地铁受电弓结构,中国地铁vs外国地铁

地铁车辆是城市轨道交通系统的重要组成部分,也是技术含量较高的机电设备。一般地铁车辆由多部分组成,如车体、受电弓、通风系统、制动系统、牵引系统、内装体统等等,而每一个构造又包含了千千万万个小零件。复杂,但融入了地铁研发人员的创造与智慧。

今天,我们就一起来了解一下地铁的受流系统——受电弓。

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电气化铁路的牵引动力是电力机车,机车本身不带能源,所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近,它将从发电厂经高压输电线送来的电流,送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备,是电气化铁路的动脉。我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频(50赫)25KV交流制。

电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能,牵引列车运行。因此,受电弓是电力机车从接触网接触导线上受取电流的一种受流装置。它通过绝缘子安装在电力机车的车顶上,是一种铰接式的机械构件。当受电弓升起时,其滑板与接触网导线直接接触,从接触网导线上受取电流,并将其通过车顶母线传送至机车内部,供机车使用。

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全世界多数地铁均采用直流电作供电,不使用所需设备较复杂,车身和架空电缆也需要较高的交流电作供电。

很多地铁系统为了减少隧道的建造成本,会使用第三轨供电而不采用高架电缆,以降低隧道钻掘的高度来节省建造成本。也有使用高架电缆的地铁,它们的高架电缆,一般也非常低矮,接近紧贴车顶,以减低隧道高度来节省建造成本。

图片来源网络(广州地铁一号线)

使用受电弓的地铁:如上海轨道交通、广州地铁(一号线、二号线、三号线、八号线)、深圳地铁(除龙岗线外)、南京地铁、成都地铁、沈阳地铁、东京地下铁(并非全部)、京都市营地下铁。

受电弓类型

按结构形式分,受电弓分为双臂受电弓和单臂受电弓两种。

双臂受电弓结构对称,侧向稳定性好,但结构复杂,调整困难。

图片来源网络(双臂受电弓)

单臂受电弓结构简单,尺寸小,重量轻,调整容易,具有良好的动特性,高速时动态跟随性及受流特性较好,故而被现代电力机车广泛采用。

图片来源网络(单臂受电弓)

动作原理

电力机车上安装有两台受电弓,正常运行时一般只升后弓,前弓备用。

1.升弓:压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸,气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧,此时升弓弹簧使下臂杆转动,抬起上框架和滑板,受电弓匀速上升,在接近接触线时有一缓慢停滞,然后迅速接触接触线。

2.降弓:传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气,在降弓弹簧作用下,克服升弓弹簧的作用力,使受电弓迅速下降,脱离接触网。

怎样检测受电弓?

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如何对受电弓故障车处理?

1. 升不起弓的处理

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2. 受电弓绝缘子闪络的处理

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3. 机械部件损坏的处理

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地铁受电弓结构,中国地铁vs外国地铁

地铁受电弓的工作原理是什么?

没有滚动装置,完全靠受电弓的滑板与架空线的摩擦。


所以接触网在架设的时候并不是一条直线直到底的而是各个电杆互相错开一定角度这样使得架空线走向成“Z”形,就是为了增加摩擦面,使滑板不致于磨损得过于剧烈。
当然滑板在磨损过于严重时候是需要更换的。

地铁受电弓结构,中国地铁vs外国地铁

地铁受电弓是怎么从电网上取电的,电网是裸线吗,有绝缘层吗?

地铁就是有轨电车,获取电能的方式多种多样。传统方式也和电力机车一样,用受电弓从接触网的架空线上得到电流,驱动电机以后,电流再从钢轨流回供电站。
受电弓、接触网就相当于电刷,都是裸线,没有绝缘层。这样一来,电能就必然由于裸线,加大了漏电等损耗和浪费,于是供电就要有一条有绝缘层的电线,给接触网的裸线分段补充提供电能。或者说,地铁、电力机车的受电弓是一个电刷,接触网架空线只是另一个电刷,电能就要由另一条电线提供。只是接触网需要给机车不间断地供电,就要用裸线把一段段长长的电刷连成一长条,看得我们还以为只要一条裸线就足够了。
这个情况,我们还可以看看城里的电车,用两条集电杆,从两条架空线上获取电能。这两条架空线,有些地方还要再加两条,上下两层,由上面两条分别拉着下面两条,牵挂的位置有个陶瓷的绝缘子;另一方面,就是一段段地分别连接供电站与电车,走过几个牵挂的绝缘子,就会看到一个电线的螺旋。当然,如果距离不远,架空线只要两条也就足够了。
如果说地铁供电,不用受电弓从接触网获取电能,而是用电刷从第三条轨道获取电能,也是一种方式。广州地铁四号线、五号线,由于增大了上下的坡度,车轮就要转不过来了,于是改用直线电机,不再需要电机旋转,而是把列车作成一个电极,把轨道也做成一个电极,通电以后,轨道就直接推动列车向前。这样一来,轨道的电磁铁要供电,列车的电磁铁也要供电,广州地铁四号线、五号线就不再使用接触网和受电弓,而是直接用长长的电刷,从第三条轨道获取电能。
我出生在湖北武汉,小学来到广州念书,我从小每年都往返武汉广州坐火车,一次次仔细观察,加上自己上网学习,介绍铁路和火车的原理知识,我都胜过专家,讲得通俗易懂。广州地铁如今纵横交错,武汉和广州也都有电车。

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