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
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3 接触网和受电弓的相互作用
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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
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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
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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
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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。
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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
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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
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