受电弓-教案2

1、目录 三、三、TSG3TSG3型受电弓型受电弓 四、受四、受电电弓分弓分类类 概述概述 受受电电弓是弓是电电力机力机车车、 、电动车辆电动车辆从接触网从接触网导导线线上受取上受取电电流的一种受流装置。流的一种受流装置。 受受电电弓按其杆臂的弓按其杆臂的结结构形式可分构形式可分为为双臂受双臂受电电弓和弓和单单臂受臂受电电弓两种。弓两种。 电电力机力机车车上装有两台受上装有两台受电电弓，正常运行弓，正常运行时时只升后弓，前弓只升后弓，前弓备备用。用。工作特点 靠滑动接触而受流。要求滑板与接触导线接触可靠，磨耗小，升、降弓不产生过分冲击。 升弓时滑板离开底架要快，贴近接触导线要慢，防弹跳。 降弓时脱

2、离接触导线要快，以防拉弧；落在底架上要慢，以防对底架有过分的机械冲击。 目前运用最广泛的是目前运用最广泛的是TSG-3型受型受电电弓和弓和DSA型型 高速受高速受电电弓。弓。TSG3TSG3型受电弓型受电弓 TSG3TSG3型受电弓介绍型受电弓介绍 结构组成结构组成 受电弓工作原理受电弓工作原理 性能性能一、一、TSG3TSG3型受电弓型受电弓 TSG3-63025型受型受电电弓是一种通弓是一种通过过利用利用压缩压缩空气来空气来进进行操作控制的行操作控制的电电器。受器。受电电弓在工作弓在工作时时，其，其传动风传动风缸一缸一直被供以直被供以压缩压缩空气，受空气，受电电弓可随接触弓可随接触网的高度

3、网的高度变变化而化而变变化，保持与接触网化，保持与接触网的接触。切除供的接触。切除供风风，受，受电电弓会自弓会自动动地地降弓降弓。二、结构组成二、结构组成TSG3-63025型受电弓TSG3型受型受电电弓弓结结构构组组成成动态动态演示演示滑板框架羊角弹簧盒1、升弓原理、升弓原理 当压缩空气进入传动风缸时，压缩风缸弹簧，解除风缸对下臂的约束，此时两组升弓弹簧将使受电弓升起，并使受电弓弓头与接触网保持接触状态。三、受三、受电电弓工作原理弓工作原理2、升降弓升降弓动动作要求作要求 升、降弓由升、降弓由传动风传动风缸缸进进行控制，行控制，传动风传动风缸由缸由缓缓冲冲阀阀控控制，而制，而缓缓冲冲阀阀由一

4、由一电电磁磁阀阀控制。控制。该该控制气路可保控制气路可保证证： ： 1) 受受电电弓无振弓无振动动而有而有规规律地升起，直至最大工作高律地升起，直至最大工作高度；度； 2) 受受电电弓弓弓弓头头从开始上升算起，最多在从开始上升算起，最多在8s内无异常内无异常冲冲击击地抵达接触网地抵达接触网线线上；上； 3) 从任意高度上从任意高度上(包括工作区包括工作区间间)的降弓都的降弓都应应迅速；迅速； 4)实现实现不会使受不会使受电电弓及其他弓及其他车顶设备车顶设备受到任何受到任何损损坏坏的完全降弓。的完全降弓。3、 升弓气路原理4、降弓气路原理降弓气路原理四、性能四、性能 要使受要使受电电弓弓弓弓头头

5、滑板与接触网滑板与接触网导线导线正常接触正常接触，可靠的受流，受，可靠的受流，受电电弓必弓必须须具具备备如下性能：如下性能： (1) 静静态态接触接触压压力力 1 额额定静定静态态接触接触压压力力 2同高同高压压力差力差 3同向同向压压力差力差 升弓静态接触压力曲线降弓静态接触压力曲线 (2) 工作高度工作高度 工作高度工作高度应应在距在距轨轨面高度面高度52006500mm之之间间。 。(3) 最高升弓高度最高升弓高度 受受电电弓最高升弓高度弓最高升弓高度2400mm。 。 (4) 升、降弓升、降弓时间时间 升弓升弓时间时间 8s，且，且对对接触网接触网导线导线无有害冲无有害冲击击。降弓。降

6、弓时时间间 7s，且，且对对受受电电弓底架无有害冲弓底架无有害冲击击。 。(5) 弓弓头头运行运行轨轨迹迹 弓弓头头在工作高度范在工作高度范围围内内应该应该始始终处终处于机于机车转车转向架向架的回的回转转中心上。中心上。受受电电弓分弓分类类 双臂式双臂式 单单臂式臂式 垂直式垂直式 石津式石津式一、双臂式一、双臂式 双臂式集电弓乃最传统的集电弓，亦可称“菱”形集电弓，因其形状为菱形。但现因保养成本较高，加上故障时有扯断电车线的风险，目前部分新出厂的铁路车辆，已改用单臂式集电弓；亦有部分铁路车辆（例如新干线300系列车）从原有的双臂式集电弓，改造为单臂式集电弓二、二、单单臂式臂式 除了双臂式，其

7、后亦有单臂式的集电弓，亦可称为“之”（Z）（）字形的集电弓。此款集电弓的好处是比双臂式集电弓噪音为低，故障时也较不易扯断电车线，为目前较普遍的集电弓类型。而依据各铁路车辆制造厂的设计方式不同，在集电弓的设计上会有些许差异。三、垂直式三、垂直式 除了上述两款集电弓，还有某些集电弓是垂直式设计，亦可称成“T”字形（亦叫作翼形）集电弓，其低风阻的特性特别适合高速行驶，以减少行车时的噪音。所以此款集电弓主要用于高速铁路车辆。但是由于成本较高，垂直式集电弓已经没有使用（日本新干线500系改造时由垂直式集电弓改为单臂式集电弓）。受电弓的参数km/h受电弓的参数： 设计速度 300 km/h 落弓位伸展长度

