高铁弓网系统受流特性与受电弓
高铁受电弓的工作原理
高铁受电弓的工作原理
高铁受电弓的工作原理主要分为两个步骤：接触线接触和电流传输。
当高铁列车行驶时，受电弓头与接触线进行接触。
受电弓头通过碳刷或铜制接触片与接触线建立电气连接。
在接触的过程中，受电弓头需要保持与接触线之间的恰当接触力。
这是通过受电弓臂的升降来实现的。
受电弓臂可以根据列车的速度和接触线的高度进行自动调整，以保持恰当的接触力。
接触线接触后，接下来就是电流传输的过程。
当高铁列车行驶时，接触线上的电能会通过受电弓头传递到高铁列车上。
受电弓头将接触线上的交流电能转换为直流电能，并通过受电弓臂和列车上的电气系统进行传输。
在传输过程中，受电弓头需要保持与接触线之间的稳定接触，以确保电流的正常传输。
高铁受电弓的工作原理虽然看似简单，但其中涉及到的技术和工程细节却非常复杂。
首先，受电弓头需要具备良好的导电性能，以确保电流的传输效率。
其次，受电弓臂需要具备一定的刚度和稳定性，以保持与接触线之间的恰当接触力。
同时，受电弓臂还需要具备足够的升降速度和精确度，以适应不同速度和高度的接触线要求。
此外，高铁受电弓还需要考虑到列车的运行状态，如风阻和振动等因素对受电弓的影响，需要通过设计和优化来提高受电弓的稳定性和可靠性。
总的来说，高铁受电弓是高速列车上的重要组成部分，它通过与接触线的接触来实现电能的传输。
其工作原理涉及到受电弓头、受电弓臂和列车的协同工作，需要考虑到多种因素以确保电能的稳定传输和列车的安全运行。
CRH380B型动车组受电弓
受电弓安装的电气安全距离：
电气安全距离包括电气间隙，爬电距离和绝缘穿透距离。 爬电距离/Creepage Distance: 在两个导 电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离 电气间隙/Electrical Distance：两相邻导 体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空 气测量的最短距离。
平衡系统
受电弓平衡系统
受电弓平衡系统由气囊及弹性连 接轴构成。当压力空气充至气囊 时，气囊膨胀，在一端固定的情 形下，另一端拉动其上的弹性连 接轴，实现升弓。
受电弓控制阀板组成
受电弓控制阀板由气路控制 单元及电子控制单元构成， 实现对受电弓的主动精确控制。 该控制单元（VL100749 - 0100） 有以下功能： - 受电弓升弓命令 - 受电弓升弓速度控制 - 受电弓降弓速度控制 - 在额定静力下控制气囊内压力 - 过滤气动控制单元的压力空气 - 在维护过程中命令受电弓升弓 - 提供受电弓升降弓信息。
四、客户处组装及调试 受电弓主体安装步骤：
1. 2. 3. 4. 5. 利用4个M16将三个10号绝缘子固定到车顶（M16螺栓不 在供货范围）。 将受电弓放到10号绝缘子上并用14号M16螺栓和垫片固 定。 取下吊装工具。 连接20号APIM为气路连接。 确保受电弓处在落弓位置。
注意： 吊装受电弓时应使用受电弓底架上的三个吊装孔。 吊装过程中注意保护弓角
•Insulation EN 50.124 绝缘 EN50.124 - 25,000 V .............................................................. 310 mm
•Vehicle maximum speed (on OHL 25 kV) 最大运行速度（接触网电压25kV）...............................380km/h •Ambient temperature (during operation) 环境温度（处在运行状态下） - Min 最小...................................................................... - 25 °C - Max 最大.................................................................... + 40 °C •Ambient temperature (storage) 环境温度（储存状态） - Min最小 ...................................................................... - 33 °C - Max最大..................................................................... + 70 °C
