各种电力机车受电弓滑板的型号

各种电力机车受电弓滑板的型号、性能及其应用

根据材质的不同，我们将滑板分为纯碳滑板、粉末冶金滑板和浸渍金属滑板。下面将分别介绍我国各种滑板的生产情况，产品型号、规格、性能及其应用。

1、纯碳质滑板

目前，纯碳质滑板是我国电气化铁路上广泛使用的主要滑板之一，是非金属中导电较好的材料，当前有哈尔滨电碳厂、北京电碳和自贡东新电碳厂进行生产。纯碳滑板工作时磨下来的粉末粘附在接触导线表面，形成一层很薄的碳膜，起到了良好的自润滑作用，能够减轻对导线的磨耗。据统计，使用纯碳滑板的网线寿命至少是50年，它对导线的磨耗仅为0。006mm/万次，并且对无线电话及无线电视干扰小。因此，欧洲等一些国家如荷兰从1934年，德国从1935年便开始使用纯碳滑板，而目前不论交流或直流供电的电气化铁路道在铜导线上都采用了纯碳滑板。在日本，私营铁路全部使用纯碳滑板。可见，纯碳滑板不失为一种优良的滑板材料。目前国内广泛使用的国产纯碳滑板的型号、规格及技术性能如表1所示。

哈碳厂、北京电碳厂和东新电碳厂成产的纯碳板基本能够满足我国电气铁路需求。因此，机械电子工业部在总结我国近年纯碳滑板生产状况的前提下，于1898年2月17日发布了中华人民共和国专业标准《电力机车碳滑板》，并规定的电力机车纯碳滑板的型号和规格如表2所示，技术性能如表3所示。

表2 纯碳滑板的型号与规格规格mm

型号 H（高） B（宽） L（长）

C21 30—35 36 250—500

C22 35 70 500—1000

C23 35 70 500—1000

C25 56 — 500—750

注：根据用户要求，可生产其他规格制品。

表3 国产纯碳滑板的技术性能

型号电阻率肖氏硬度体积密度抗折强度沿长度方向抗压强度

单个价值平均

值 MPa

Mpa

C21 38 58-100 62 160~180

28 57

C22 33 45-90 50 160~180

24 40

C23 20 40-70 20 160~180

20 40

C25 35 60-100 70 160~180

25 59

注：体积密度不作出厂考核项目。

尽管纯碳滑板具有优良的性能，但在使用的过程也发现了它存在一些缺点和局限性。

首先，纯碳滑板的机械强度低，通常，抗折强度为30~40Mpa，抗压强度为60~80Mpa，肖氏硬度为60~80，因此，使用过程中常发生折断、碎裂。另外由于生产时各种因素的波动，致使滑板性能不均，发生偏磨，特别是在钢铝导线及铜、钢铝导线混架线区段、纯碳滑板磨耗剧增，折断、碎裂、偏磨也愈发严重。

按石家庄电力机务段的统计，1982年7月至9月，因偏磨、掉块断裂造成的故障率为5107%，实际试验纯碳滑板耐磨寿命为1.423万机车公里。安阳线统计，纯碳滑板在钢铝导线下单耗为29万条/万机务车公里。东新电碳厂曾在马角坝机务段作过对纯碳滑板实运磨耗试验，发现正常磨耗使用到寿命虽然可达2万多机车公里，但实际使用中由于碳滑板发生掉块、碎裂、偏磨等情况，致使有些滑板未到使用限度便被迫抛弃，实际寿命较低。如马角坝机务段统计，平均寿命约为7000机车公里（即每运营7000公里需要耗费滑板16条）。

许多电气机务段认为，纯碳滑板对铜导线磨耗很小，因此，在整个交路为铜导线时，宜采用纯碳滑板。然而，在钢铝导线和各种其他导线的混架区段，纯碳滑板则表现出性能上明显不足，如抗冲击性差，寿命短，维修工作量大，容易引起刮弓，以至于滑板托架与滑板间起弧等行车事故。

