受电弓与接触网文档格式.docx

受电弓与接触网文档格式.docx

《受电弓与接触网文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《受电弓与接触网文档格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

额定电压25kV

额定电流1000A

接触压力70–120N（可调）

驱动类型气囊驱动机构

升弓时间≤5.4秒（可调）

降弓时间≤4秒（可调）

整弓质量约109kg

DSA150型受电弓，设计速度160Km/h。

具有DSA200型受电弓的所有特点，与DSA200型受电弓比较，DSA150上臂采用铝型材焊接结构。

DSA150型受电弓的参数：

设计速度160km/h

落弓位伸展长度约2600mm

降弓时间≤4秒（可调）

整弓质量约125kg

底架、下臂采用钢焊接结构，下导杆采用不锈钢材料，上导杆、上臂和弓头都采用重量较轻的铝合金。

设计速度200km/h

与DSA200型受电弓比较，其下臂采用铝型材焊接结构型式，可以选装弓头翼片以调整动态接触压力。

设计速度250km/h

整弓质量约115kg

中国受电弓的发展

（1）框架

（2）底架（3）弓头（4）滑板（5）弓角（6）弓头长度（7）弓头宽度（8）弓头高度（10）滑板长度（11）下部工作位置（12）上部工作位置（13）工作范围（14）落弓高度

1-充气弹簧2-下臂杆3-平衡杆4-平衡臂5-弓头6-上框架7-拉杆8-阻尼器

受电弓的滑板材料

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）接触线和滑板间必须具有良好的磨擦性和互润性，以减少维修量、延长设备寿命；

（3）滑板对接触线或接触线对滑板二者间不能造成损伤；

（4）滑板应具有良好的韧性、耐冲击性好，不会因冲击而发生缺损或破裂，也不会因工作原因而产生大量粉性物质；

（5）为减小受电弓的归算质量，提高受电弓的跟随特性，降低受电弓引起的冲击和离线率，滑板的质量要轻；

（6）滑板为易耗品，为节约经费，其价格应低。

升弓力矩加在下面的杆

低速受电弓

升弓力矩加在上面的杆

高速受电弓

气囊充气升弓，放气降弓

弹簧升弓+气缸降弓

压缩空气可以通过作用在自动降弓装置控制滑板状态，若滑板存在不允许的磨损或裂痕，受电弓将自动下降，更换滑板后，重新启用自动降弓装置。

ADD装置

当发生弓网事故引起碳滑板内部毛细气管泄露或者中间气路传输通道的毛细气管发生破裂时，如果该部分气体的泄露量大于ADD阀体内部的补给量，会导致该部分迅速减压，引起ADD内部两腔体的气压不平衡，其结果是ADD阀体迅速打开通向气囊的腔体，将气囊内部的空气迅速的直接排向大气，引起受电弓快速降弓。

受电弓的基本要求

——两个运行方向的平均抬升力应该相等且只随速度变化略有增加；

平均抬升力应能防止燃弧，同时应使接触线抬升、磨损保持最小

——静态接触力应该满足静态取流要求

（AC系统：

60～90N、DC1.5kV系统：

70～110N）

——滑板的质量应尽可能低，以便实现最佳的动态特性

——频域动态视在质量应在小范围内，且不应有明显突出的峰值

——设置自动降弓装置（ADD），能使受电弓在故障时落下

受电弓的电气性能

电气参数：

Ø

额定电流（静止时、运行时）

设计工作电压

绝缘强度

通用受电弓的弓头轮廓（1950mm）

受电弓的性能优化

优化目标：

（1）确保高速运行条件下的可靠性和安全性；

（2）受流质量良好，离线率和电火花在容许范围之内；

　　（3）平均接触压力不超过120N；

标准偏差不超过24N；

　　（4）应有尽量长的使用寿命，不低于150~200万架次。

优化内容：

（1）弓头垂直运动轨迹；

（2）主轴转矩；

　　（3）维持动态平衡及升弓弹簧刚度；

　　（4）归算质量；

　　（5）静态接触压力。

受电弓的归算质量

受电弓的归算质量是指将整个受电弓的活动部分（如滑板、托架、框架等）的实际质量归算到弓线接触点，使整个受电弓具有与受电弓滑板相同加速度的质量，该质量所产生的动能与整个受电弓所产生的实际动能相等。

