高铁弓网系统的受流特性及受电弓共34页
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高铁弓网系统受流特性与受电弓
（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 。
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
• 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。
• （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。
电力机车、动车组受电弓动态包络线资料
电力机车、动车组受电弓动态包络线资料武汉供电段 方卫健一、受电弓的定义安装在电气列车上的一种从一根或几根接触线上集取电流的专用设备，由弓头、框架、底架和传动系统等部分组成，其几何形状可以改变。
运行时，受电弓全部或部分带电，与安装平台的车顶电气绝缘，将电流从接触网传输到车内的电气系统。
二、受电弓类型介绍目前，国内电气化铁路上运行的受电弓主要有TSG系列、DSA系列等单臂受电弓，各类受电弓发展进程如下图：2.1 TSG1－600/25型单臂受电弓适用于相应速度等级的各种电力机车。
主要技术参数额定工作电压…………………………………25kV额定工作电流…………………………………600A最大运行速度………………………………80km/h静态接触压力 …………………………(70±10)N工作高度……………………………680～1800mm最大升弓高度 ……………………………2400mm折叠高度 ……………………………………432mm弓头总长度………………………………≯2160mm滑板长度 ………………………………≯1250mm2.2 TSG3－630/25型单臂受电弓适用于相应速度等级的各种电力机车。
2.3 TSG15型单臂受电弓适用于相应速度等级的各种电力机车。
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 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……………………………200km/h静态接触压力 …………………………(70±10)N工作高度…………………………500～2250mm最大升弓高度 ……………………………2600mm图（2） TSG3－630/25受电弓 图（1）TSG1－600/25受电弓2.4 DSA-150型单臂受电弓DSA150型受电弓，设计速度160 Km/h，适用于相应速度等级的各种电力机车及动车组。
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
弓网系统(标准与规范)课件
2023
弓网系统(标准与规范 )课件
REPORTING
2023
目录
• 弓网系统概述 • 弓网系统标准 • 弓网系统规范 • 弓网系统检测与评估 • 弓网系统维护与保养
2023
PART 01
弓网系统概述
REPORTING
弓网系统的定义与组成
弓网系统的定义
弓网系统是一种用于轨道交通车 辆与轨道之间动态连接的系统， 由受电弓和接触网两部分组成。
设计规范
总结词
提高弓网系统设计的可靠性和稳定性
详细描述
为了提高弓网系统设计的可靠性和稳定性，设计规范中还规定了材料选择、结构 优化、强度计算等方面的要求。这些要求有助于确保弓网系统在各种工况下都能 够稳定运行，减少故障和安全隐患。
设计规范
总结词
促进弓网系统设计的创新和发展
详细描述
设计规范不仅是对现有技术的总结和规范，也是对未来技术发展的引导和促进。设计规范中鼓励采用新技术、新 工艺和新材料，以促进弓网系统设计的创新和发展。这有助于推动弓网系统的技术进步，提高列车运行的安全性 和舒适性。
几何尺寸
评估弓网系统的几何尺 寸是否触压力
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。
摩擦力
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
。
动态稳定性
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
弓网系统的应用场景
01
02
03
城市轨道交通
弓网系统广泛应用于城市 轨道交通中的地铁、轻轨 等交通工具。
高速铁路
在高速铁路中，弓网系统 也得到了广泛应用，为列 车提供稳定可靠的电力供 应。
弓网系统(标准与规范 )课件
REPORTING
2023
目录
• 弓网系统概述 • 弓网系统标准 • 弓网系统规范 • 弓网系统检测与评估 • 弓网系统维护与保养
2023
PART 01
弓网系统概述
REPORTING
弓网系统的定义与组成
弓网系统的定义
弓网系统是一种用于轨道交通车 辆与轨道之间动态连接的系统， 由受电弓和接触网两部分组成。
设计规范
总结词
提高弓网系统设计的可靠性和稳定性
详细描述
为了提高弓网系统设计的可靠性和稳定性，设计规范中还规定了材料选择、结构 优化、强度计算等方面的要求。这些要求有助于确保弓网系统在各种工况下都能 够稳定运行，减少故障和安全隐患。
设计规范
总结词
促进弓网系统设计的创新和发展
详细描述
设计规范不仅是对现有技术的总结和规范，也是对未来技术发展的引导和促进。设计规范中鼓励采用新技术、新 工艺和新材料，以促进弓网系统设计的创新和发展。这有助于推动弓网系统的技术进步，提高列车运行的安全性 和舒适性。
几何尺寸
评估弓网系统的几何尺 寸是否触压力
