处理、整形、放大 ,变成标准的电压水平,并按传输系统的要求,使信号转化为易于传输的信号,如：频率调制信号,数据码信号.E／O单元：将经过处理的测量信号转化为光信号.隔离介质：一般有两种方式：光纤和空气.O／E单元：将高压侧传过来的光信号变成电信号.信号恢复单元：将高压侧的测量信号恢复,变成易于数据处理系统采集的模拟信号、脉冲信号或数字信号.(2)绝缘器件隔离：对接触导线高度测量装置,设计一个机械传动机构,将受电弓主轴的转角变化变成低压侧角位移传感器的输出电压信号的变化,高低压侧用硅橡胶棒式绝缘子隔离.(3)高压电容器隔离：离线测量装置采用此方案 ,低压侧的离线检测仪通过高压电容器向受电弓和接触网发送一恒流高频调制信号,通过测量回路中的电流变化,可以获得弓网离线状态.3．测量信息的实时处理.在弓网受流性能的测试中,各种测量信息必须进行实时处理,因为弓网受流参数是以支柱号为横坐标来定位的 ,在测量中,必须时刻检查机车经过的支柱是否与计算机内存储的支柱号相对应,不一致时应立即修改,否则,所测数据是无效的 .测量中,每经过一个支柱,数据处理系统将所有测量信号进行采集计算和统计后,进行存盘、显示和打印,这样,在测量中可以实时监测弓网受流性能.4．高压侧的电源问题.测量中,25kV侧的传感器和信号变换装置需要电源,解决这一问题的方法是：①在高压侧安装蓄电池;②使用绝缘变压器,变比为220V／220V,将低压侧的电能送至高压侧.。
高速铁路牵引供电系统—高速铁路受电弓
• （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。
动车的工作原理
动车的工作原理动车，又称高速列车，是一种以内燃机车或电力机车为动力的铁路客运列车。
它具有运行速度快、运行平稳、安全性高等特点，受到了广大乘客的青睐。
那么，动车是如何实现高速运行的呢？接下来，我们将深入探讨动车的工作原理。
首先，动车的动力系统是实现高速运行的关键。
动车的动力系统通常由电力机车或内燃机车提供，其中电力机车是以电力作为动力源，而内燃机车则是以内燃机为动力源。
电力机车通过接触网获取电能，然后经过牵引变流器转换为适合牵引电动机的电流，从而驱动车辆运行。
内燃机车则是通过内燃机的燃烧产生动力，驱动车辆运行。
这两种动力系统都能够为动车提供足够的动力，使其能够实现高速运行。
其次，动车的车体结构也对其高速运行起到了重要作用。
动车的车体通常采用流线型设计，减少了空气阻力，提高了运行速度。
此外，车体的轻量化设计也能够减少整车的质量，降低了能耗，提高了动车的运行效率。
因此，动车的车体结构对于实现高速运行起到了至关重要的作用。
另外，动车的制动系统也是保证其安全高速运行的关键。
动车的制动系统通常采用电磁制动或气动制动，能够在高速运行时迅速减速，保证了列车的安全性。
此外，动车还配备了防滑系统、防抱死系统等安全装置，进一步提高了列车的安全性能。
此外，动车的轨道系统也是保证其高速运行的重要因素。
动车的轨道系统采用了高强度、高精度的轨道，保证了列车在高速运行时的稳定性。
同时，轨道系统还配备了自动防护装置、轨道检测系统等设备，能够及时发现和处理轨道异常，保证了列车的安全运行。
综上所述，动车的高速运行是由动力系统、车体结构、制动系统和轨道系统等多个方面共同作用的结果。
这些方面相互配合，共同保证了动车的高速运行。
动车的工作原理虽然复杂，但正是这些细节的精心设计和完善，才使得动车能够安全、高效地实现高速运行。
高速动车组技术
变流器
变流器(CT3)
空调装置
换气装置 (CT1外) 部电源连
逆变器
接器
牵引变流器 （CI）
接地电阻器 牵引电机
接触器箱
车钩
车钩
牵引电机
控制回路 接线箱
空调装置
高压设备箱
制动控制装置
牵引变压 器
（MTr）
踏面清扫用 电磁阀
