深圳地铁11号线受电弓碳滑板磨耗率研究
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主要目标：降低 碳 滑 板 磨 耗 率，使 碳 滑 板 磨 耗 率 从 ５ｍｍ／万 ｋｍ 降低或超 过既有 线 水平（运营 线 路受电弓 碳滑板磨耗约１．４ｍｍ／万 ｋｍ）。
２ 技 术 措 施 ２．１ 刚 柔 接 触 网 研 究
１１ 号 线 全 线 ５１ｋｍ，分 布 约 １／４ 为 柔 性 接 触 网 ，３／４ 为刚性接触网；纵 观 国 内 外 地 铁 运 行 情 况，柔 性 网 状 态 下普遍弓网关系 较 为 良 好，刚 性 网 状 态 下 弓 网 冲 击、拉 弧情况较为严重；为 更 好 研 究 １１ 号 线 弓 网 关 系 改 善 余 地，研究国内部 分 刚 性 及 柔 性 地 铁 线 路 弓 网 匹 配 情 况， 见 表 １。
柔性接触网
北京地铁６号线
刚性接触网锚段关 节、膨胀 元 件 等 处 弓 网严重 燃 弧、严 重 冲 击
香港地铁机场快线 香港地铁东涌线
运 行 速 度 １４０ｋｍ／ｈ 运营以来弓网关系 表现良好
良好
图 １ 目 标 值 设 定 朱 伟 鹏 （１９８８— ）男 ，工 程 师 （修 回 日 期 ：２０１８－０２－０８）
碳滑板为安装于列车受电弓顶部，负责 与 接触网接 触滑动获取电力，通过碳滑板把电力 传输至 列 车以 保障 列车运行的受流设备。滑动取流过程中会导致碳滑板 磨耗，碳滑板磨耗 异 常 将 导 致 碳 滑 板 更 换 周 期 过 频，增 加运营成本；磨耗异常将导致滑板 表面 形成 凸 台、凹槽； 更甚导致自动降弓，增加列车安全 运行 风险。 深圳地铁 １１号线自开 通 运 营 以 来，正 线 为 刚 性 接 触 网 与 碳 滑 板 受 流 ，全 程 约 ５１ｋｍ，１７ 个 区 间 ，包 括 ３ 个 纯 柔 性 接 触 网 区间，１２个刚柔过 渡 区 段，１１ 个 刚 性 接 触 网 区 间；运 营 初期弓网关系恶 劣，碳 滑 板 异 常 磨 耗，碳 滑 板 磨 耗 率 高 达４．６ｍｍ／万 ｋｍ，经技术整改，现碳滑板磨 耗 率为 １．２ ｍｍ／万 ｋｍ；为 阐 述 降 低 碳 滑 板 磨 耗 ，延 长 碳 滑 板 使 用 生 命 周 期 措 施 ，文 中 开 展 此 项 研 究 。 １ 研 究 技 术 目 标
朱伟鹏 （深圳市地铁集团有限公司 运营总部，广东深圳 ５１８０４０）
摘 要 通过对深圳地铁１１号线弓网关系的研究，针对运营过程中列车受电弓 碳 滑 板 存 在 异 常 磨 耗 等 问 题，分 别 从接触网及受电弓设计方面进行优化、改善，通过技术整改使得弓网关系的匹配 值 达 到 最 优，从 而 有 效 降 低 受 电 弓 碳 滑 板 的 磨 耗 率 ，保 障 了 运 营 安 全 、节 约 了 运 营 成 本 。 关 键 词 弓 网 关 系 ；碳 滑 板 ；磨 耗 率 中 图 分 类 号 ：Ｕ２３９．５ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－７８４２．２０１８．０４．３０
图 ３ 初 期 碳 滑 板 磨 耗 情 况
为跟踪试验调整 效 果，跟 踪 碳 滑 板 磨 耗 情 况，碳 滑 板装车运营 ６０ 天，走行公 里数约 ４．５ 万 ｋｍ，列 车 碳 滑 板±２００ｍｍ 范围内仍然普 遍 存 在 撞 击 缺 块，滑 板 表 面 存在明显磨耗不均痕 迹，弓 网 冲 击 情 况 较 为 严 重，受 电 弓在接触网膨胀原件、中 间 接 头 等 处 过 渡 不 平 顺，虽 碳 滑板偏磨、异常磨耗情 况 有 所 改 善，但 弓 网 匹 配 关 系 仍
２．２ 碳 滑 板 大 数 据 统 计 为研究碳滑板 磨 耗 规 律，进 行 碳 滑 板 大 数 据 统 计，
结合受电弓特别修进行碳滑板厚度数据 统计，统计 点包 括以滑板中心向两侧延迟间距 ４０ ｍｍ 点 共１７ 个 点，见 第３８卷
