如何使高铁接触网与受电弓保持亲密接触.docx

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1、如何使高铁接触网与受电弓保持亲密接触如何使高铁接触网与受电弓保持亲密接触科普 在列车运行过程中，总希望受电弓与接触线能够始终保持亲密接触。从原理上来说，弓网关系最好的情况莫过于让电流从接触网可靠稳定的“漏”到受电弓上，所以受电弓升起的时候“电弓与电网的接触位置发生漏电”的担心是不必要的。而应该避免的是受电弓和机车连接的支撑绝缘子漏电，一般是由于绝缘子污浊导致，俗称车顶“放炮”，会影响机车的正常运用。受电弓是靠一定的抬升力让滑板与接触线保持接触的。列车高速运行时受电弓的滑板就像一个小小的飞机机翼似的，受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升高而增大。在列车运行时，接触线在受电

2、弓抬升力的作用下发生上下振动，振动波向前传播，这就给受电弓和接触线保持良好的接触带来了困难。受电弓前进的速度和接触线波动的传播速度越接近，受电弓和接触线就越容易失去接触。受电弓与接触线脱离失去接触的现象称作“离线”。离线是绝对不受欢迎的。由于高速列车的受电弓从接触线获取的电流值很大，离线时产生的电弧(就像我们在家中拔出电线插头时会产生电火花一样)会加快受电弓滑板和接触线的磨耗，引起电磁干扰，同时还伴随着噪声污染。离线发生的次数越多，时间越长，表明受流质量越差。所以，一般用“离线率”来评价列车受流质量的好坏。离线率用离线时间占列车区间运行时间的百分比来表示。例如，京津城际铁路要求离线率低于0.1

3、4%，离线时间小于100毫秒。 如何才能降低离线率呢？在接触悬挂方式已定的情况下，要从接触线和受电弓两方面进行努力。接触线的波动传播速度和列车速度越接近就越容易发生离线。因此，我们可以提高接触线的波动传播速度，尽量让它远远地“躲开”列车速度，就可以大幅度降低离线率了。波动传播速度要“躲”得多远才好呢？经验表明，列车速度与波动传播速度的比值在0.60.7之间，就可以保证良好的受流质量。例如，京津城际铁路的列车时速为350公里时，接触线波动传播速度为569公里/小时，两者的比值为0.62，满足受流质量的要求。在保障良好受流的前提下要提高列车速度，采取提高波动传播速度是一种有力手段，其措施有两个：一

4、是增大接触线的张力；二是降低单位长度的接触线质量，也就是接触线最好采用轻质材料。 增大受电弓的抬升力和减轻受电弓质量也可以提高受流质量。但增大受电弓抬升力有一定的限度，增大抬升力虽然可以让受电弓更好地密贴接触线，但同时也加快受电弓滑板和接触线的磨耗，容易增加接触线金属疲劳，缩短其寿命。因此，受电弓抬升力需要综合考虑，合理选取，才能得到最佳效果。 高速弓与普通弓的最大区别在于高速时的离线率较小，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

5、度的提高，将使受电弓的振动加剧，出现频繁的离线现象，恶化受电弓的受流质量,使机车速度受到限制。为改善电力机车受电弓的动力特性，降低振动，减少受电弓与接触网间离线率，受受弓头悬挂采用具有滞后非线性特性的钢丝绳减振器，在实际应用中取得了良好的减振效果。针对高速列车受电弓与接触网受流系统的特点，结合相应的评判标准，不少专家较详细地探讨、分析了我国高速铁路接触网悬挂中线索、吊弦、定位装置、电分相装置、张力补偿装置及锚段关节等若干技术问题。为了适应铁路高速化发展,减少对接触网导线的磨耗, 受电弓滑板受电弓滑板的工作条件有载荷随机变化，接触时有强电流通过，高滑动速度，环境条件复杂多变等显著特点。因此，对其

6、选材有十分苛刻的要求。随着新材料不断研发成功和开发应用，我们可相信不久将来，现用受电弓滑板的采用材料主要有碳滑板、铜基粉末冶金滑板和浸金属碳滑板等,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有铜银、铜锡、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, 受电弓滑板一般应满足良好的导电性，抑制离线电弧的产生和抗电弧烧伤性，良好的减摩耐磨性，足够的强度和对自然环境强的适应性等性能要求。 当前我国有关专家通过分析电力机车受电弓滑板存在的各种问题,已用粉末冶金法研制出一种新型的受电弓滑板。铜一石墨复合材料是一种理想的自润滑、导电材料，是制备电力机车受电弓滑板等电接触元件的理想材料。该滑板由铜、碳纤维和石墨等构成。分析了成形压力、烧结温度对滑板性能的影响,对其导电性、摩擦、磨损性能及冲击韧性进行了检测,并与当前正在使用的受电弓滑板进行了对比。结果表明:该新型滑板的最佳制备工艺条件为(含量)铜78%,碳纤维2%,石墨15%,添加剂5%,成形压力为200MPa,烧结温度为880。该滑板不仅电阻率低,而且其摩擦、磨损及冲击韧性等性能也优越于当前正在使用的受电弓滑板。与国外浸金属碳滑板 Rh82Mb 相比,其摩擦系数降低20%,磨损量减少1.3%,冲击韧性提高1.7倍,导电性增强65倍。