浅谈 CRH380BL 型动车组受电弓原理
CRH380AL型动车组受电弓工作原理浅析
CRH380AL型动车组受电弓工作原理浅析 摘要：CRH380A动车组，编组16列，目前运行速度300km/h，如此高的运行速度，旅客们对动车组乘坐的舒适性和安全性也提出了很高的要求。
但要达到这一目标稳定的动力输出是必不可少的，要提供稳定动力输出，高压供电系统的稳定是基础。
而提到动车组高压供电系统，就不得不提到受电弓。
关键词：动车组；动力输出；高压供电系统；受电弓 高压供电系统是动车组关键技术之一，而受电弓的表现直接关系到动车组高压供电系统的稳定性。
在动车组的检修过程中，对受电弓的检查和试验是相当严格的，是绝对不能有半点失误的。
任何一点失误，都有可能对动车组的运行造成极其恶劣的影响。
现在结合日常的工作，对动车组受电弓的组成及工作原理进行简要的介绍。
一、受电弓概述 CRH380AL动车组使用的受电弓型号为DSA380，弓头长1950mm，滑板长1576mm，质量（不包括绝缘子和阀板）为117kg，其结构如下图： 图1 受电弓结构 主要参数： （1）最小绝缘距离：≥310mm （2）最大电流：1000A （3）短路电流：35kA（60ms） （4）车辆静止时最大电流：80A （5）受电弓落弓时高度：666mm （6）静态接触压力为80N、可调 （7）最大集电头（弓头）宽度：1950mm（+0/-10mm） （8）两根滑板中心线距离：约580mm （9）滑板材料：渗金属碳 （10）弓角材料：部分绝缘 （11）最大上升时间：10s （12）最大下降时间：10s （13）下降310mm的最大时间：3s （14）ADD释放后，故障受电弓降到考核高度下200mm处的最大时间：1.0s （15）输入空气压力：4～10bar （16）形式及管径：内螺纹/G 1/2’ 二、工作原理 1.升降弓工作原理 当受电弓的电磁阀得电时，压缩空气也经过减压阀、电控阀一路向气囊（17）充气，同时一路向受电弓的集电头上的滑板气腔内充气；当气囊内气压达到一定压力时，受电弓开始升弓，与接触网接触集取电流。
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
380BL高速动车组受电弓自动降弓系统
380BL高速动车组受电弓自动降弓系统摘要：通过分析当列车换乘时受电弓上升的过程和调节气囊压力的过程，受电弓的电气和气动控制原理以及自动降下系统的工作原理以及受电数自动降低的功能。
关键词：380BL高速动车；受电弓；自动降弓系统受电弓自动降弓系统（ADD；自动降弓装置）也称为快速降弓系统，主要用于受电弓碳滑板磨损到极限或因外力损坏而控制气体回路泄漏，控制模块着火。
万一发生灾难性故障，受电弓会自动迅速下降，以进一步保护受电弓和悬链线免受损坏。
380BL高速动车组是中国唐山公司开发的新一代长编组高速动车组。
主要用于京沪高铁、京广高铁、武广高铁。
受电弓采用青岛法维莱轨制动有限公司生产的CX-PG型主动控制高速受电弓。
受电弓的主要特点是可以根据列车的行驶速度和受电弓的位置参数进行实时调整。
安全气囊的压力可确保稳定且良好的弓形接触和电流，而受电弓碳滑板具有自动弓形检测功能。
380BL动车组包括16辆车，分为4个拖曳单元。
车顶装有2号、7号、10号和15号受电弓。
火车行驶时，两个受电弓上升。
当受电弓自动下降时，列车同时通过总线控制装置降低另一受电弓，并断开相应的主断路器。
1.自动降弓的常见原因在动车组操作期间，有许多原因触发自动弓降低系统来自动降低受电弓，但有两个普遍原因，首先是受电弓碳滑板磨损到极限，存在或因外力而损坏时，自动ADD阀排出空气并触发自动弯头，其次是受电弓控制模块组件故障，火车与受电弓控制模块之间的MVB通信错误，受电弓控制模块报告严重故障，自动触发弓箭。