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。
高速受流与弓网配合
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。
高速铁路受电弓
受电弓
1.1 受电弓的结构与特性
1.受电弓的相关术语
（11）最高工作高度。最高工作高度是指受电弓升至设计受流的最高平 面时，绝缘子顶上的受电弓安装平面到滑板顶面的垂直距离。
（12）工作范围。工作范围是指最高工作高度与最低工作高度之差。 （13）落弓高度。落弓高度是指受电弓在落弓位置时，从绝缘子顶上的 受电弓安装平面到滑板的最高表面或最高的受电弓的其他部件的垂直距离。 （14）升降系统。升降系统是指提供升弓和降弓动力的装置。
受电弓
1.1 受电弓的结构与特性
受电弓是安装在电气列车上的一 种从一条或多条接触线集取电流的装 置。受电弓由框架、底架、弓头和升 降系统等部分组成，其几何形状可以 改变。
受电弓
1.1 受电弓的结构与特性
1.受电弓的相关术语 （1）框架。能使弓头相对于受电弓的底架在垂直方向上运动的铰接结构
，称为框架。 （2）底架。底架是指受电弓中支承框架的固定部件，它安装并固定于车
受电弓
1.1 受电弓的结构与特性
5.受电弓滑板
受电弓滑板是电力机车重要的集电元件，其安装在受电弓的最上部， 直接与接触线接触。滑板的质量和机电性能对受流质量影响很大。
（1）弓网受流对滑板的技术要求。 ①为防止接触线与滑板间的接触电阻过大，引起发热而烧损接触线和 滑板，滑板的材料必须具有良好的导电性能。 ②接触线与滑板之间必须具有良好的摩擦性和互润性，以减少维修量 ，延长设备使用寿命。
接触线起到接触滑道的作用，它保证将电能不间断地传输到电力机车的 受电弓上，为了使受电弓滑板的磨损均匀，接触线与受电弓中心线形成交角 ，以“之”字形布置，即在定位点处保证接触线与电力机车受电弓滑板中心 有一定偏移量（拉出值）。接触线拉出值的大小由电力机车受电弓最大允许 工作范围、线路情况、行车速度等因素决定。在直线区段，线路中心线与机 车受电弓中心线重合，接触线沿线路中心线上空成“之”字形对称布置。在 曲线区段，电力机车车身随线路的外轨超高向曲线内侧倾斜，受电弓也呈倾 斜状，线路中心与受电弓中心不重合。
高铁受电弓工作原理
高铁受电弓工作原理
高铁受电弓是高速列车接触网供电系统中的重要部件，它通过接触网接收电能，然后
传输到列车的牵引、辅助设备上，是高铁列车正常运行的关键。
高铁受电弓的工作原理是
怎样的呢？下面我们将详细介绍。
高铁受电弓的主要部件包括受电弓主体、伸缩装置、接触轮组、电动传动机构等。
当
高铁列车行驶时，受电弓通过伸缩装置将接触轮组与接触网接触，然后通过电动传动机构
调整接触轮组的位置，以确保高铁列车与接触网之间始终保持合适的接触压力和接触面积。
这样，通过接触网传送过来的电能就能够通过接触轮组传输到列车的电气设备上。
高铁受电弓的工作原理可以分为两个主要过程：受电过程和接触过程。
在受电过程中，受电弓通过受电机构感应接触网上的电压，然后通过接触系统将电压传递到列车的牵引系统、辅助设备上。
而在接触过程中，受电弓通过伸缩装置、电动传动机构调整接触轮组的
位置，使其与接触网保持良好的接触状态，确保电能传输的安全可靠。
高铁受电弓的工作原理还涉及到接触网的供电系统。
高铁列车行驶时，接触网通过供
电系统提供电能，而受电弓则负责将接触网上的电能传输到列车上。
高铁受电弓的工作原
理不仅涉及到受电弓本身的工作原理，还包括与接触网供电系统之间的配合和协调。
高铁受电弓的工作原理是通过受电机构感应接触网上的电压，然后通过接触系统将电
压传递到列车的牵引系统、辅助设备上，同时通过伸缩装置、电动传动机构调整接触轮组