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。
摩擦力
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
。
动态稳定性
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
弓网系统的应用场景
01
02
03
城市轨道交通
弓网系统广泛应用于城市 轨道交通中的地铁、轻轨 等交通工具。
高速铁路
在高速铁路中，弓网系统 也得到了广泛应用，为列 车提供稳定可靠的电力供 应。
2高速接触网弓网关系
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
弓网接触压力与运行速度的关系曲线
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
动态因素
受电弓的跟随特性
与受电弓工作高度有关
受电弓的空气动力特性与 受电弓数量及间距有关
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
所谓受电弓的归算质量，就是把整个活架式的受电弓 归算到接触线高度的一个质量，它与受电弓弓头具有相等 的垂直加速度。归算质量不是一个常数，与受电弓的升高 程度有关。
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
高速受流技术是高速电气化铁路关键技术之一。
弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就 是研究两者间的相互作用。
2020/11/27
1 弓网关系的主要问题
振动系统 移动负荷 动态接触
2020/11/27
1 弓网关系的主要问题
2020/11/27
1 弓网关系的主要问题
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1 弓网关系的主要问题
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
弓网接触压力与运行速度的关系曲线
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
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3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
动态因素
受电弓的跟随特性
与受电弓工作高度有关
受电弓的空气动力特性与 受电弓数量及间距有关
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
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2 高速接触网的振动特性
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2 高速接触网的振动特性
2020/11/27
2 高速接触网的振动特性
所谓受电弓的归算质量，就是把整个活架式的受电弓 归算到接触线高度的一个质量，它与受电弓弓头具有相等 的垂直加速度。归算质量不是一个常数，与受电弓的升高 程度有关。
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2020/11/27
3 接触网和受电弓的相互作用
高速受流技术是高速电气化铁路关键技术之一。
弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就 是研究两者间的相互作用。
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1 弓网关系的主要问题
振动系统 移动负荷 动态接触
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1 弓网关系的主要问题
2020/11/27
1 弓网关系的主要问题
2020/11/27
1 弓网关系的主要问题
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
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。
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。
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]。
CRH2A型动车组受电弓结构原理及常见故障分析
CRH2A型动车组受电弓结构原理及常见故障分析摘要：随着我国高速铁路的发展，动车组在客运方面发挥着越来越重要的作用。
而受电弓作为接触网导线和动车组牵引系统连接的纽带，它的运行状态直接影响着动车组速度的提升。
因此分析受电弓的结构原理及运用中常见的故障原因，具有一定的现实意义。
关键词：受电弓；结构原理；故障分析随着动车组的速度不断提高，对动车组牵引性能的要求也越来越高，受电弓作为连接接触网供电系统和动车组牵引系统的重要部件，其性能的好坏对速度的提升起到了至关重要的作用。
1受电弓结构CRH2A型动车组受电弓采用DSA250型单臂受电弓，主要由：底架、阻尼器、下臂、升弓装置、弓装配、上导杆、下导杆，滑板、弓头、等部件构成，升弓装置安装在底架上，通过钢丝绳作用于下臂。
下臂、上臂和弓头由较轻的铝合金材料结构设计而成。
滑板安装在U型弓头支架上，弓头支架垂悬在4个拉簧下方，两个扭簧安装在弓头和上臂间，这种结构使滑板在动车组运行方向上移动灵活，而且能够缓冲各方向上的冲击，达到保护滑板的目的。