1.受电弓控制及自动降弓原理CX-PG受电弓的控制分为两部分：电气控制和气动控制。
安全气囊、ADD阀和碳滑板安装在车顶受电弓上，其余部分集成为控制模块并安装在受电弓下方。
在列车的车顶上，图1显示了CX-PG受电弓控制原理的示意图。
1.气动控制原理1.受电弓升弓过程的阶段首先是空气压力大于上阀体，压力空气会推动ADD 阀膜板上移（膜板上方弹簧被向上压缩）并脱离 ADD 阀排风口，压力空气与 ADD 阀排风口联通，在升弓初期会出现 ADD 阀对外短暂排风的现象。
CRH380A型动车组受电弓无法升起原理及故障浅析
CRH380A 型动车组受电弓无法升起原理及故障浅析摘要：本文从动车组受电弓动作原理入手，通过对CRH380A 型动车组受电弓电路、气路等方面进行分析。
采用反向论证法，跳出原有故障处置流程，达到故障点的快速判断处置的目的，从而减少对运输秩序的影响。
关键字：CRH380A动车组;受电弓；电路；气路；反向论证CRH380A型动车组受电弓设置在M3-4车、M5-6车，通过空气回路控制升、降动作的铰接式机械构件，能够从接触网汲取电流，并将其传送到车辆电气系统的电气设备。
本文结合CRH380A型动车组实际运用情况、根据电路图、风路图分析受电弓无法升起的故障情况。
通过对升弓的原理分析，反向推出故障点所在位置，快速制定后续处置方案，从而有效指导线上应急处置，缩短应急处置时间，减少对运输秩序的影响。
1受电弓工作原理当受电弓升弓电磁阀得电时，压缩空气经过阀板的空气过滤、单向调速阀、调压阀一路向气囊充气，同时一路向受电弓的集电头上的滑板气腔内充气；当气囊内气压达到一定压力时，受电弓开始升弓，与接触网接触汲取电流。
当升弓电磁阀失电时，气囊中的压缩空气压力迅速减小，压缩气体由快排阀排向大气，受电弓靠自重降弓（见图1）。
1.1电路原理分析1.1.1升弓指令受电弓升弓指令可以通过操作主控端司机室的升弓旋钮，也可以通过MON屏远程切除界面发出。
下面分别就两种升弓方式的原理进行说明：远程控制（见图2）：通过主控端MON屏上远程切除界面选择需要操作受电弓，由车辆信息控制终端装置使UR04继电器得电，得电后其辅助触点闭合使PanUR、PanUR1继电器得电。
图1受电弓工作原理图2远程升弓升弓旋钮控制（见图3）：操作主控端司机室配电盘上的【受电弓切换开关】，对升04、06车受电弓进行选择选择。
升04车弓时106Y线得电，升06车弓时106X线得电。
106Y/106X线励磁条件有（见图3）：①102线有电，司机室【受电弓·VCB】断路器闭合；②110线04、06车EGS限位开关处于闭合状态（升弓前04/06车EGS打开）；③111线02、04、06车VCB限位开关处于闭合状态（升弓前02、04、06车VCB 打开）；④主控端激活继电器MCR励磁；⑤控端VCB辅助继电器VCBRR励磁；⑥主控端接地保护开关继电器(EGSR)励磁；⑦非主控激活继电器MCRR励磁。
关于受电弓受电弓距离说明
关于CRH380BL动车组受电弓距离以及技术参数1、CRH380BL布置动车组的动力及辅助供电配置见图：
动车组动力及辅助供电配置
2、受电弓各弓距离：
CRH380BL动车组受电弓对称布置，从第一个受电弓（15车/02车）开始，受电弓距离依次为108200mm，90415mm，108200mm。
3、运用说明：
CRH380BL是双弓受流，正常工作状态是开口方向受电弓升起，也就是在16车为主控车的时候，10车和02车受电弓同时升弓受流，10车和02车受电弓弓间距约为198615mm（198.615m）；反之01车为主控车，07车和15车受电弓同时升弓受流，07车和15车受电弓弓间距同样约为198615mm（198.615m）4、受电弓关键技术参数见下表。
浅析CRH3型动车组受电弓工作原理及调试
浅析CRH3型动车组受电弓工作原理及调试摘要：CRH3型动车组受电弓是从接触网上受取电流的一种受流装置。