的位置，确保与接触网保持良好的接触状态，以确保电能传输的安全可靠。
高铁受电弓的
工作原理是高铁列车正常运行的关键，对于高铁运输的安全和稳定起着至关重要的作用。
动车组受电弓
5
4
3
2
如果出现以下情况，应更换弓角： 如果涂层磨损严重， 应更换弓角。
1、弓角 2、固定螺栓 3、弓头托架
2 13Biblioteka 1 1、碳结块 2、大裂缝 3、小裂缝 2
3
碳滑板的更换： 1. 拆除碳滑板两端ADD系统的压缩空气连接(3)。 2. 旋松带锥形弹簧垫圈的六角螺母M8(2)，然后拆除碳滑板支 架(5)。 3. 小心地拆除碳滑板(1)。 4. 安装时按相反步骤操作即可。
1 1. 碳滑板 2. 带锥形弹簧 垫圈的M8六角 螺母 3. 压缩空气连 接(ADD系统) 4. 测试螺钉 5. 碳滑板支架
三、受电弓工作特点
3、升弓时滑板离开底架要快，贴近接触导线
要慢，防弹跳 ； 4、降弓时脱离接触导线要快，以防拉弧；落 在底架上要慢，以防对低架有过分的机械冲 击。
四、受电弓的结构
44
1.底架组成 2. 阻尼器 3.升弓装置 4.下臂组装 5.弓装配（支撑 装置） 6.下导杆 7.上臂组成 8.上导杆(平衡杆） 9.弓头 10.碳滑板 11.绝缘子
10 9 8 7 4 5 3
6
2
11 1
升弓装置
弓头
编织线
气动控制系统
1、TP/TPB 车的侧墙 2、阀板 3、空气滤清器 4、升弓节流阀 5、减压阀 6、压力表 7、降弓节流阀 8、安全阀
ADD自动降弓装置
自动降弓装置原理
9 停止阀
10 自动降弓阀 11 试验阀
12 升弓装置
13 碳滑板 14 电磁阀 15 压力开关
受电弓
二、弓网动力学
接触网 电力机车
1、增大弓网接触压力会减少离线率，但会加
速受电弓碳滑板的磨耗； 2、减小弓网接触压力随能降低设备损耗但弓 网离线率增大。
高铁接触网受流特点
在 接触 网受 流过程 ，机械 与 电气 上相 互影 响 ，从 而 构 成 完整 的振 动系 统 ，在对 国外 接触 网受 流特 点研 究 中 ，可 以 发 现 当受 电弓通 过接 触 网时 ，高铁 接触 网就 会形 成复 杂 的振 动 ，然 而受 电弓作 为振 动的激 励 源 ，接 触 网受流 也就 是受 电 弓的振 动 幅度 以及频 率 ，也 会受 到接触 线高 度 以及 弹性 因素 的影 响 ，接 触 网受 流 中振 动 波的传 播速 度 ，也 会受接 触 网 自 身结构 的反射 ，使得 振 动更复杂的弹性 。
小 、抗托 强度 高 的线 材 ，当高 铁 的速度 目标值 如 果为 ３ ０ ０ ｋ ｍ ／
ｈ 以上 ，接触 线材 选择 中 ，应 该具 备 张 力为 ２ ５ — ３ ０ ｋ Ｎ，导 电率 为８ ０ ％一 ８ ５ ％Ｉ ＡＣＳ，机 械强 度 为６ ０ — ７ ０ Ｎ ／ ｍｍ２，线 镪 度 为 １ ． １ —
及最大持续时间等 ，以下就介绍相关的接触网受流计算。
（ 一 ）接触 压 力计算 。在 高铁 接触 网受 流检测 中 ，对于 受 电 弓的接 触压力 ， 不 仅会影 响 弓网间 与接触线 高度 、悬挂
特性 以及线路 状 态等有 关 ，在运 行 巾动态 接触 压 力还和 气流
的附加动 力 、线 路振 动的角频 率 以及运行 速度 有关 。 如 果 弓网接触 压力 符合 高斯 分布 ，那 么引入 统计标 ７ 伟： 在Ｆ ｍ± ０间有 ６ ８ － ３ ％的接 触 压 力 数值 ，在 Ｆ ｍ － ２ ｏ之 间有 ９ ５ ． ５ ％的接触 压力数 值 ，以及 在Ｆ ｍ±３ ｏ之 间有９ ９ ． ７ ％的接 触
铁接触网受电弓的受流质量，决定高铁运行的速度 以及安全
浅析城市轨道交通弓网配合实际问题
浅析城市轨道交通弓网配合实际问题提要：城市轨道交通运营过程中难免会产生各类故障问题，解决实际问题对城市轨道交通运营工作蓬勃健康发展的重要性不言而喻。
弓网系统配合问题一直是城市轨道交通问题研究分析的重点，面对实际弓网系统配合问题应及时提供相应的解决方法。
关键词：城市轨道交通弓网系统研究分析解决方法一、弓网系统关系背景车辆受电弓与接触网直接接触取流，二者关系密切，相互影响，尤其对于刚性和柔性接触网并存的线路，处理好接触网工程与车辆的接口，对于确保接触网运行品质十分重要[1]。