接触网状态 刚性接触网
表 １ 国 内 地 铁 调 研 情 况
地铁线路
弓网现状
广州地铁３号线
多年改 造，曾 经 长 期 限速运行以保障运 营 安 全，燃 弧、冲 击 等问题依然存在。
弓网关系 较为恶劣
东莞地铁２号线
刚性接触网锚段关 节、膨胀 元 件 等 处 弓 网严重 燃 弧、严 重 冲 击
较为恶劣
第 ３８ 卷 第 ４ 期
铁道机车车辆
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．４
２０１８年８月 ＲＡＩＬＷＡＹ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ ＆ ＣＡＲ Ａｕｇ． ２０１８
文章编号：１００８－７８４２ （２０１８）０４－０１２１－０６
深圳地铁１１号线受电弓碳滑板磨耗率研究
图 ２ 碳 滑 板 大 数 据 统 计
２．３ 弓 网 动 态 试 验 （１）初 期 试 验 分 析 深圳地铁１１号线 运 营 初 期，正 线 接 触 网 膨 胀 原 件
拉出值设置为 ０，碳 滑 板 滑 动 取 流 过 程 中，经 过 膨 胀 原 件处产生严重拉弧、撞 击，导 致 碳 滑 板 在 ０ 拉 出 值 位 置 磨耗剧烈，使得碳滑板 中 心 ０ 位 置 处 产 生 严 重 凹 槽，在 碳滑板表面同时存在 缺 块，拉 弧 烧 融 痕 迹；凹 槽 图 片 见 图３。碳滑板为消耗型备件，通 过 碳滑条 与 铝 托 架 连 接 实 现 取 流 给 列 车 供 电 方 式 ，即 每 根 碳 滑 板 存 在 一 定 的 磨 耗量及需更换的标准 值；鉴 于 初 期 碳 滑 板 异 常 磨 耗，计 算得碳滑板磨耗率为４．６ ｍｍ／万 ｋｍ，碳 滑 板 使 用 寿 命 约为 １．５ 个 月；凹 槽 在 弓 网 运 行 过 程 中 会 造 成 较 大 冲 击，对弓网匹配关系造 成 严 重 影 响，为 缓 解 碳 滑 板 异 常 磨耗情况，对膨胀原件 位 置 进 行 调 整，保 证 接 触 网 “之” 字形过渡，使正线运营过程 中 碳 滑 板 在 ±２００ ｍｍ 内 避 免 直 接 撞 击 膨 胀 关 节 ，均 匀 过 渡 。
２ 技 术 措 施 ２．１ 刚 柔 接 触 网 研 究
１１ 号 线 全 线 ５１ｋｍ，分 布 约 １／４ 为 柔 性 接 触 网 ，３／４ 为刚性接触网；纵 观 国 内 外 地 铁 运 行 情 况，柔 性 网 状 态 下普遍弓网关系 较 为 良 好，刚 性 网 状 态 下 弓 网 冲 击、拉 弧情况较为严重；为 更 好 研 究 １１ 号 线 弓 网 关 系 改 善 余 地，研究国内部 分 刚 性 及 柔 性 地 铁 线 路 弓 网 匹 配 情 况， 见 表 １。
柔性接触网
北京地铁６号线
刚性接触网锚段关 节、膨胀 元 件 等 处 弓 网严重 燃 弧、严 重 冲 击
香港地铁机场快线 香港地铁东涌线
运 行 速 度 １４０ｋｍ／ｈ 运营以来弓网关系 表现良好
良好
图 １ 目 标 值 设 定 朱 伟 鹏 （１９８８— ）男 ，工 程 师 （修 回 日 期 ：２０１８－０２－０８）
碳滑板为安装于列车受电弓顶部，负责 与 接触网接 触滑动获取电力，通过碳滑板把电力 传输至 列 车以 保障 列车运行的受流设备。滑动取流过程中会导致碳滑板 磨耗，碳滑板磨耗 异 常 将 导 致 碳 滑 板 更 换 周 期 过 频，增 加运营成本；磨耗异常将导致滑板 表面 形成 凸 台、凹槽； 更甚导致自动降弓，增加列车安全 运行 风险。 深圳地铁 １１号线自开 通 运 营 以 来，正 线 为 刚 性 接 触 网 与 碳 滑 板 受 流 ，全 程 约 ５１ｋｍ，１７ 个 区 间 ，包 括 ３ 个 纯 柔 性 接 触 网 区间，１２个刚柔过 渡 区 段，１１ 个 刚 性 接 触 网 区 间；运 营 初期弓网关系恶 劣，碳 滑 板 异 常 磨 耗，碳 滑 板 磨 耗 率 高 达４．６ｍｍ／万 ｋｍ，经技术整改，现碳滑板磨 耗 率为 １．２ ｍｍ／万 ｋｍ；为 阐 述 降 低 碳 滑 板 磨 耗 ，延 长 碳 滑 板 使 用 生 命 周 期 措 施 ，文 中 开 展 此 项 研 究 。 １ 研 究 技 术 目 标