牵引电机
通风机
蓄电池箱
牵引电机
控制回路 连接器
接线箱
2、6号车（M2）车下设备布置示意图
换气装置逆变器
箱
辅助电源装置 （APU）
空調装置
车钩
污物箱组成 车钩
STM天线
司机室空調 室外机
空調装置
辅助整流装置 （ARf）
制动控制装置 踏面清扫用 电磁阀 控制回路
水箱装置
接线箱
1号车（T1c）车下设备布置示意图
CRH2型动车组车下设备
辅助空气压 缩机
牵引电机 连接器
换气装置
牵引电机通风 机
CRH5型动车组车下设备
• 净水箱、污物箱、蓄电池、充电机、制动装 置和空气弹簧辅助气室等
• 在1、2、4、7和0号车下有牵引和辅助变流 器、牵引电机
• 在3号和6号车下有牵引变压器 • 在6号车下还有酒吧车冷藏柜压缩机
CRH5车下设备布置图（动车）
CRH5车下设备布置图（拖车）
4、车内布置
CRH1型动车组车下设备
• 每辆车下有空调机组、制动控制装置 • 在动车下有牵引变流器 • 在拖车下有牵引变压器
牵引电机风机 充电机 制动模块 逆变器 过滤器 空气弹簧储风缸
蓄电池 集便器 分线箱 HVAC制冷加热机组
高铁概论18 高铁铁路动车组设备及九大关键技术)
6）钩缓装置
为了减少高速运行时的纵向冲击，高速动车组的车钩一般 采用自由间隙很小的密接式车钩。通常车端采用了密接式 自动车钩，并设有弹簧缓冲器及球形橡胶轴承，以减少车 辆运行中产生的纵向冲击力。中间车既可以采用与端部同 样的密接式车钩，也可以采用半永久车钩连接。
7）受流装置
采用电力牵引的高速列车必须通过弓网受流系统不间断地 从接触网上获取电能。受流装置是将电能由接触网顺利导 入动车组内部变压设备的重要装置。受流装置按其受流方 式有多种形式，但高速动车组通常采用受电弓受流器。弓 网受流系统必须满足的基本条件是：良好的受流质量，安 全的运行性能，足够的使用寿命，减少对周围环境噪声的 影响。良好的受流质量依赖于弓网系统的动态稳定和跟随 性，保证弓网间良好的接触，不离线、不产生火花。
CRH1—5
A表示普通组为8个车厢， B为长（大）编组有16节车 厢（380系列里有的型号第二 个字母L为长编组） C为中心组（CRH2C和CRH3C） E为卧铺动车组 G为高寒型 J为高速综合检测车。 另外，CRH6城际动车组里，
S为市域铁路（如用于温州
市域铁路S1线的CRH6S）。
长宽高
中国普通客车（旅客列车） 车箱宽度是3105mm。 CRH1型宽度为3328，车辆高 度为4040mm。CRH5型动车 组，车体宽度为3200mm。 CRH380ABCD四款车的宽度 分别是3380，326——3265， 3368。
1）动车组总成（即系统集成）
具体有： ① 轮轨关系接口——轮轨匹配关系。 ② 弓网关系接口——符合400 km/h以上运行速度的高速受电弓动力学参数， 满足气动性能、阻力要求和噪声要求的高速受电弓结构。 ③ 流固耦合关系接口——保证列车安全运行的环境风控制范围；隧道的断 面、洞口的形状和尺寸；列车阻力和气动抬升力限值； ④ 机电耦合关系接口——根据线路条件和动车组状态，给出满足高速列车3 min跟踪间隔需求的牵引供电系统的总体参数。 ⑤ 环境耦合关系接口——确定高速列车的噪声和噪声声强控制值，提出高 速铁路声屏障和隧道吸音材料的性能参数要求。 通过集成使动车组达到牵 引、制动、车辆动力学、列车空气动力学、舒适性和安全性等性能要求。
第三节 高速铁路的受流技术
第三节高速铁路的受流技术接触网一受电弓受流系统的受流过程是受电弓在接触网下，以机车速度运动中完成的，受流过程是一个动态过程，这一动态过程包括了多种机械运动形式和电气状态变化：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，井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，受电弓受流中，电流发生剧烈变化等等，所以，弓网受流过程是一个复杂的机械电气过程。