良好的弓网受流关系取决于两方面因素：一是受电弓和接触网均具备优良的技术性能，二是受电弓和接触网之间具有良好的匹配性，两者缺一不可。
因此要实现弓网间的良好匹配，需要接触网工程设计与车辆制造商之间进行良好的协调。
在满足单弓取流能力下，每列车配置不超过2台受电弓，每台受电弓配置2块碳滑板。
受电弓应采用重量轻、防震性能、弓网追随性、集电稳定性和单弓取流能力更好的气囊式高速受电弓。
由于刚性接触网整体刚度较柔性接触网更大，因此在受电弓选型上建议提高一个等级。
城市轨道交通车辆受电弓的静调抬升力直接决定了弓网之间的压力及其变化范围，是决定车辆受流品质的重要参数，同时也关系到停车取流时弓网间的接触电阻是否造成局部过热或烧蚀接触线。
电气化铁道采用交流25kV电压供电，接触网供电的线路一般采用单根接触线，单弓电流最高只有400A左右，受电弓静态抬升力约为70N，对于单根接触线是适宜的；城市轨道交通架空接触网通常采用直流1500V电压供电，单弓电流高达1500A左右，柔性接触网采用双接触线，受电弓静态抬升力约为120N，大量应用经验表明也是适宜的。
近年来我国地铁大量线路采用了地下线路刚性接触网、地面线路柔性接触网的供电方式，刚性接触网只有单根接触线，接触面上承受的受电弓压力和电流密度相对于双接触线的柔性接触网成倍增加，更大大超过电气化铁路弓网之间压力和电流密度，从弓网之间机械磨耗和电气磨耗的机理分析，接触线磨耗量都会大幅增加，因此合理设置受电弓的抬升力十分重要。
高铁弓网系统的受流特性及受电弓
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。
高铁弓网系统的受流特性及受电弓
高铁弓网系统的受流特性及受电弓
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
二、受电弓
1、受电弓介绍 2、高速铁路受电弓应满足的条件
一、高铁系统的受流特性
一）高铁弓网系统简介
供电系统示意图
我国和世界上多数国家 均采用工频（50Hz）单 相交流供电制，网压额定 值为25KV。
电力牵引系统的组成
CRH5动车组牵引传动系统工 作原理示意图
CRH5动车组牵引系统使 用交—直—交传动方式，主 要由受电弓、主断路器、牵
引变压器、牵引变流器及牵
引电机组成。受电弓通过接 触网获得25KV电压，输送给 牵引变压器，降压成1770V 的交流电。降压后的电流再
高速铁路工网系统对接触网的要求： (1)在最高行车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（包括抗电蚀）能力； (3)对接触网的结构和布置应有更高的要求； (4) 接触悬挂弹性均匀度好。
四）弓网时，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，使弓、线烧伤；压力变大会使接触导线过分升高，同时 使受电弓滑板和接触导线的磨损加剧。
以（68.6＋9.8）N的接触压力紧 贴接触线摩擦滑行，将电能引入机 车。
❖ 受电弓——单臂、双臂、T形
❖ 单臂——非对称结构，质量轻——高速 ❖ 双臂——对称结构，质量重——低速 ❖ T形——空气动力学特性好——高速
受电弓的最大工作范围 1250mm，允许工作范围 950mm。
动车组主动控制受电弓工作原理及故障分析
动车组主动控制受电弓工作原理及故障分析引言：主动控制受电弓可以有效改善受电弓接触网之间的动态特性，既可以保证弓网之间的稳定受流，又可以有效降低弓网磨耗。
充分了解受电弓的结构特点、工作原理、调试试验，可以使我们更好的掌握受电弓检修技术，在运用维护、故障处理、工艺完善等方面积累经验，为制定合理、完善的检修规程提供现场实际指导。
1.受电弓的结构与工作原理分析主动控制型受电弓，以列车速度和受电弓位置参数为依据，通过电空集成的控制模块对受电弓气囊压力进行主动控制，进而间接的控制受电弓与接触网之间的接触压力。