2、粉末治金滑板

由于纯碳滑板难以运用在各种混架导线区段，这就要求有新得滑板弥补不足。在这种情况下1980年铁科院与北京粉末冶金厂在西安铁路局的配合下，针对钢铝导线研制了铁基，铜基粉末冶金滑板，着重改善和提高滑板自生的耐磨耗性和延长自身的寿命，该厂1985年引进日本的粉末冶金滑板制造技术，1987年8月通过了合同产品的最终考核验收，11月通过了国家级验收，在开展引进工作的同时，1985年在大秦铁路配套设备中中标。

据有关资料介绍，粉末冶金滑板在钢铝导线区段使用寿命为2.5~3万机车公里。此外，粉末冶金滑板的机械强度高、韧性好，抗冲击性好，使用中断裂、掉块、偏磨现象很少，并且还具有电阻小，有利于受流以及维护安装工作量小等优点。基于这些原因，粉末冶金滑板较广泛地使用在许多钢铝导线区段。1988年6月12日，由北京粉末冶金厂起草，机械电子工业部发布了《电力机车受电弓用粉末冶金滑板》标准。并于1989年1月1日实施，其物理性能及滑板自身磨耗见表4所示。

表4 电力机车受电弓用粉末冶金滑板物理机械性能

硬度 HB 抗拉强度冲击韧性电阻率滑板自身磨耗比

项目铁基铜基 N/mm 铁基铜基铁基铜基

标准值 70-135 35-90 小于120 〉249 〉98 〈40 〈65 〈55

然而，由于我国幅员辽阔，气候条件和自然环境多变，即使适用于北京干燥气候的钢铝接触线，在多雨潮湿的南方和沿海地区也不适用，另外就滑板和接触导线这一对摩擦偶件而言，用在钢铝导线上能显示出优良性能的铁基粉末冶金滑板。而在铜质接触线上却产生严重导线磨耗。例如，京秦线铜导线区段提供的数据（见表5）分析，磨耗小的地方可使用6~7年，而磨耗大的地方只能使用3年。

由此，我国目前较广泛使用的纯碳滑板和粉末冶金滑板尽管各自都具有一些优良性能，但都各自存在着严重的缺陷及局限性，都无法单独满足我国电气化铁路对滑板性能的全面需要。当前，我国接触网线大都是铜导线、铜、钢铝混气架，并且随着铁路电气化的不断发展，今后将重点发展铜接触网。因此，对于既适用于铜导线、有适用于钢铝导线或各种混架线区段的新型滑板的研制与推广就显得日益重要。

表5 京秦先（龙家营正线）TCG—100铜导线运行8个月后的磨耗情况

支柱号 87（二道） 78（二道） 15（二道） 11（一道）

计量高度MM 12.1 11.0 11.0 11.5磨去高度MM 0.24 1.34 1.34 0.24磨去截面积MM 0.7025 10.157 10.1057 5.0471

磨耗比MM/万次 0.7903 10.2846 10.2806 5.1304

3、浸渍金属碳滑板的研制、性能与应用。

由此，哈尔滨电碳厂等单位近年来已进行了浸渍金属碳滑板的研制工作，并取得了一定进展。先介绍东新电碳厂研制浸渍金属碳滑板的情况，入校所示：首先，该厂技术研发部门成立了以顾祥熙高级工程师为专题负责人的攻关小组。在弄清国内外滑板的发展情况下，通过搜集的各种技术情报资料进行综合分析研究对比后，认为：世界上铁路电气化较发达的国家，其使用的接触网导线大多为铜或铜合金导线，广泛选用硬碳滑板或浸渍板。这些浸渍金属碳滑板的主要牌号与性能如表6所示。国内外几种常用浸渍金属碳滑板的型号与性能。

国家型号滑板材料体积密度肖氏硬度洛氏硬度强度Mpa 电阻系数

英 MY7D 浸铜铅合金 2·4 96 ---- 抗折

113 8

法 722 浸青

铜 2.5 85 ---- 98 18 724 浸巴氏合

金 2.6 80 ---- 105.8 12

西德 BH424A 浸

锑 2.5 --- 100 ----- 8.5 BH424D 浸铅青

铜 2.6 --- 115 53.9 8 BH424C 浸

铜 2.3 --- 110

8

其次，通过对这些国家浸渍金属碳滑板的性能进行分析研究后发现，浸渍金属滑板材料具有如下优良性能，它兼有纯碳滑板的自润滑性；能在导线的磨耗小，自身耐磨，寿命长，有粉末冶金滑板足够高的机械强度和抗冲击能力。另外，还具有耐弧性高，与导线间接触电阻小，自身电阻率低，导热性及散热性好，能迅速散热，防止温升过高，引起受电弓托架变形等有点。然后，在这个基础上，从1986年开始进行了这种浸渍金属碳滑板SK2的研制。整个研制过程包括基料的选择、合金的选择和浸渍工艺的选择。