2控制原理分析2.1升弓原理当动车组需启动受电弓时，首先由司机操纵受电弓升起旋钮保持3至5秒，通过控制系统发送升弓命令，控制受电弓电控阀接收到电路信号后动作打开，压缩空气经由电控阀流经由空气过滤器、升弓用单向节流阀、精密调压阀、压力表、降弓用节流阀、安全阀组成的受电弓气路控制阀板和高压绝缘软管进入车顶受电弓升弓装置，气囊充气，推动导盘前移，通过钢索带动下臂绕轴顺时针旋转，此时上臂在推杆的作用下逆时针转动，使受电弓弓头升起。
2.2降弓原理降弓时，操作司机室操纵台上的降弓按钮3至5秒，控制受电弓电控阀使气路与大气接通，气囊收缩，下臂逆时针转动，最终使受电弓弓头降到落弓位。
同时，还可调节升降弓节流阀和调压阀对受电弓的升降弓时间以及静态解除压力进行调整，保证运行时状态稳定。
2.3受电弓的自动降弓功能由于动车组运行的速度较高，受电弓极易因异物打击或接触网状态不佳造成故障，甚至发生刮网事故。
高速铁路接触网技术培训弓网系统及其机电特性
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
高速电气化铁路弓网关系及其评价
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主要内容
弓网关系的核心问题 接触网的振动特性 受电弓及其与接触网的相互作用 弓网关系评价参数与评价标准 弓网关系评价案例 接触网的动态检测与静态调整
Page 3
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弓网系统的核心问题(1)
振动系统的关系 滑动接触 电能传输的接触面较小 高速运行下的大电流
DC1.5kV为70～110N
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受电弓及其与接触网的相互作用(8)
空气动力接触压力： 高速运行的受电弓受气流影响产生，垂直向上。在 高速范围内，相对于速度来说，空气动力接触压力的增 加相对较慢 受电弓的空气动力阻力必须区别于空气动力接触压 力。它是由与运行方向相反的风施加的。空气动力阻力 主要发生在弓头上 单臂受电弓还受到空气的阻力
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弓网关系及其评价
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概况
接触网——受电弓系统的受流（能量传递）过程是在动态中完成 的。对于同一系统而言，列车速度越高，维持弓网间的良好接触也 越困难，受流质量随之下降。当速度超过系统正常允许范围以上时 ，受流性能会严重恶化，甚至影响列车正常运行 高速电气化铁路不能沿用现有常速下的各种系统，在高速领域内 的不同速度段，要解决的问题也不尽相同 高速受流技术是高速电气化铁路关键技术之一 弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就是研 究两者间的相互作用
800±1mm
1100±1mm 约1423mm 约400mm 682+5/-10mm 3090+100/-25mm 约982mm 约2890mm 约1250mm 约1576mm 约1950mm 580±2mm 约2561mm 约310mm
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主要内容
弓网关系的核心问题 接触网的振动特性 受电弓及其与接触网的相互作用 弓网关系评价参数与评价标准 弓网关系评价案例 接触网的动态检测与静态调整
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弓网系统的核心问题(1)
振动系统的关系 滑动接触 电能传输的接触面较小 高速运行下的大电流
DC1.5kV为70～110N
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受电弓及其与接触网的相互作用(8)
空气动力接触压力： 高速运行的受电弓受气流影响产生，垂直向上。在 高速范围内，相对于速度来说，空气动力接触压力的增 加相对较慢 受电弓的空气动力阻力必须区别于空气动力接触压 力。它是由与运行方向相反的风施加的。空气动力阻力 主要发生在弓头上 单臂受电弓还受到空气的阻力
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弓网关系及其评价
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概况
接触网——受电弓系统的受流（能量传递）过程是在动态中完成 的。对于同一系统而言，列车速度越高，维持弓网间的良好接触也 越困难，受流质量随之下降。当速度超过系统正常允许范围以上时 ，受流性能会严重恶化，甚至影响列车正常运行 高速电气化铁路不能沿用现有常速下的各种系统，在高速领域内 的不同速度段，要解决的问题也不尽相同 高速受流技术是高速电气化铁路关键技术之一 弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就是研 究两者间的相互作用
800±1mm
1100±1mm 约1423mm 约400mm 682+5/-10mm 3090+100/-25mm 约982mm 约2890mm 约1250mm 约1576mm 约1950mm 580±2mm 约2561mm 约310mm
高速动车受电弓渖动弓头特性研究