随着列车速度的提高，上述各种运动加剧，维持弓网之间的良好接触性能愈加困难，受流质量也随之下降，当列车速度超过受流系统的允许范围外，受流质量将严重恶化，影响列车取流和正常运行。
在高速条件下，受流系统的性能与常规电气化铁路的受流质量是不同的，系统所需解决的问题也不尽相同，高速受流技术是高速铁路的关键技术之一。
一、高速铁路中接触网一受电弓受流系统的新特点1、弓网受流系统必须符合的基本条件电气化铁路发展100多年来，接触网一受电弓系统在外观的硬件上没有太大的变化，但是，随着列车速度的提高和新技术的采用，受流系统的电流容量、适用速度、安全性能有了相当大的提高，高速铁路的受流系统必须符合的基本条件如下：（1）．保证功率传输的可靠性在高速列车运行的全部接触网区段，必须保证电力机车所需要的最低电压；在高速铁路所有可能的运营条件下，接触网一受电弓系统的电流负荷能力必须保证高速列车的可靠运行。
高速列车的电流负荷特性较之常规电力机车有较大的区别，其特征是脉冲负荷占的比例大，电流大，持续时间短，由于列车速度快，起动和加速获得电流很大，在弓网高速相对运动中，整个牵引供电系统均要适应高速列车对电压水平和电流负荷的要求。
（2）．受流系统的运行安全性受流系统的安全运行是高速铁路正常运营的保证。
高速受流系统的安全性主要从下面几个方面建立：①接触网的几何参数(拉出值、导线高度、定位器坡度)保证受电弓滑板沿接触网安全地滑动；②接触网的性能参数(硬点、弹性、分相绝缘器、分段绝缘器和线岔结构的平滑性)不损坏受电弓的滑板乃至弓头；③受电弓的自身性能(受电弓滑板的抗冲击性、耐磨性、横向刚度)；④接触网一受电弓的匹配性能(离线、接触导线抬升量、接触导线的弯曲应力)。
高铁里的物理原理是什么
高铁里的物理原理是什么高铁是一种交通工具，它是基于物理原理和工程技术的结合而实现高速行驶的。
高铁利用了多种物理原理，包括力学、电磁学和热学等，来实现高速行驶、平稳运行和能量转换等功能。
首先，高铁的高速行驶是通过力学原理实现的。
高铁所采用的是动力车组，它有连续的车厢连接在一起，车体上装有轴承和悬挂系统。
当高铁开始行驶时，电机传递动力给车轮，车轮与轨道之间通过摩擦力产生驱动力。
高铁在行驶过程中受到的阻力主要有空气阻力、轨道摩擦力以及车轮和轨道之间的阻尼力。
为了减少这些阻力，高铁采用了多种工程措施，如车身外形设计、减小空气阻力的装置、轨道的减阻涂层等。
其次，高铁运行过程中利用了电磁学原理。
高铁路线上有固定的供电系统，并且高铁车体上装有接触轨与供电系统连接的接触装置。
当高铁行驶时，接触装置与供电系统之间的电磁感应作用下，将电能传递到高铁车体。
高铁车体上的电机将电能转换为机械能，驱动车轮转动，从而推动高铁前进。
这种电力传输方式不仅减少了电能损耗，还提高了能源利用效率。
此外，高铁还利用了热学原理。
高速运行的高铁车体会受到空气摩擦的作用而产生热量。
为了保证高铁上的设备和乘客的舒适度，高铁车体上设计有散热系统，并采用了管道、散热器等装置来进行散热。
散热系统可以将车体上积累的热量转移到周围环境中，保持高铁车体的温度在合理范围内。
除了以上主要的物理原理外，高铁还涉及到声学原理。
由于高铁在高速行驶过程中会产生大量的噪音，因此需要使用声学原理进行噪音的控制和消除。
高铁采取了多种隔音、减振和吸音的措施来降低噪音，从而提高乘客的舒适度。
综上所述，高铁是基于多种物理原理和工程技术的结合而实现高速行驶和舒适性的交通工具。
力学原理实现了高铁的高速行驶和稳定性，电磁学原理实现了高铁的电力供应和动力转换，热学原理实现了高铁车体的散热和温度控制，声学原理实现了高铁的降噪和提高乘客的舒适度。