受电弓靠滑动接触受流，是动车组与固定供电装置之间连接的环节，其性能的优劣性直接影响到动车组工作的可靠性。
随着动车组运行速度的不断提高，对其受电弓性能，调试过程工作原理提出了越来越高的要求，探讨受电弓工作原理保证其性能稳定，实现动车组安全运行。
关键词：动车组；受电弓；原理；调试A brief analysis of the working principle and debugging of pantograph of CRH3emuAbstract：The model CRH3 pantograph is a current receiving device from the contact network.The pantograph receives the current by sliding contact, which is the link between the emu and the fixed power supply device.With the continuous improvement of the running speed of emu, higher and higher requirements are put forward for the pantograph performance and the working principle of the debugging process.Keyword:EMU;Pantograph;The principle;debugging引言受电弓是利用车顶接触网获取和传递电流的机械组成。
受电弓由气囊组成的气动平衡系统控制，该气囊的压力空气由气动控制单元提供。
在压力空气作用下气囊产生扭矩，通过凸轮及弹性连接轴作用在下臂的铰链处，从而使受电弓根据设定速度升弓。
简述受电弓的工作原理
简述受电弓的工作原理
受电弓是电气化铁路机车车辆上的一种重要设备，其作用是将电网上的电能传输到机车车辆上，为其提供动力。
受电弓的工作原理可以简单地归纳为三个步骤：接触、导流、传输。
首先是接触。
受电弓的主体部分是由一根导电杆组成，它安装在机车车辆的屋顶上，通过一个可伸缩的机构与电线接触。
在机车车辆行驶过程中，导电杆不断地与电线接触，从而建立起机车车辆与电网之间的电气连接。
接下来是导流。
当导电杆与电线接触时，电能通过导电杆进入机车车辆内部的接触网系统。
接触网系统是由一组导电线构成的，它们悬挂在铁路轨道的两侧，与导电杆接触后，电能就可以通过接触网系统进入机车车辆内部。
最后是传输。
一旦电能进入机车车辆内部，它就需要通过转换器和控制器进行处理，最终驱动机车车辆行驶。
转换器主要负责将高压直流电转换为低压直流电，并将电能传输给机车车辆的牵引电机，从而使机车车辆产生牵引力。
控制器则负责监控电能的传输和牵引力的产生，保证机车车辆能够稳定、高效地运行。
受电弓的工作原理虽然看似简单，但其背后涉及到了众多的电学、机械学等知识。
为了保证受电弓的正常工作，需要对其进行定期的检修和维护，以确保其各个部件的良好运行。
同时，还需要对铁路
电气化系统进行严格的管理和监控，保证电能的传输和使用安全可靠。
关于受电弓受电弓距离说明
关于CRH380BL动车组受电弓距离以及技术参数1、CRH380BL布置动车组的动力及辅助供电配置见图：
动车组动力及辅助供电配置
2、受电弓各弓距离：
CRH380BL动车组受电弓对称布置，从第一个受电弓（15车/02车）开始，受电弓距离依次为108200mm，90415mm，108200mm。
3、运用说明：
CRH380BL是双弓受流，正常工作状态是开口方向受电弓升起，也就是在16车为主控车的时候，10车和02车受电弓同时升弓受流，10车和02车受电弓弓间距约为198615mm（198.615m）；反之01车为主控车，07车和15车受电弓同时升弓受流，07车和15车受电弓弓间距同样约为198615mm（198.615m）4、受电弓关键技术参数见下表。