8、 约2640 mm 最大升弓高度（包括绝缘子） 3000 mm 落弓位高度（包括绝缘子） 588 mm 弓头长度 1950 mm 额定电压 25 kV 额定电流 1000 A 接触压力 70 120 N（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）受流受流质质量量负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度，它与滑板与接触线间的接触压力、过渡电阻、接触面积有关，取决于受电弓和接触网之间的相互作用。 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。弓网实际接触压力由四部分组成：受电弓升弓系统施加于滑板，使之向上的垂直力为静态接触压力

9、（一般为70N或90N）；由于接触悬挂本身存在弹性差异，接触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；受电弓在运行中受空气流作用产生的一个随速度增加而迅速增加的气动力；受电弓各关节在升降弓过程中产生的阻尼力。 弓网接触压力能直观的反映受电弓滑板和接触线间的接触情况，它必须符合正态分布规律，在一定范围内波动。如果太小，会增加离线率；如果太大，会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗。为保证受电弓具有可靠的受流质量，应尽量减小受电弓的归算质量，增加接触悬挂的弹性均匀性。滑板的质量和机电性能对受流质量影响很大

10、。(一一) 静静态态接触接触压压力力1 额额定静定静态态接触接触压压力力 它是指在静止状它是指在静止状态态下，受下，受电电弓弓弓弓头头滑板滑板在工作高度范在工作高度范围围内内对对接触网接触网导线导线的的压压力。力。该值该值的大小，直接影响受流的大小，直接影响受流质质量。量。压压力力值值偏偏小，受流小，受流时时离离线线率高，离率高，离线线瞬瞬间间所所产产生的生的电电弧，影响着正常的受流，而且使滑板和接触弧，影响着正常的受流，而且使滑板和接触网网导线间导线间的表面光滑度的表面光滑度恶恶化，从而加化，从而加剧剧摩摩擦偶件的磨擦偶件的磨损损。此外，接触。此外，接触压压力偏小，接触力偏小，接触电电阻就大

11、，在机阻就大，在机车车未运未运动时传导较动时传导较大大电电流，流，会在接触网会在接触网导线导线和滑板和滑板间产间产生高温，从而生高温，从而损损坏接触坏接触导线导线或滑板。或滑板。压压力力值值偏大，机械摩偏大，机械摩擦增大，磨擦增大，磨损损也随之增加，影响接触网也随之增加，影响接触网导线导线和滑板的使用寿命。和滑板的使用寿命。试验证试验证明：静明：静态态接触接触压压力力值值70N是最佳是最佳值值。并。并规规定了定了压压力力值值的允的允许许偏差偏差为为10N。 。(一一) 静静态态接触接触压压力力 2同高同高压压力差力差 它是指受它是指受电电弓弓弓弓头头在同一高度下，上升和下降在同一高度下，上升和

12、下降时时的静的静态态接触接触压压力差。力差。该值该值的大小，表征了受的大小，表征了受电电弓各运弓各运动铰动铰接部分的摩擦力大小。由于摩擦力始接部分的摩擦力大小。由于摩擦力始终终与运与运动动方方向相反，因此当接触网向相反，因此当接触网导线导线向下向下倾倾斜而要求弓斜而要求弓头头滑板滑板跟随着下降跟随着下降时时， ，该该摩擦力使接触摩擦力使接触压压力增加。同理，上力增加。同理，上升升时时接触接触压压力小。所以力小。所以为为了减小摩擦力，在受了减小摩擦力，在受电电弓中弓中的各的各铰铰接部分均装有接部分均装有滚动轴滚动轴承。承。TSG型受型受电电弓弓规规定定同高同高压压力差力差 15N。 。 (一一)

13、 静静态态接触接触压压力力 3同向同向压压力差力差 它是指在工作高度范它是指在工作高度范围围内，受内，受电电弓上升弓上升时时和和下降下降时时的最大静的最大静态态接触接触压压力差。力差。该值该值的大小表征的大小表征了受了受电电弓的弓的总总体体调调整水平。整水平。TSG型受型受电电弓弓规规定定该值该值不大于不大于10N。 。(三三)最高升弓高度最高升弓高度 它是指受它是指受电电弓按其弓按其结结构所能升起的最高限度构所能升起的最高限度。通常。通常该值该值小些，可以小些，可以缩缩小受小受电电弓的弓的总总体尺寸。体尺寸。但但实际实际上，从弓上，从弓头头高度高度为为1900mm时时的的额额定定压压力力到最高升弓高度到最高升弓高度时时的零的零值压值压力，是逐力，是逐渐变渐变化的，化的，不可能突不可能突变变，所以此，所以此变变化化过过程所需要的高度是必程所需要的高度是必不可少的。不可少的。TSGI型受型受电电弓最高升弓高度弓最高升弓高度2400mm。 。 (五五) 弓弓头头运行运行轨轨迹迹 弓弓头头在工作高度范在工作高度范围围内内应该应该始始终处终处于机于机车转车转向向架的回架的回转转中心上，中心上，这样这样当机当机车车在弯道运行在弯道运行时时，使弓，使弓头头相相对对于于轨轨道中心的偏移量最小，以避免弓道中心的偏移量最小，以避免弓头头滑板滑板偏离接