高铁的发展离不开物理原理的支撑，同时也推动了物理学在交通工程领域的应用和发展。
高速受流技术
对高速受电的接触网的要求 由于接触网的接触导线是一根具有弹性的导线， 受电弓也是一个弹性体，故而两者构成的是一个相 互接触的弹性系统。对高速受电用的接触网应有更 高的要求： （1）在最高运行速度和更大的速度变化范围内应 能保证正常供电； （2）应有更高的耐磨性和抗腐蚀能力； （3）对接触网的结构和布置应有更高的要求； （4）在接触网的接触悬挂方面，目前在常速列车 供电中采用的弹性半补偿链形悬挂和弹性全补偿链 形悬挂已不能适应高速列车的要求，应有更为先进 的接触悬挂装置。
第六次铁路大提速
• 2007年4月18日，全国铁路第六次大面 积提速。京哈、京沪、京广、陇海、浙赣、 胶济等既有铁路干线上实施时速200公里的 提速，部分区段列车运行时速将达到250公 里。京沪、浙赣、胶济等主要干线部分提 速区段，在既开行时速200公里及以上的动 车组，又开行5500吨重载货物列车和双层 集装箱列车，为世界铁路史上首例。 • 2010年11月15日铺轨完成的京沪高铁， 运营里程达到1318公里，速度目标值380公 里每小时，平均旅速达到350公里。
特别推荐
• 张曙光. CRH1型动车组[M].北京：中国铁道 出版社，2008. • 张曙光. CRH2型动车组[M].北京：中国铁道 出版社，2008. • 张曙光. CRH5型动车组[M].北京：中国铁道 出版社，2008. • 刘转华 唐阳.动车组技术.西南交通大学出版 社
谢谢观赏
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对高速动车组受电弓的要求 （1）受电弓的滑板与接触导线之间要保持恒定的接触 压力，以实现比常速受电弓更为可靠的连续电接触。其接 触压力不能过大或过小。 （2）与常速受电弓相比要尽可能减轻受电弓运动部分 的重量，以保证与接触网有可靠的电接触。列车运行中， 受电弓将随着接触导线高度变化而上下运动。在高速条件 下，这种运动更为频繁，从而直接影响滑板与接触导线之 间接触压力的恒定。 （3）由于高速运行时空气阻力很大，因此高速受电弓在 结构设计上要作充分考虑，力求使作用在滑板上的空气制 动力有别的零件承担，从而使受电弓滑板在其垂直工作范 围内始终保持水平位置，以减小甚至消除空气制动力对滑 板与接触导线间接触压力的影响。 （4）滑板的材料、形状和尺寸应适应高速的要求，以 保证良好的接触状态及更高的耐磨性能。 （5）要求受电弓在其工作高度范围内升降弓时，初始 动作迅速，终了动作较为缓慢，以确保在降弓时快速断弧， 并防止升降弓时受电弓对接触网和底架有过大的冲击载荷。
动车组高速受流技术
.动车组高速受流技术电动车组与内燃动车组最直观的区别是车顶的受电弓。
受电弓属于车顶高压系统之一，承担着从高压接触网上引入列车所需电流（受流），并在制动时，作为反馈线将多余电流馈回至弓网的任务。
1. 高速受电的特点01接触网与受电弓的波动特性。
高速列车的行驶速度较常速列车高的多，因而受电弓沿接触导线移动的速度大大加大，这就使接触网与受电弓的波动特性发生变化，从而对受电产生影响。
02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，空气动态力也是高速受电的一个重要因素。
03受电弓从接触网大功率受电问题。
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和加大噪音，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问题。