（！）SK2基料的选择：浸渍金属碳滑板是将制得的碳滑板基料经过高温压浸渍金属处理，使得一些金属填充到材料的气孔中，从而提高制品的抗折强度、抗压强度和肖氏硬度，使开口气孔率及电阻率明显降低。因此对基料有一定要求。

从各种原始材料来看，沥青焦耐磨，强度高，以它为主制得的基体材料强度高，强度高，开口气孔率适中。石油焦结构与沥青焦相近，但强度较低，石墨（天然的与人造的）由三维有序排列的碳原子层构成，石墨

内含彼此平行的碳平面层，这种碳平面层彼此间极易滑动。因此石墨是一种优良的固体润滑剂，但其强度较低。试制结果也表明，沥青焦基最佳，其次为石油焦基。

（2）SK2浸渍合金的选择：大多数合金对碳的浸润角都很大（超过90度），必须通过高温高压才能使之渗入碳基体。高温保证了合金的流动性，高压则使熔融金属克服阻力侵入基体细小的开口气孔中。。一旦侵入，即基本连续的金属网状结构。因此，浸渍之前，如果能够对基体抽真空，将有利于提高滑板的渗透率，提高滑板的性能，降低对高温高压的要求，降低成本。但是，选择合适的金属（合金）作浸渍剂也是非常重要的。英国摩根碳素公司的MY7D是代表世界先进水平的浸渍金属碳滑板材料，浸渍的合金是铜铅合金（Cu%70,Pb%30）.东新电碳厂的试验结果证明：铜铅合金是较好的浸渍金属。这种金属的组成为：

Cu64-65%\Pb23.5,其余为Sn+Si+Ni等，熔点为700-800度。合金中的铜延展性好、韧性好、强度高、电阻低，对合金性能起着决定作用，铅起润滑作用，并能降低合金熔点，其余部分的作用主要是细化合金结晶，提高合金的强度、韧性以及熔融后的流动性。

（3）1988年9月15日，成都铁路局对SK2浸渍金属碳滑板进行了应用认定，主要技术性能如下：

电阻系数：不大于8 体积密度：不大于2.55g/CM

肖氏硬度：不大于90 抗折强度：不小于50Mpa

导热率：不小于8.4—12.6W/（MK）

热稳定性：200—400度

在铜导线区段运行寿命：不小于30000机车公里

对GLCA—100铜导线磨耗比（室内试验）：

不大于0.008mm/万弓架次。

另外，还认为：1，K2与C21纯碳滑板比较，耐冲击性、耐磨性均有明显的提高，直流电阻减小了70—80%，导电率、导热率高，载流及过载能力相应提高，更能适用于重载、繁忙干线电力机车受电弓使用。2，对导线实用性强，不仅适用于单一的铜导线或钢铝导线，也适用于两种线混架区段。3，与粉末冶金滑板相比较，延长导线的使用寿命，横能增加接触网运行的安全可靠性。4，滑板使用寿命可达4—10万公里。

经过不断的研究和改进，现已正式命名为C26（即SK2），并已获得1997年国家新产品认证。其性能如表8所示。

表8 C26(SK2)浸渍金属碳滑板性能

型号规格用途电阻率肖氏硬度抗折强度抗压强度

28x36x200 干 HS Mpa Mpa

C26 26x36x200 线 12 85 80 300

结论：

浸金属碳中，在碳基体内构成致密的网状结构，增加了滑板强度、韧性、耐冲击性和耐磨性，降低了电阻，自身单位体积重量比金属滑板或粉末冶金滑板轻，可增加截面高度，即增加使用寿命。包铁托结构又增加强度，增加新的骨架，改善原有碳滑板固定方式，滑板裂纹不掉块。因此，浸金属滑板是一种较理想有前途的受电弓用滑板。