其具体结构如下：（1）受电弓的主要的结构1.底架与铰链系统2.下臂3.上臂4.下拉杆5.上拉杆6.平衡系统-气囊7.集电头8.气动ADD阀9.APIM装置①底架与铰链系统底架（1）的刚性装置由焊接轮廓部分组成，包括：联合悬挂系统、阻尼器、平衡系统；铰链系统由焊接钢管组成，包括以下组件：下臂（2）、下拉杆（4）、上臂（3）上拉杆（5）这些组件确保了弓头的垂向运动。
②平衡系统平衡系统由气囊组成，气囊通过下臂的凸轮/弹性连接轴传递扭矩作用。
该平衡系统的一侧安装在支架上，另一侧悬挂在下臂（在弹性连接轴水平上）的凸轮上。
该系统的实现平衡联接，确保受电弓与接触网之间保持持续稳定的接触力。
③集电头集电头由带有弓头装置的铰链组成。
该弓头实现为受电弓传递电流的功能，并允许在相互运动状况下与接触网接触。
④ADD（自动降弓装置）系统ADD系统可以在碳滑板损坏时使受电弓自动快速地降弓。
降弓之后，如果碳滑板未修复，它可以阻止受电弓升弓。
它以安装在受电弓支架上的一个气动ADD阀（8）为基础，通过空气管（包括碳滑板）作用。
在正常运行情况下（碳滑板无损坏），气动阀是关闭的。
在碳滑板损坏的情况下，排出的空气气流将气动阀打开，实现自动降弓。
压力开关提供碳滑板（低电流接触）损坏的信息，气囊压力下降，受电弓自动降弓。
2.主动控制受电弓主动控制逻辑以及模块介绍（1）CRH380B(L)主要的控制逻辑首先根据线路接触网参数和以往的运营经验在控制单元内设置速度。
动车受电弓工作原理
动车受电弓工作原理
动车受电弓是一种用于供给高速动车组列车电能的设备。
其工作原理基于下面的几个步骤：
1. 垂直压力：动车受电弓的安装位置通常位于列车车顶前端部分。
当列车行驶时，受电弓的顶部与接触导线接触并施加垂直压力。
这个压力确保了良好的接触，使电能能够传输到列车。
2. 弧形接触：受电弓的接触部分通常采用弧形设计，以适应导线的形状。
这个设计可以提供更大的接触面积，提高传输效率，并减少接触点的磨损。
3. 导线接触：当受电弓接触导线后，电能从导线传输到受电弓上的接触点。
受电弓通常由导电材料制成，如铜或铝，以便将电能尽快传输到列车的电气系统中。
4. 导电材料：受电弓的导电材料具有较低的电阻，以减小电能传输时的能量损耗。
导电材料还需要具备足够的强度和耐磨性，以应对列车高速行驶时的振动和摩擦。
5. 自动调整：动车受电弓通常具备自动调整功能，能够自动跟踪和适应导线的位置和高度变化。
例如，在列车通过曲线或高架桥时，导线的高度可能会发生变化，受电弓可以通过自动调整来保持恰当的接触。
总的来说，动车受电弓通过施加垂直压力和接触导线来实现电
能传输。
这个设计能够确保电能的高效且可靠地传输，为动车组列车提供持续的动力供应。
环境风下高铁双弓-网系统动态受流特性研究
第 44 卷第 2 期2024 年 4 月振动、测试与诊断Vol. 44 No. 2Apr.2024 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis环境风下高铁双弓‑网系统动态受流特性研究*陈小强1，张玺1，2，王英1，王心仪3（1.兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州，730070）（2.中国中车株洲电力机车研究所有限公司株洲，412000）（3.西南交通大学电气工程学院成都，610031）摘要为了研究环境风对高速铁路双弓⁃网系统动态受流性能的影响，首先，以位于我国西部大风区的兰新高铁为研究对象，基于模态分析法建立双弓⁃网耦合系统模型；其次，运用空气动力学理论推导作用于接触网线索上的环境风载荷；然后，考虑横风向空气阻尼的影响，探究空气阻尼作用下双弓受流特性；最后，采用4阶自回归（autoregression，简称AR）模型建立接触网沿线脉动风场，着重分析风速和风攻角对双弓受流的影响。
结果表明：横风向空气阻尼对双弓受流产生的影响较小；脉动风下风速越大则风向越趋于垂向，双弓受流性能更易恶化；后弓受流性能相较前弓对风速和风攻角的变化更加敏感。
双弓⁃网系统风振响应分析可为优化风环境下弓网受流质量和接触网防风参数设计提供参考。
关键词高速铁路；双弓⁃网系统；空气阻尼；脉动风；弓网受流中图分类号TM922引言随着高速电气化铁路的快速发展，弓网系统动力学研究作为车辆大系统动力学研究的主要分支之一，对高速列车稳定受流起着至关重要的作用。