2. 高速受电弓的要求高速列车的受电是通过受电弓与接触网的接触导线紧密接触而实现的，因而受电是否正常直接取决于接触网-受电弓系统的技术状态，接触网受电弓系统工作可靠是确保高速动车良好取流的根本条件。
接触网-受电弓系统的受流过程是受电弓在接触网下以动车组运行速度在运动过程中完成的，受流过程是一个动态过程，这一过程包含了多种机械运动形式和电气状态变化：受电弓相对于接触导线的滑动摩擦；受电弓因轨道激励引起的车体上下振动导致受电弓的上下振动；受电弓由于车体横向摆动而引起的横向振动；接触网波浪形上下振动，并沿着接触网传播；受电弓和接触导线之间发生的水平和垂直方向撞击；弓网离线时产生的电弧；受电弓受流过程中，电流发生剧烈变化。
所以，弓网受流过程是一个非常复杂的过程。
随着列车速度的提高，这些运动加剧，要保持受电弓与接触网之间的良好接触性就越来越难，受流质量也会随之下降。
当列车运行速度超过受流系统的允许范围时，受流质量将严重恶化，影响列车取流和正常运行。
在列车高速运行条件下，受流系统的性能与常规电气化铁路的受流质量是不同的，系统所需解决的问题也不尽相同，高速受流技术是高速铁路的关键技术之一。
3高速接触网受流理论
1高速接触网的技术特征
●关于预驰度 没有附加预驰度时受电弓轨迹
有附加预驰度时受电弓轨迹
2020/11/27
1高速接触网的技术特征
●关于预驰度
弹性差异导致受电弓不能沿轨面等高的水平线 运行，这种差异也是受电弓在高速运行时产生 垂直加速度的原因之一。
取跨距长度的l/500－1000。 预驰度应设计合理。 速度的提高，预驰度的效果也减小了。
一点反应在标准偏差上，在时速为280km/h 时，标准偏差从23N降为19N。 弹性辅助索的长度及张力 一般而论，辅助索 的长度越长，所改变的弹性区域越长，越使整 个跨距内的弹性趋于一致。
2020/11/27
标准偏差19N
2020/11/27
标准偏差23N
6 关于弓网受流质量的评价标准
评价原则
2020/11/27
2高速受流技术的质量性能指标
1.接触网悬挂的弹性和弹性系数
η(x)=y(x)／p
p →抬升力
y (x) →由抬生力p在x处引起的升高（mm）
η(x) →接触线在x处的弹性值（mm/N）
德国国铁对不同悬挂所允许的弹性和不均匀度值
运行速度 （km/h）
弹性值 (mm/N)
允许均匀度 （%）
3高速接触网的控制参数及理论分析
右图中，受电弓驶向非均质
处 点， ，一 然个后力在Pχ00开突始然抬出高现接在触χ0 线。这种抬升在非均质处反
射。反射的波迎着受点弓相
向运动，并由此受电弓以能 量输入方式再次反射回去。
x0
此过程不断重复直至 为止x。r
若r/α＞1，每个随后突变
量都大于产生它的前一个量，
于接触悬挂－受电弓系统而言, 其间的接触压力变化幅度越 小、变化率越低， 则动态受流质量越好；反之， 则变坏。
高速动车组5大关键技术
机电商报/2008年/12月/8日/第A04版机床工具高速动车组5大关键技术北京交大机电学院教授、副院长刘志明按照国务院提出的“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的总体要求和“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针，成功引进了世界一流的动车组技术，形成了CRH系列中国铁路高速动车组技术体系。
中国铁路高速动车组构成CRH1动车组由庞巴迪BSP公司制造，编组8辆、定员668人，运营时速200～250Km，牵引功率5300千瓦，不锈钢车体，轴重小于16吨。
CRH2-A型车由四方股份制造，编组8辆、定员610人，运营时速200～250km，牵引功率4800千瓦，铝合金车体轴重小于14吨。
CRH2-C型车，四方股份动车组，第61列，运行速度300公里、8辆编组、座车。