原理是 弓头 上 的滑板 与接 触 导线接 触 ， 对 滑以保证 高速运行 情况下 能稳 定受流 ， 成 为高 速 电气化 铁路 安 全运 行 的关键 问题之 一 。 本文将 重 点讨论 提 高 弓网接 触压力 对 弓 网受流 质
０ 引言
发 展高速 铁路 是解 决我 国铁 路运 能不 足最 有效 的
手段 ， 我 国的 国 民经 济 的 发展 有 至 关 重要 的作 用 ， 对
１ 弓网受流原理
受 电 弓是 动 车从接 触 导 线 获 取 电 能 的 电 气 设
而 电力牵 引 以其运 量大 、 度快 、 速 能耗低 、 污染 小 、 运 价廉 和 安全 可靠 等优 点 ， 为未 来牵 引动 力 的主要 模 成
程方面的研 究 文章编 号：１０ — ２ Ｘ（０ ００ — ０ ７ ０ ０ ０ １８ ２ １ ）４ ０ ０ — ６
受流质量之间的关 系进行 了研究 ，提 出滚动弓头受电弓设想 ，并依据接触电阻理 论 、冲量理论 、摩 擦 要 从 事信 息 系统及控 制 工
磨损理论 ，分析滚动 弓头对 弓网性能的提升原理 。
ｐ ｐ ｒ Ｂａ ｅ ｎｔ ｅ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｓｕ ｙ ｏ ｅ ｒ ｌｔ ｎｂ ｔ ｅ ｅｑ ａ ｉ ｆ ｕ ｒ ｎ ｏｌ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅｃ ｎ ａ ｔ ｒ ｓ ｕ ｅｂ ｓ ｇ ｔ ｅｓ ｆｗａ ｅ ａ ｅ ． ｓ ｄ ｏ ｉ ｌ ｔ ｔ ｄ ｆｔ ｅａ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｕ ｔ ｏ ｒ ｅ ｔ ｌ ｔ ｈ ｏ ｔ ｃ ｅ ｓ ｒ ｙ ｕ ｉ ｈ ｏ ｈ ｏ ｈ ｏ ｈ ｌ ｙ ｃ ｃ ｅ ｏ ｎ ｐ ｎ ｔ ｒ ｓｍｕ ｉ ｋ ａ ｎ ｗ ｅ ｆｒ ｌ ｎ ｏ ｌ ｃｏ ｅ ｄ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ Ｔ ｅｐ ｉ ｃ ｐ ｅｏ ｅｃ ｒｅ ｔ ｏ ｌｃ ｉ ｎ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ａ ｃ ｙ ｕ ｅｏ ｅｎ ｗ ｉ ｌ ， ｅ ｉ ａｏ ｌ ｇ ｃ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｏ ｅ ． ｎ ｄ ｏｉ ｅ ｈ ｐ ｈ ｒｎ ｉ ｌ ｆｔ ｕ ｒ ｎ ｌ ｔ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｅ ｈ ｎ ｅ ｂ ｓ ｆ ｈ ｅ ｈ ｃ ｅ ｏ ｔ ｒ ｌ ｎ ｏ ｌｃ ｉｎ ｈ ａ ｓ ａｙ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅｃ ｎ ａ ｔ ｅ ｉｔ ｃ ｅ ｒ ． ｈ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｗｅ ｅ ｒ ｄ ｔ ｅｉ ｕ ｓ ｅ ｒ ． ｏ ｌ ｇ ｃ ｌ ｔ ｅ ｄ ｉ ａ ｏ ａ ｌ ｚ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｔ ｃ ｓｓａ ｅ ｔ ｏ ｙ ｔ ｅ ｆｉ ｉ ａ ｔ ｏ ｙ ａ ｉ ｅ ｏ ｓｌ ｎ ｈ ｒ ｎ ｈ ｃｏ ｎ ｒ ｈ ｎ ｈ ｍｐ ｌｅｔ ｏ ｈ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｔ ｇ ａ ｈ； ｏ ｌ ｇ ｃ ｌ ｃ ｏ ｅ ｄ ｑ ａ ｉ ｆ ｕ ｅ ｔ ｏ ｌｃｉ ｎ ｃ ｎ ａ ｔ ｅ ｉｔｎ ｅ ｈ ｄ ｐ ｉ ｔ ｍｐ ｌｅ ｆ ｃ ｏ ｎ ａ ； ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｏ ｒ ｐ ｒ ｌ ｎ ｏ ｌ ｔ ｒ ａ ； ｕ ｌ ｙ ｏ ｒ ｎ ｌ ｔ ； ｏ ｔｃ ｓｓ ｃ ； ａ ｏ ｎ ｎ ｉ ｅ ｈ ｔ ｃ ｃ ｅ ｏ ｒ ａ ｒ ｉ ｕ ｓ ； ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｗｅ ｒ ｉｉ ｈ ｇ ｔ ｐ ｅ ａ ｌ ｙ ｉｈ ｅ ｄｒｉ ｓ ｗａ
０ 引言
发 展高速 铁路 是解 决我 国铁 路运 能不 足最 有效 的
手段 ， 我 国的 国 民经 济 的 发展 有 至 关 重要 的作 用 ， 对
１ 弓网受流原理
受 电 弓是 动 车从接 触 导 线 获 取 电 能 的 电 气 设
而 电力牵 引 以其运 量大 、 度快 、 速 能耗低 、 污染 小 、 运 价廉 和 安全 可靠 等优 点 ， 为未 来牵 引动 力 的主要 模 成
程方面的研 究 文章编 号：１０ — ２ Ｘ（０ ００ — ０ ７ ０ ０ ０ １８ ２ １ ）４ ０ ０ — ６
受流质量之间的关 系进行 了研究 ，提 出滚动弓头受电弓设想 ，并依据接触电阻理 论 、冲量理论 、摩 擦 要 从 事信 息 系统及控 制 工
磨损理论 ，分析滚动 弓头对 弓网性能的提升原理 。
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高速铁路受电弓
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
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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