受电弓的归算质量不是一个常数，它随受电弓的升弓高度变化而变化。

其算法有多种，但均是根据动能相等的原理进行的。

实践和研究表明：

受电弓的归算质量应控制在8~25千克之间。

受电弓的归算质量越小，它的跟随特性就越好，适应接触网的能力也就越强，能有效降低受电弓的动态振幅。

　　对受电弓而言，归算质量的作用与接触网的波动速度对接触网的作用相当！

弓网系统的作用

接触网是受电弓的路

预期的使用寿命

弓网接触点是电能传输的瓶颈

弓网系统的基础理论

弓网系统基础：

电气－力学

电气：

电路－高电压技术

力学：

理论力学－材料力学－空气动力学

弓网关系技术范畴

（1）几何特性：

接触线不能离开受电弓与弓头的工作范围

（2）动态相互作用：

弓网是两个振动子系统，取决于受电弓与接触网的特性以及运行环境

（3）材料接口：

接触线和滑板的磨耗、接触点的最大允许电流很大程度上取决于接触线和滑板的材料

（4）接触点集流量：

接触点不能出现过热

1、横向参数接触线相对弓头中心的偏移

2、垂向参数接触线高度与坡度

3、受电弓数量和间距多弓与中性区长度

（2）动态相互作用弓网接触力（或燃弧）、定位点抬升

（3）材料接口1、接触线材料（铜或铜合金）磨耗

2、滑板材料（金属、浸金属碳、碳）磨耗

（4）接触点集流量接触点温度

.受电弓定义：

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

1.受电弓

对受电弓的基本要求

不可能为了特定接触网单纯设计受电弓

受电弓的基本特性应适合于规定的应用范围

2.弓网几何特性

弓网相互作用的基本要求

垂向：

接触线不离开受电弓的工作范围

横向：

至少有一支接触线在弓头的工作范围内

受电弓的动态包络线

S0—最大抬升，取100mm

CWH—标称接触线高度，取5300mm

受电弓间距与中性段长度

典型弓网几何特性

3.弓网动态相互作用

弓网系统的振动

用时间的周期函数描述的物理量，称为振动

力学系统能维持振动，必须具有弹性和惯性。

由于弹性，系统偏离其平衡位置时产生回复力，促使系统返回原来位置；

由于惯性，系统在返回平衡位置的过程中积累了动能，使系统越过平衡位置向另一侧运动。

由于弹性和惯性的相互影响，才造成系统的振动

描述振动的量：

位移、速度、加速度等

弓网系统的振动为随机振动——只能用数理统计的方法加以研究

与接触网弹性有关的因素

接触网的跨中弹性（单位垂直作用力引起的接触线抬升）与跨距成正比，与接触线和承力索的张力之和成反比

弹性沿跨距的一致性用接触网的弹性不均匀系数表示

弹性及弹性不均匀系数与接触线截面、线索张力、接触网跨距、结构高度、预弛度及有无弹性吊索有关，与接触网施工精度有关

接触网的弹性

接触网的振动

接触网包括接触线、承力索、吊弦、定位器以及其他零件，既有均布质量，又有集中质量，是一个非常复杂的振动系统

波动传播

波动传播速度——振动沿接触网锚段传播的速度

波动传播速度Cp——在某一点用一个力对接触线加振后将力消除，该点接触线振动经过S秒后传到L，则Cp=L/S

波动传播与反射

放大系数r/α——反应接触网振动波幅度增强或减弱的系数

r——反射系数

α——多普勒系数