CRH3型车，由唐山工厂制造，编组8辆，定员608人，运营时速300～350公里，牵引功率8800千瓦，铝合金车体，轴重小于17吨。
CHR5型车由长客股份制造，编组8辆、定员622人，运营时速200～250公里，牵引功率5500千瓦，铝合金车体，轴重小于17吨。
车辆购置费大致预测为:2009年937.50亿元，2010年1125亿元，2011年1375亿元，2012年1562.5亿元。
到2009年上半年，即有约300列动车组(含时速250公里和350公里两种类型)将开始招标，为即将竣工的石太线、郑西线和广深珠等线路服务。
朔黄线也计划排在大秦线(2008年大批量采购)之后于2009年批量购置和谐型电力机车。
动车组关键技术分析动车组整体集成对动车组车体、转向架以及牵引变流、制动、网络控制、辅助供电、车辆连接等元素按有关参数进行合理选择设计，进而生产、组装、测试、试验的过程。
通过集成使动车组达到牵引、制动、车辆动力学、列车空气动力学、舒适性、安全性等性能要求。
这是主机厂需要掌握的关键技术。
车体技术车体技术主要包括3项:首先，动车组的高速化需要流线化、车体减重、动力分散使得车体承载了众多设备；车体保证强度、刚度与轻量化是一对矛盾。
计及受电弓跟随性的高速铁路弓网系统受流质量分析
计及受电弓跟随性的高速铁路弓网系统受流质量分析摘要：受电弓是高速铁路动车组的关键受流装置，其与接触网的接触稳定性直接关系到动车组供电安全。
本文通过建立接触网的非线性有限元模型和受电弓归算质量模型，对受电弓跟随性与弓网受流质量的相关性进行分析。
结果显示，随着受电弓弓头质量的增加，弓网系统接触稳定性呈逐渐下降趋势。
以受电弓弓头运动速度作为跟随性指标分析显示，弓头质量增加可引起弓头运动速度趋于稳定，造成受电弓弓头无法对接触线振动做出及时响应，从而造成弓网接触力波动幅度增大。
关键词：高速铁路；受电弓；接触网；受电弓跟随性；接触力高速铁路是我国居民出行和经济连通的重要命脉。
目前，我国高速铁路运营里程已位居世界第一，运营速度也在向着更快、更强发展。
在更高速度运行，如何保证动车组的供电安全性至关重要。
当前，我国高速铁路动车组主要依赖安装在车顶部的受电弓与接触网滑动接触实现取流，如图1所示。
因此，受电弓-接触网系统（以下简称弓网系统）的接触稳定性对动车组的供电安全至关重要。
在动车组高速运行过程中，受电弓对接触网造成持续的滑动冲击，在接触点产生向线路两端方向传播的波动，波动往复反射，造成弓网接触位置发生相对位移，从而引起弓网接触力稳定性下降。
随着我国高速铁路时速400公里乃至更高速度运行目标的提出，如何有效提高弓网接触力的稳定性已成为解决更高速度运行下弓网关系问题的重点。
图1 高速铁路受电弓-接触网系统既往研究中，大量学者针对如何改善高速铁路弓网系统的受流质量已展开了充分的讨论。
在研究手段方面，目前计算机仿真以其成本可控、操作简便、可重复性高的优势被广泛应用于高速铁路弓网关系的研究中。
Tur M等[1]针对重力载荷所引起的接触网弧垂现象，提出了一种基于绝对节点坐标法的接触网找形方法。
部分学者将绝对节点坐标法进一步发展，提出了一种可以反映接触网线索大变形特征的建模方法[2]，并在弓网系统风振响应研究中得以广泛应用[3]。
高速铁路运输设备第二节 高速铁路动车组牵引供电
图5-2-1 动车组的动力分布方式