各种电力机车受电弓滑板的型号

各种电力机车受电弓滑板的型号、性能及其应用 根据材质的不同，我们将滑板分为纯碳滑板、粉末冶金滑板和浸渍金属滑板。下面将分别介绍我国各种滑板的生产情况，产品型号、规格、性能及其应用。 1、纯碳质滑板 目前，纯碳质滑板是我国电气化铁路上广泛使用的主要滑板之一，是非金属中导电较好的材料，当前有哈尔滨电碳厂、北京电碳和自贡东新电碳厂进行生产。纯碳滑板工作时磨下来的粉末粘附在接触导线表面，形成一层很薄的碳膜，起到了良好的自润滑作用，能够减轻对导线的磨耗。据统计，使用纯碳滑板的网线寿命至少是50年，它对导线的磨耗仅为0。006mm/万次，并且对无线电话及无线电视干扰小。因此，欧洲等一些国家如荷兰从1934年，德国从1935年便开始使用纯碳滑板，而目前不论交流或直流供电的电气化铁路道在铜导线上都采用了纯碳滑板。在日本，私营铁路全部使用纯碳滑板。可见，纯碳滑板不失为一种优良的滑板材料。目前国内广泛使用的国产纯碳滑板的型号、规格及技术性能如表1所示。 哈碳厂、北京电碳厂和东新电碳厂成产的纯碳板基本能够满足我国电气铁路需求。因此，机械电子工业部在总结我国近年纯碳滑板生产状况的前提下，于1898年2月17日发布了中华人民共和国专业标准《电力机车碳滑板》，并规定的电力机车纯碳滑板的型号和规格如表2所示，技术性能如表3所示。 表2 纯碳滑板的型号与规格规格mm 型号 H（高） B（宽） L（长）

C21 30—35 36 250—500 C22 35 70 500—1000 C23 35 70 500—1000 C25 56 — 500—750 注：根据用户要求，可生产其他规格制品。 表3 国产纯碳滑板的技术性能 型号电阻率肖氏硬度体积密度抗折强度沿长度方向抗压强度 单个价值平均 值 MPa Mpa C21 38 58-100 62 160~180 28 57 C22 33 45-90 50 160~180 24 40 C23 20 40-70 20 160~180 20 40 C25 35 60-100 70 160~180 25 59 注：体积密度不作出厂考核项目。 尽管纯碳滑板具有优良的性能，但在使用的过程也发现了它存在一些缺点和局限性。 首先，纯碳滑板的机械强度低，通常，抗折强度为30~40Mpa，抗压强度为60~80Mpa，肖氏硬度为60~80，因此，使用过程中常发生折断、碎裂。另外由于生产时各种因素的波动，致使滑板性能不均，发生偏磨，特别是在钢铝导线及铜、钢铝导线混架线区段、纯碳滑板磨耗剧增，折断、碎裂、偏磨也愈发严重。

受电弓碳滑板磨耗分析

受电弓碳滑板磨耗分析 南京地铁运营分公司供电中心周国家 摘要：针对南京地铁一号线列车受电弓碳刷条在运行一段时间后，碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理，导致接触网打火、拉弧现象，有可能会给运营造成安全事故，影响到正常的运营。本文从分析造成受电弓碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理现象角度出发，分析研究与碳刷条磨耗密切相关接触网的状态，而接触网拉出值是接触网状态的关键技术参数，就如何优化调整接触网拉出值，改善碳刷条的表面磨耗布局的合理性，减少接触网打火、拉弧现象的产生。为此，利用网检技术动态检测接触网的拉出值所提供的数据，分析研究接触网拉出值的分布情况，对接触网拉出值进行适当调整进行分析，解决受电弓碳刷条磨耗分布合理性，提出了现场施工中改进措施方案。 关键词：拉出值、碳刷条、打火、动态检测、改进 0 引言 南京地铁一号线运营几年来，经常发生接触网打火、拉弧现象。据统计每年车站上报给控制中心接触网打火次数不少于20起，不含区间内打火和人员没有看到的，是多区段发生此类情况，对运营造成一定的影响，南京地铁一号线历年接触网打火故障统计，见表一。 表一南京地铁一号线历年接触网打火故障统计 1.接触网打火分类 对于接触网打火，专业人员对此进行了归纳和分类，按照现象分为正常打火和非正常打火。 正常打火：列车受电弓通过接触网锚段关节、分段绝缘器、线岔、汇流排接头处、刚柔过渡处（包括折返线、存车线、出入段）等，以及接触网上有覆冰、覆霜