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浅谈 CRH380BL 型动车组受电弓原理
发表时间：2020-01-16T09:49:08.317Z 来源：《工程管理前沿》2019年第24期作者：徐永帅[导读] 针对CRH380BL型动车组受电弓软连线摘要：针对CRH380BL型动车组受电弓软连线、支持绝缘子磨损断裂较为严重问题，结合受电弓结构特点和CRH380BL型动车组运行实际情况进行分析，提出了相应的改进措施和建议，以确保动车组正常运用安全。
关键词：受电弓软连线；支持绝缘子；故障；改进措施引言：
受电弓是动车组极其重要的电器部件，受电弓用于从接触网向电气操作的车辆供应电流，并使集电头适应接触网系统。
通过三个支承绝缘子连接到车辆。
CRH380型动车组采用SS400型单臂受电弓。
单臂受电弓由带支承绝缘子的底架
升降传动装置
框架
集电头
带有自动下降装置(ADD)的气动设备等主要部件组成：
1 CRH380型动车组受电弓运行故障描述
受电弓是动车组极其重要的电器部件，用来把接触网25kV的电能传导给车内高压设备。
经过车辆长期在线上运行，虽然受电弓具有较好的气动力模型和气流调整装置，能有效改善受电弓的气动力稳定性，保证弓头位置稳定，整体性能基本适应动车组运行需要。
但是受电弓各软连线、支持绝缘子由于设计和材料的原因，磨损断裂较为严重（软连线、绝缘子新品使用时间分别仅为6天与18天），这些不仅造成工作量和材料成本的增加，而且还容易造成受电弓各轴承的电蚀和绝缘距离的降低，影响受电弓的正常性能的发挥。
在车辆的正常运行中，换修率明显高于其他电器部件。
2 CRH380型动车组受电弓运行故障原因分析2.1 接触网硬点及弓网匹配产生的交变剪切应力
接触网接触悬挂的一个重要指标就是弹性均匀，由于接触悬挂本身存在弹性差异，如果在接触悬挂或接触线的某些部位有附加重量、偏斜的线夹和安装不良的分相分段器，在电动车组高速运行情况下，受电弓就可能出现不正常波动或摆动，甚至出现撞弓、碰弓现象。
形成这种现象的本征状态称为硬点。
硬点是一种结构的本征缺欠，并且是相对的，在已定的接触网结构下列车速度越高硬点表现越明显。
硬点是一种有害的物理现象，它会加快接触导线和受电弓滑板的异常磨耗和撞击性损害，撞击力还会向受电弓其他部件传递。
运行中为保证牵引电流的顺利流通，受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力[SS400型受电弓接触压力为（80±10）N]，接触导线在受电弓抬升作用下会产生不同程度的上升，从而使受电弓在运行中产生上下振动，使受电弓产生一个与其本身归算质量相关的上下交变的动态接触压力。
该接触压力和硬点产生的撞击力会使受电弓的上、下臂及下臂、底架之间产生持续不断的相对转动，使臂杆之间及上臂杆与弓头之间的软连线不停地伸缩或扭动，交变剪切应力的作用导致软连线过早断裂。
2.2 动车组空气动力对受电弓部件的影响
动车组运行中，周围空气的动力作用一方面对列车和列车运行性能产生影响，同时对车顶受电弓的运行也产生一定的影响。
受电弓作为一个弹性机构，通过自身结构保持与接触网导线的接触压力，在运行过程中，受到运行动态力的影响，使其在运行中的振动变得非常复杂。
除此，受电弓在运行中还受到空气流作用产生的一个随速度增加而迅速增加的气动力。
从风洞试验结果来看，动车组表面压力在头车车身、拖车和尾车车身区域为低负压区。
在有侧向风作用下，动车组表面压力分布发生很大变化，当列车在曲线上运行又遇到强侧风时，尤其对车顶部件表面压力的影响最大。
2.3 动车组会车时对受电弓部件表面压力的影响