（三）牵引动力集中配置与分散配置的比较 牵引动力的配置尽管有多种模式，但归纳起来基本上是两种，即集中配置和分散配置。这两种形式各有利弊， 下面从主要技术性能指标上作一些比较分析。 1．轴重 列车的轴重对线路的状态有直接影响，列车高速运行时对线路的动力作用增大，因而轴重问题更显重要。在 进行分析比较时，需要对整个列车的最大轴重、平均轴重分别进行探讨。 高速列车中以牵引动力集中配置形式的动力车轴重为最大。如法国TGV高速列车动力车的轴重为17 t，德国 ICE高速列车动力车的轴重为19.5 t。尽管这些高速列车的最大轴重比较高，但由于整列车中大量拖车的轴重 较轻，因而列车的平均轴重也较低。如德国ICE高速列车的平均轴重只有12 t。 牵引动力分散配置形式的高速列车，由于其构成大部分或全部为动力车，因而其最大轴重要低于牵引动力集 中配置形式的高速列车，但其平均轴重则显然要高。如日本O系列高速列车的最大轴重为16 t、平均轴重为 15.1 t，100系列高速列车的最大轴重为15 t、平均轴重为14.1 t，300系列高速列车，由于采用三相异步交 流电机、铝合金车体、直径为860 mm的小车轮以及降低车顶高度等一系列新技术和新措施，其最大轴重可降 至14 t，平均轴重降至11.1 t。应当指出，日本300系列高速列车平均轴重降至11.1 t是因为在整列车中拖车 的比重加大的结果，基本上形成了动力集中的方式了。 总体而言，要开行高速列车，毫无疑问应降低列车的轴重（包括最大轴重和平均轴重）。困为在其他条件相 同的情况下，轴重大的列车对线路的影响和破坏作用也大。 最大轴重要根据本国的线路、运营情况，在保证安全、可靠、稳妥、舒适的前提下给以确定。如日本将最大 轴重限度定为16 t，法国虽大轴重限度定为17 t。国际铁路联盟（UIC）根据当时高速列车开行的现状，将动 力分散形式的动力车的最大轴重限度定为17 t（最高运行速度为160~ 300 km/h），将拖车的最大轴重限度定 为16 t，（最高运行速度为160~250 km/h）。动力集中形式的机车最大轴重限度定为22.5 t。而德国ICE高速 列车动力车的最大轴重限度定为19.5 t。
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.动车组高速受流技术
电动车组与内燃动车组最直观的区别是车顶的受电弓。
受电弓属于车顶高压系统之一，承担着从高压接触网上引入列车所需电流（受流），并在制动时，作为反馈线将多余电流馈回至弓网的任务。
1. 高速受电的特点
01接触网与受电弓的波动特性。
高速列车的行驶速度较常速列车高的多，因而受电弓沿接触导线移动的速度大大加大，这就使接触网与受电弓的波动特性发生变化，从而对受电产生影响。
02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，空气动态力也是高速受电的一个重要因素。
03受电弓从接触网大功率受电问题。
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和加大噪音，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问题。
2. 高速受电弓的要求
高速列车的受电是通过受电弓与接触网的接触导线紧密接触而实现的，因而受电是否正常直接取决于接触网-受电弓系统的技术状态，接触网受电弓系统工作可靠是确保高速动车良好取流的根本条件。
接触网-受电弓系统的受流过程是受电弓在接触网下以动车组运行速度在运动过程中完成的，受流过程是一个动态过程，这一过程包含了多种机械运动形式和电气状态变化：
受电弓相对于接触导线的滑动摩擦；
受电弓因轨道激励引起的车体上下振动导致受电弓的上下振动；
受电弓由于车体横向摆动而引起的横向振动；
接触网波浪形上下振动，并沿着接触网传播；
受电弓和接触导线之间发生的水平和垂直方向撞击；
弓网离线时产生的电弧；
受电弓受流过程中，电流发生剧烈变化。
所以，弓网受流过程是一个非常复杂的过程。
随着列车速度的提高，这些运动加剧，要保持受电弓与接触网之间的良好接触性就越来越难，受流质量也会随之下降。