时、发生的轻微的拉弧或打火，属于正常打火。打火对碳刷条影响见图一。 图一打火对碳刷条影响 对于此类上报故障，人员在现场确认属于正常打火，不影响正常运行，不需要立即处理，等到运营结束后再安排处理。 非正常打火：可以分为一般异常打火和严重异常打火。 1)一般异常打火：在正常打火区间以外的场所发生轻微的打火现象，为一 般异常打火。特征是：不发生连续拉弧、不产生大的火花。 处理：发生一般打火的区段，在列车停运后对该段接触网进行调整。 2)严重异常打火：列车受电弓通过在不同地点发生连续拉弧或产生较大火 花为严重异常打火。 处理：在同一地点，发生严重异常打火连续3次的该段接触网必须停运， 故障抢修。 对于车辆下线建议是车辆在不同地点、不同区段发生严重异常打火两次以上的，必须下线进行检查，接触网检修人员要对此车进行跟踪，确认受电弓状态。 2.接触网打火产生的原因 接触网打火的主要原因与接触网状态、轨道以及列车受电弓的技术参数有关，在保证接触网状态、轨道状态正常的情况下，列车受电弓的技术参数的好坏，是影响接触网打火关键。那么列车受电弓的状态主要包括受电弓碳刷条、受电弓的抬升力以及动态稳定性。 1.1受电弓技术参数

TB T 1842-2002 电力机车受电弓滑板

电力机车受电弓滑板粉末冶金滑板 1. 范围 本标准规定了电力机车受电弓用粉末冶金滑板的外形尺寸、技术要求、检验规则和方法以及标志、包装、贮存等要求。 本标准适用于工频单相25kV电气化铁道接触网用铜接触线、铜合金接触线、钢铝接触线及上述线型混架电气化区段的电力机车受电弓用粉末冶金滑板。 2. 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准条文。本标准出版时，所示版本均有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 5163—1985 可渗性烧结金属材料一密度的测定 GB/T 5319—1985 烧结金属材料(不包括硬质合金)横向断裂强度的测定方法 GB/T 7964—1987 烧结金属材料(不包括硬质合金)室温拉伸试验 GB/T 9096—1988 烧结金属材料(不包括硬质合金)冲击试验方法 GB/T 9097.1—1988 金属布氏硬度试验方法 3. 产品分类及使用要求 3.1. 粉末冶金滑板按烧结材料分为铁基和铜基两种：按结构分为Ⅰ型和Ⅱ型两种。 3.2. 铁基粉末冶金滑板仅限于钢铝接触线电气化区段使用。使用时配装固体润滑剂。 3.3. 铜基粉末冶金滑板适用于铜接触线、铜合金接触线、钢铝接触线及混架的电气化区段。使用时配装固体润滑剂。 4. 外形尺寸 滑板的外形尺寸见表1、图1。 表1 结构 长度 ⅠⅡ L1(mm) 18005.0?20005.0? L2(mm) 25005.0?27005.0?

5. 技术要求 5.1. 外观质量 5.1.1. 滑板外表面不得有裂纹、氧化、起层、锈蚀和夹杂物。 5.1.2. 整条滑板要求平整，不得变形，表面粗糙度不低于 6.3μm。 5.2. 滑板的尺寸应符合图1和产品图样要求。 5.3. 机电性能 5.3.1. 滑板的机电性能见表2。 表2 滑板类型 检测项目 铁基铜基 体积密度(g/cm 3 ) ＜8.0 7.8～8.2 布氏硬度(HBS) ≤140 60～90 20℃电阻率(μΩ·m) ≤0.35 ≤0.35 冲击韧性(J/cm 2 ) ≥7 ≥7 抗拉强度(MPa) ≥140 ≥120 抗弯强度(MPa) ≥290 —注：铜基滑板不做抗弯强度试验。 5.3.2. 铜基滑板用铜螺栓连接，螺栓性能如下：