在一列车与另一静止不动的动车组会车以及2列等速或不等速相对运行的动车组会车时，将在静止动车组和2列相对运行动车组一侧的侧墙上引起压力波（压力脉冲）。
这是由于相对运动的动车组车头对空气的挤压，在与之交会的另一动车组侧壁上掠过，使动车组间侧壁上的空气压力产生很大的波动。
试验和计算表明，动车组会车压力波幅值大小与速度有关，随着会车速度的大幅度提高，会车压力波的强度将急剧增大。
由试验可知，当头部长细比γ为2.5，2列车以等速相对运行会车时，速度由250km/h提高到350km/h，压力波幅值由1015Pa增至1950Pa，增大近1倍。
2.4 受电弓软连线截面形状不当造成的断股
软连线由很多细导线编织而成，由于动车组在运行中其动作次数比较频繁，如果软连线的截面形状和连接方式不当，就会造成软联线逐渐折损。
目前，软连线截面形状为扁平矩形结构，在相同的截面面积和空气动力的情况下，该截面结构软连线所受的压力值较高，而从材料力学角度分析，该结构的抗弯曲和剪切许用应力值又较小，其边缘部位又存在一定的应力集中，造成软连线容易断股。
软连线断股后，由于单位面积电流的增大，导致软连线及连接座的温度升高，从而使接触电阻增大，造成恶性循环，致使软连线热脆性增强。
2.5 受电弓支持绝缘子硅橡胶伞裙为柔性材料受电弓支持绝缘子是由有机合成材料组成的复合结构绝缘子，主要由芯棒、金具、伞裙护套和粘接层组成。
硅橡胶伞裙护套是合成绝缘子的外绝缘部分，其作用是使绝缘子具有足够高的抗湿闪和污闪性能，保护芯棒免受大气侵蚀。
金具是合成绝缘子的机械负荷的传递部件，它和芯棒组装在一起构成绝缘子的连接件，伞裙护套与芯棒之间用粘接胶进行粘接。
由于硅橡胶绝缘子的伞裙是柔性材料，动车组在高速运行时，绝缘子背风面伞裙在空气流作用下产生较高的负压，在交会列车及速度变化时绝缘子周围空气动力长期作用，易出现交变舞动和振动变形，最终造成伞裙与护套连接处逐渐裂损。
3 CRH3型动车组受电弓运行故障改进措施建议3.1 加强接触网检测减少硬点数量
CRH3动车组在京津城际客运专线投入正式运行，其对动车组受电弓和接触网的关系要求是很高的。
良好的受流条件是动车组的有关设备正常运行的前提，也是接触网寿命延长的关键。
对于高速电气化铁路接触网，硬点的检测是十分重要的。
加强接触网检测和调整、完善，减少硬点数量，能大大降低交变的动态接触压力的变化范围，减小受电弓所受的冲击和振动。
3.2 改变受电弓软连线截面形状
将软连线截面形状由平矩形结构改为圆形，圆柱形表面的迎风处正对来流方向为正压区，沿曲面向两侧，正压逐渐减小变为负压。
在相同的截面面积和空气动力的情况下，该截面结构软连线所受的平均压力值较低，另外，该结构的抗弯曲和剪切许用应力值又较高，软连线不易断股。
3.3 改善受电弓支持绝缘子机械性能
绝缘子伞裙与护套连接处裂损，可大大降低绝缘子的爬电距离，在连续雨、雾等潮湿条件的天气情况下极易发生放电闪络。
因此，改善并保证其机械性能尤其是撕裂强度的稳定性是保证支持绝缘子外绝缘伞套良好的抗漏电起痕和蚀损性能、增水性及抗老化性能的关键。
有关厂家应合理选择配方，在确保硅橡胶耐紫外线性能和热稳定性的前提下，加强对原材料质量的检验和对添加剂、补强剂使用质量的分析监控。
通过比较和近3个月的运用表明，CRH3型动车组车顶
高压跨接电缆目前采用的硅橡胶支持绝缘子伞裙机械强度优于受电弓支持绝缘子，能适应350km/h速度等级要求。
CRH3型动车组受电弓支持绝缘子已更换为此类绝缘子。
4 结论
通过对CRH380型动车组的受电弓软连线和支持绝缘子进行改进，从试验和运行情况看，有效地防止了软连线断股、伞裙撕裂故障的发生。
另外，针对CRH380型动车组车顶绝缘子数量比较多，安装结构特殊，运行速度高，冬季更易发生绝缘子闪络的特点，各级运输主管部门、科研机构和运用单位要紧密协作，未雨绸缪，切实提高绝缘子质量，最大限度地消除冬季雾霜潮湿天气对接触网供电的影响。