在我国西部大风区，弓网系统受环境风影响易出现接触力波动剧烈、拉弧频繁等问题［1］，造成动车组因电能供应不稳定而限速甚至停运，极大地影响了动车组的运行安全与效率。
为保证动车组电能供应的连续性，双弓受流方式成为主流解决方案之一［2］。
国内外针对双弓运行下的弓网动态行为开展了大量研究。
周宁等［3］基于有限单元法，建立了接触网和双受电弓集中质量模型，研究并比较了单弓和双弓作用下的弓网动力学特性。
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]。
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（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 。
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
0.595
0.600
受电弓，用于300动车组，如3和2－300
系列受电弓，用于200动车组，如1、2、5
—350型受电弓外形图
350型受电弓是按(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。
长度2085的受电弓弓头轮廓
长度1950的受电弓弓头轮廓
长度1950的受电弓弓头轮廓
弓头纵向偏移量计算
2.25
2.00 1.75
(0.595,1.86)
升弓高度(m)
1.50
1.25 1.00
(0.575,1.23)
0.75
0.50 0.570
0.575
0.580
0.585
0.590
弓头 纵 向偏移量(m)
高铁弓网系统的受流特性 及受电弓
武汉高铁训练段黄秋社
高铁弓网系统的受流特性及受电弓
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
二、受电弓
1、受电弓介绍 2、高速铁路受电弓应满足的条件
三）弓网系统对接触网的要求 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。
高速铁路工网系统对接触网的要求： (1)在最高行车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（包 括抗电蚀）能力； (3)对接触网的结构和布置应有更高
供电系统示意图
110KV 三相高压
牵引变电所
25KV 单相高压
架空接触网
机车 受电弓
电力机车
牵引 变电所
50kV
我国和世界上多数国家 接触网 均采用工频（50）单相交 钢轨 流供电制，网压额定的组成
5动车组牵引传动系统工作原 理示意图
5动车组牵引系统使用 交—直—交传动方式，主要 由受电弓、主断路器、牵引 变压器、牵引变流器及牵引 电机组成。受电弓通过接触 网获得25电压，输送给牵引 变压器，降压成1770V的交 流电。降压后的电流再输入 牵引变流器，逆变成电压和 频率均可控制的三相交流电， 输送给牵引电机牵引整个列 车
以（68.6＋9.8）N的接触压力紧 贴接触线摩擦滑行，将电能引入机 车。
受电弓——单臂、双臂、T形 单臂——非对称结构，质量轻——高速 双臂——对称结构，质量重——低速 T形——空气动力学特性好——高速
受电弓的最大工作范围1250， 允许工作范围950。
电力机车受电弓直接从接 触线滑行取流,受电弓的滑 板紧贴接触线，滑板固定 在托架上。
（4）受电弓动态包络线 受电弓动态包络线是指列车在最高设计速度运
行下，受电弓上下左右所允许达到的极限尺寸。由 于接触网和受电弓的特性不同，各国对此并无共同 的标准。
受电弓动态包络线应符合下列规定： 120及以下区段，受电弓动态抬升量为100，左 右摆动量为200。
（5）大电流与点接触
高速列车所需的牵引电流是普速列车牵 引电流的两倍，甚至更大，牵引电流的加大 造成接触线与滑板之间容易过热，点接触和 大电流之间的矛盾是高速弓网关系应注重关 心的问题之一，采用单弓受流时离线引起的 冲击很大，采用多弓受流又会增加阻力、加 大噪声，并引起接触网扰动。这对滑板和接 触线的材质提出了新要求。大电流的存在对 接触网的回流线路及接地系统也会有更高的