DSA250受电弓滑板的材料改进方案

摘要 世界上第一条高速铁路是1964年开通的日本东海岛新干线，发展至今已有53年。近年来国内高速铁路飞快发展，随着列车速度的提高，受电弓与接触网关系的问题日益突出。动车组是通过受电弓从接触网上获取电能，所以良好的弓网接触是保证列车取流的必要条件，受电弓的滑板成了重中之重，列车运行时如何减少受电弓滑板的损耗，提高受电弓滑板质量已经成为高速铁路技术的重要问题。 动车组受电弓滑板材料如今各国都在加紧研发，它所涉及的材料学问题是其解决受电弓滑板损耗的基础，早期接触网线多采用纯铜或铜合金材料，而在受电弓滑板方面，其材料经历了纯金属滑板、粉末冶金滑板、纯碳滑板、浸金属碳滑板邓发展过程。 本毕业设计通过对国内和国外高速动车组受电弓的分析、介绍，对DSA250型高速动车组受电弓结构、作用方面做出论述，对比国外先进的材料学技术，提出自己的优化、改良方案。 关键词：DSA250型受电弓；石墨烯；改良型石墨烯受电弓

目录 摘要...................................................................................................................... 第 1 章绪论. (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2国内外高速动车组受电弓滑板材料发展 (1) 1.3 国内外受电弓材料研究现状 (2) 1.4 本毕业设计的主要工作 (2) 第2章基础理论 (3) 2.1 DSA250型受电弓原理 (3) 2.2 DSA250型受电弓滑板材料学研究 (3) 2.3 滑板材质电阻 (4) 2.3.1 磨粒磨损 (4) 2.3.2 电磨损 (4) 第3章 DSA250受电弓介绍 (6) 3.1 DSA250型受电弓 (6) 3.2 受电弓模型的种类 (6) 第4章新型材料石墨烯 (7) 4.1 石墨烯的概述 (7) 4.2 石墨烯的发现历史 (7) 4.3 石墨烯的各种功能特性 (8) 4.4 石墨烯新材料的结构特点 (8) 第5章 DSA250型受电弓滑板材料工艺 (12) 5.1 DSA250受电弓的发展历程 (12) 5.2 DSA250型受电弓的优缺点 (12) 第6章优化改进后的DSA250型受电弓滑板 (14) 6.1 受电弓碳滑条检修的正常标准 (14) 6.2 改进建议 (14) 6.2.1.快速降弓阀的改进建议 (14) 6.2.2 改变DSA250型受电弓滑板 (15)

受电弓碳滑板磨耗分析

受电弓碳滑板磨耗分析

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受电弓碳滑板磨耗分析 南京地铁运营分公司供电中心周国家 摘要：针对南京地铁一号线列车受电弓碳刷条在运行一段时间后，碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理，导致接触网打火、拉弧现象，有可能会给运营造成安全事故，影响到正常的运营。本文从分析造成受电弓碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理现象角度出发，分析研究与碳刷条磨耗密切相关接触网的状态，而接触网拉出值是接触网状态的关键技术参数，就如何优化调整接触网拉出值，改善碳刷条的表面磨耗布局的合理性，减少接触网打火、拉弧现象的产生。为此，利用网检技术动态检测接触网的拉出值所提供的数据，分析研究接触网拉出值的分布情况，对接触网拉出值进行适当调整进行分析，解决受电弓碳刷条磨耗分布合理性，提出了现场施工中改进措施方案。 关键词：拉出值、碳刷条、打火、动态检测、改进 0 引言 南京地铁一号线运营几年来，经常发生接触网打火、拉弧现象。据统计每年车站上报给控制中心接触网打火次数不少于20起，不含区间内打火和人员没有看到的，是多区段发生此类情况，对运营造成一定的影响，南京地铁一号线历年接触网打火故障统计，见表一。 表一南京地铁一号线历年接触网打火故障统计 年份2006年2007年2008年2009年 正常打火次数(起) 15 26 29 25 非正常打火次数（起） 3 5 4 6 1.接触网打火分类 对于接触网打火，专业人员对此进行了归纳和分类，按照现象分为正常打火和非正常打火。 正常打火：列车受电弓通过接触网锚段关节、分段绝缘器、线岔、汇流排接头处、刚柔过渡处（包括折返线、存车线、出入段）等，以及接触网上有覆冰、覆霜