朱伟鹏 （深圳市地铁集团有限公司 运营总部，广东深圳 ５１８０４０）
摘 要 通过对深圳地铁１１号线弓网关系的研究，针对运营过程中列车受电弓 碳 滑 板 存 在 异 常 磨 耗 等 问 题，分 别 从接触网及受电弓设计方面进行优化、改善，通过技术整改使得弓网关系的匹配 值 达 到 最 优，从 而 有 效 降 低 受 电 弓 碳 滑 板 的 磨 耗 率 ，保 障 了 运 营 安 全 、节 约 了 运 营 成 本 。 关 键 词 弓 网 关 系 ；碳 滑 板 ；磨 耗 率 中 图 分 类 号 ：Ｕ２３９．５ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－７８４２．２０１８．０４．３０
图 ３ 初 期 碳 滑 板 磨 耗 情 况
为跟踪试验调整 效 果，跟 踪 碳 滑 板 磨 耗 情 况，碳 滑 板装车运营 ６０ 天，走行公 里数约 ４．５ 万 ｋｍ，列 车 碳 滑 板±２００ｍｍ 范围内仍然普 遍 存 在 撞 击 缺 块，滑 板 表 面 存在明显磨耗不均痕 迹，弓 网 冲 击 情 况 较 为 严 重，受 电 弓在接触网膨胀原件、中 间 接 头 等 处 过 渡 不 平 顺，虽 碳 滑板偏磨、异常磨耗情 况 有 所 改 善，但 弓 网 匹 配 关 系 仍
２．２ 碳 滑 板 大 数 据 统 计 为研究碳滑板 磨 耗 规 律，进 行 碳 滑 板 大 数 据 统 计，
结合受电弓特别修进行碳滑板厚度数据 统计，统计 点包 括以滑板中心向两侧延迟间距 ４０ ｍｍ 点 共１７ 个 点，见 第３８卷
接触网状态 刚性接触网
表 １ 国 内 地 铁 调 研 情 况
地铁线路
弓网现状
广州地铁３号线
多年改 造，曾 经 长 期 限速运行以保障运 营 安 全，燃 弧、冲 击 等问题依然存在。
弓网关系 较为恶劣
东莞地铁２号线
刚性接触网锚段关 节、膨胀 元 件 等 处 弓 网严重 燃 弧、严 重 冲 击
较为恶劣
第 ３８ 卷 第 ４ 期
铁道机车车辆
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．４
２０１８年８月 ＲＡＩＬＷＡＹ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ ＆ ＣＡＲ Ａｕｇ． ２０１８
文章编号：１００８－７８４２ （２０１８）０４－０１２１－０６
深圳地铁１１号线受电弓碳滑板磨耗率研究
图 ２ 碳 滑 板 大 数 据 统 计
２．３ 弓 网 动 态 试 验 （１）初 期 试 验 分 析 深圳地铁１１号线 运 营 初 期，正 线 接 触 网 膨 胀 原 件
拉出值设置为 ０，碳 滑 板 滑 动 取 流 过 程 中，经 过 膨 胀 原 件处产生严重拉弧、撞 击，导 致 碳 滑 板 在 ０ 拉 出 值 位 置 磨耗剧烈，使得碳滑板 中 心 ０ 位 置 处 产 生 严 重 凹 槽，在 碳滑板表面同时存在 缺 块，拉 弧 烧 融 痕 迹；凹 槽 图 片 见 图３。碳滑板为消耗型备件，通 过 碳滑条 与 铝 托 架 连 接 实 现 取 流 给 列 车 供 电 方 式 ，即 每 根 碳 滑 板 存 在 一 定 的 磨 耗量及需更换的标准 值；鉴 于 初 期 碳 滑 板 异 常 磨 耗，计 算得碳滑板磨耗率为４．６ ｍｍ／万 ｋｍ，碳 滑 板 使 用 寿 命 约为 １．５ 个 月；凹 槽 在 弓 网 运 行 过 程 中 会 造 成 较 大 冲 击，对弓网匹配关系造 成 严 重 影 响，为 缓 解 碳 滑 板 异 常 磨耗情况，对膨胀原件 位 置 进 行 调 整，保 证 接 触 网 “之” 字形过渡，使正线运营过程 中 碳 滑 板 在 ±２００ ｍｍ 内 避 免 直 接 撞 击 膨 胀 关 节 ，均 匀 过 渡 。