当列车运行速度超过受流系统的允许范围时，受流质量将严重恶化，影响列车取流和正常运行。
在列车高速运行条件下，受流系统的性能与常规电气化铁路的受流质量是不同的，系统所需解决的问题也不尽相同，高速受流技术是高速铁路的关键技术之一。
受电弓和接触网是一对相互作用的振动系统和摩擦副，高速列车要获得良好的受流性能，除了接触网具有良好的性能外，还要求受电弓具有良好的受流性能。
受电弓设计成具有良好的弹性性能，以保持良好的接触压力。
一般来说，高速列车的受电弓需满足如下要求：
01受电弓的滑板与接触导线之间要保持恒定的接触压力，以实现比常速受电弓更为可靠的连续电接触，其接触压力不能过大或过小。
02与常速受电弓相比，要尽可能减轻受电弓运动部分的重量，以保证与接触网有可靠的电接触。
列车运行中受电弓将随接触导线高度变化而上下运动。
在高速条件下这种运动更为频繁，从而直接影响滑板与接触导线之间接触压力的恒定。
03由于接触压力除与接触网结构性能有关外，还与受电弓的静态特性（静止状态下接触压力与受电弓高度的关系）和动态特性（运行状态下受电弓上下运动的惯性力）有关，因此，对于高速受电弓，出必须保证机械强度和刚度外，应尽可能降低受电弓运动部分的重量，从而减小运动惯性力。
这样才能使受电弓滑板迅速跟上接触导线高度的变化，保证良好的电接触。
04由于高速运动时空气阻力很大，因此受电弓在结构设计上要作充分考虑，力求使作用在滑板上的空气制动力由其他零件承担，从而使受电弓滑板在其垂直工作范围内始终保持水平，以减小甚至消除空气制动力对滑板与接触导线间接触压力的影响。
05滑板的材料、形状、尺寸应适应高速的要求，以保证良好的接触状态及更高的耐磨性能。
06要求受电弓在其工作高度范围内升降弓时，初始动作迅速，终了动作较为缓慢，以确保在降弓时快速断弧，并防止升降弓时对接触网和底架有过大的冲击载荷。
07具有紧急降弓系统，即当受电弓滑板损坏时，受电弓能自动快速降弓。
3. 高速接触网的要求
接触网是电气化铁路牵引供电系统中的主要供电设备，它的功能是向走行在铁路线上的电力牵引列车不间断地供应电能。
但接触网与一般的输电线路不同，它必须架设在铁路线路的正上方，动车组利用顶部的受电弓与接触网接触而获得电能。
因此，在动车组走行的线路都必须架设接触网。
高速接触网的悬挂方式是在不断改进中发展起来的，它要求受流性能满足高速铁路的运营要求，且安全可靠、结构简单、维修方便、工程造价低。
动车组运行时，受电弓给接触导线向上的抬力，使接触导线抬升。
由于接触导线是一条长软线，而受电弓又是一个弹性装置，因此，这种压力和抬力是变化的，而且变化迅速。
此外，列车在以空气为介质的空间运行时，还会对受电弓臂和弓头产生具有一定压力的空气流，形成对受电弓向上或向下的附加力。
上面几种力的合成作用结果，使接触网产生振荡，从而是受电弓滑板不能良好的追随接触导线的轨迹，导致脱离接触导线。
其后果是动车组受流时通时断，造成动车组行驶时出现牵引力不稳定的状态。
恶劣的气象条件也会直接影响接触网的工作状态。
为了安全可靠得供电，接触网设备应具备以下性能要求：
01有足够的强度，保证接触网具有稳定性；
02在恶劣的气象条件下保证列车在规定的速度运行时能良好的受流；
03对各导线和支持结构、零部件及绝缘子等应当采取有效的防腐蚀和防污秽技术措施，以保持整个接触网设备的良好状态；
04接触悬挂的各项技术性能应满足受电弓与接触导线在滑动接触摩擦时可靠的工作要求使用寿命应尽可能延长；
05各类支持结构和零部件应力求轻巧耐用，做到标准化并具有互换性，便于施工和维修保养，发生事故时也便于抢修，为迅速恢复供电创造条件；
06接触导线和安装在接触导线上的有关设备要有良好的平滑度和耐磨性能，接触导线不应有不平直的小弯及悬挂零件等形成的硬点，以免受电弓与其发生碰撞，造成受电弓和接触导线的机械损伤和电弧烧伤。