受电弓结构原理及应用

目录 1. 概述 (2) 2. 弓网动力学 (2) 3. 工作特点 (2) 4. 受电弓结构 (3) 5. 受电弓分类 (4) 6. 受电弓的工作原理 (6) 7. 受流质量 (6) 7.1. 静态接触压力 (7) 7.1.1. 额定静态接触压力 (7) 7.1.2. 同高压力差 (7) 7.1.3. 同向压力差 (7) 7.2. 最高升弓高度 (7) 7.3. 弓头运行轨迹 (8)

1.概述 受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。 2.弓网动力学 弓网动力学研究电气化铁道机车（动力车）受电弓与接触网动态作用关系与振动问题的学科领域。电力机车是通过受电弓滑板与接触网导线间的滑动接触而获取电能的，当运动的受电弓通过相对静止的接触网时，接触网受到外力干扰，于是在受电弓和接触网两个系统间产生动态的相互作用，弓网系统产生特定形态的振动。当振动剧烈时，可以造成受电弓滑板与接触导线脱离接触，形成离线，产生电弧和火花，加速电器的绝缘损伤，对通信产生电磁干扰，更严重的是直接影响受流，甚至会造成供电瞬时中断，使列车丧失牵引力和制动力。而弓网之间接触力过大时，虽可大大降低离线率，但接触导线与受电弓滑板磨耗增大，使用寿命缩短。因此，良好的弓网关系是确保列车稳定可靠地受流的基本前提。弓网动力学的主要任务就是要研究并抑制弓网系统有害振动，确保受电弓与接触网系统相互适应、合理匹配，为不同营运条件（特别是高速运行）下的受电弓与接触网结构选型和参数设计提供理论指导。评价弓网关系和受流质量，一般采用弓网接触压力、离线率、接触导线抬升量、受电弓振幅、接触网弹性系数、接触导线波动传播速度和受电弓追随性等指标。弓网动力学的研究，通常以理论研究为主，并结合必要试验，通过建立受电弓与接触网振动模型来预测上述性能指标，从而改进或调整系统设计。弓网系统最初的动态设计只是基于一些简化的数学模型而进行的，随着列车运行速度的提高，弓网系统的模型越来越复杂，从20世纪70年代开始，计算机作为一种辅助模拟工具被用于弓网系统动力学仿真和优化设计，从而使得弓网动力学研究领域得到极大丰富和发展。 3.工作特点 （1）受电弓无振动而有规律地升起，直至最大工作高度； （2）靠滑动接触而受流。要求滑板与接触导线接触可靠，受电弓和接触网特别是接触网要磨耗小，升、降弓不产生过分冲击。

受电弓滑板材料发展小史

受电弓滑板材料发展小史 铁路的电气化和高速化是目前世界铁路运输发展 也进入了一个崭新的发展时期，同时也对弓网系统提出了 更 高的要求。弓网系统是电气化列车运行的主要动力来 源，它 主要由接触网和受电弓两部分构成，接触网线大 多采用纯铜 或铜合金材料，而作为电力机车从接触网线 导入电能的滑板 材料，其发展经历了一个漫长而复杂的 过程。在受电弓滑板 的研究和应用方面，其材料主要经 历了纯金属滑板、粉末冶 金滑板、纯碳滑板、浸金属碳 滑板等发展过程。下面我们就 从国内外受电弓滑板材料的研究历程了解一下这个电气化 日本电气化列车的受电弓滑板材料就经历了由纯铜、石墨、 粉末冶金材料到浸金属碳滑板材料的过程。最早期，列车使 用的是纯铜材料的滑板。纯铜滑板材料相对于硬铜的接触导 线，纯铜的亲和力大，易引起粘着磨损，因此接触导线磨损 严重，现在已被淘汰。二战中，为了节约战略物资铜，日本 开发了导电性与自润滑性较好的石墨滑板材料，其优点是对 接触导线的磨损小， 1945 年以后该材料在私营铁路上得到 了广泛的应用。但是由于石墨存在电阻系数较大、集电容量 的趋势。随着中国经济的快速发展， 中国的铁路电气化建设 列车动力之翼的发展。 首先提一下我们的邻国日本。 小、耐冲击性差等问题，所以，在 1949-1951 年，铁道电气

化协会适时推出了替代石墨的铜系粉末冶金滑板材料。其电阻系数比石墨滑板小，冲击韧性较石墨滑板有了一定的提高。 在1964 年日本新干线的开通之后，在列车的高速行驶中，含铜量多的铜系滑板材料和铜接触导线间亲和力较强，接触导线磨损严重；而石墨滑板材料的抗冲击能力较差，无法达到要求。这时，铁系滑板材料应运而生，铁系滑板材料在高速滑动时形成的铁氧化物减少了粘着磨损，从而使滑板材料磨损减轻。1981-1984 年日本高速列车的最高运行速度达到了210-240km/h ，铁系滑板材料的磨耗值也达到了以往的倍，为此日本研究人员向铁基粉末冶金材料中加入一些耐磨成分，但由于这种滑板材料对接触网导线的磨损十分严重，因此日本又开始研发新的滑板材料。20 世纪80 年代以来，日本开始致力于电阻系数小、机械强度高的新型碳质滑板材料的研究，开发了浸金属碳滑板材料。该材料是在压力作用 利用金属液将碳质压块中的气孔填满而形成的，组织致密。 虽然浸金属碳滑板材料由于制备方法的限制，含碳量过大、自身磨耗较大，但兼有纯碳滑板材料润滑性能好与铜系合金烧结滑板材料强度高、导电性好等优点，是一种较为理想的

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目录 受电弓滑板行业现状 (3) 第一节行业介绍 (3) 一、受电弓滑板行业的描述及定义 (3) 二、受电弓滑板行业特点及主要问题 (3) （1）机械磨损 (3) （2）电气磨损 (4) 第二节国家产业政策及行业运行环境 (5) 一、政策环境 (5) 二、宏观环境 (5) 第三节受电弓滑板产品所处产业生命周期 (7) 一、受电弓滑板产品发展周期展示 (7) 二、受电弓滑板产品所处生命周期位置 (7) 第四节受电弓滑板产品产业链现状及分析 (8) 第五节受电弓滑板行业市场竞争分析 (8) 第六节受电弓滑板行业市场进入/退出壁垒 (9) 2

受电弓滑板行业现状 第一节行业介绍 一、受电弓滑板行业的描述及定义 受电弓滑板是电力机车重要的集电元件，安装在受电弓的最上部，直接与接触导线接触，在滑动状态下从接触导线上获得100-1000A的电流为机车供应电力。随着列车速度的不断提高，对受电弓滑板的综合性能提出了越来越高的要求。列车高速运行，一方面，滑板表面摩擦产生的热量大大增加，致使滑板表面升温，引起滑板表面状况恶化；另一方面，当受电弓滑板遇到接触网上的“硬点”（分段绝缘器等）时会产生阶跃式的冲击，造成瞬间离线拉弧现象，在接触点处产生3000℃以上的高温，导致接触点软化甚至熔融，电烧蚀严重，致使滑板表面质量下降，摩擦因数增加，磨损加剧，因此对其材料性能有着十分苛刻的要求。滑板一般应满足以下性能：良好的导电性；抑制离线电弧的产生和抗电弧烧伤性；良好的减磨耐磨性；足够的强度；对自然环境强的适应性；小的电阻率和接触电阻；便于实现轻量化和标准化，对接触网导线损伤小，价格低等。 二、受电弓滑板行业特点及主要问题 滑板在滑动中从接触网导线上获得电流，与接触网导线构成了一对机械与电气耦合的特殊摩擦副，这种摩擦副中主要存在着两种性质的磨损—机械磨损与电气磨损。 （1）机械磨损 机械磨损是滑板在接触网导线上滑动时由于二者之间发生摩擦或冲击而引起的磨损。摩擦是一种能量转换过程，有物理、化学、电化学等复杂现象。其中包括摩擦副材料及周围介质之间的相互作用，表层材料的转移等，摩擦结果导致磨损。在压力作用下，相互接触的两物体表面因为摩擦，接触点产生瞬时高温，引起两特体发生粘着，相互移动时又将被剪切断开，使两物体发生滑溜。摩擦就是粘着与剪断交替进行的跃动式过程。摩擦时粘着点的形成和破坏导致磨损。摩 3