广州地铁9号线车辆受电弓碳滑板异常磨耗原因分析及改进措施

目的：针对广州地铁9号线开通运营初期受电弓碳滑板出现较严重拉弧、异常磨耗及崩口等情况，提出了改进措施，以减小对列车运行的影响。方法：从车辆状态和接触网状态两方面排除了碳滑板材质不良及列车振动引起碳滑板异常磨耗的可能性。在此基础上查找出受电弓跳弓点位置，发现受电弓经过膨胀元件时拉弧严重。通过对MVB(多功能车辆总线)速度数据、正线信号对标点公里标及车体数据进行分析，对正线接触网膨胀元件进行了精确定位，发现受电弓在经过膨胀元件时会产生较大的振动，受电弓在膨胀元件处的弓网匹配性较差。进一步与国内同行就碳滑板异常磨耗问题进行交流，以确定受电弓碳滑板异常磨耗原因。结果及结论：膨胀元件结构问题是导致受电弓碳滑板异常磨耗的主要原因。改进措施为：优化膨胀元件辅助线过渡段长度和过渡形式，优化膨胀接头布置，优化列车牵引软件。采取上述改进措施后，弓网关系明显改善，碳滑板的使用寿命大为延长，牵引故障率明显下降，列车的维修成本大大降低。     

地铁列车牵引电流对接触网磨耗影响分析

深圳地铁目前正式运营的若干条刚性接触网线路弓网磨耗情况表现不同,体现在不同线路的接触线磨耗严重程度不同、受电弓碳滑板使用寿命差异较大,甚至在相同车型、弓型、碳滑板品牌及接触网拉出值布置下,仍有明显差别,值得运维人员关注。根据大量学术研究成果,电气磨耗是弓网磨耗的主要原因之一,因此本项研究主要从列车牵引电流的角度分析接触网磨耗,牵引电流数据是从列车控制及管理系统（TCMS）下载的真实数据,主要选择早晚高峰期的时段,此时的牵引电流最大,对弓网磨耗影响最大。结果证实,接触线磨耗的主要成因是电气磨耗,接触线的磨耗程度与牵引电流幅值大小、列车受电弓分布有较高相关性,最终提出“优化信号列车自动运行系统（ATO）牵引策略,减少列车启动时牵引级数”的建议,以降低弓网磨耗。     

弓网异常磨耗时期碳滑板数据分析与应用

弓网异常磨耗会给列车正线行车安全带来极大的隐患,掌握受电弓碳滑板实际磨耗状况,对于制定应对措施很重要。文章针对郑州地铁1号线弓网异常磨耗现象,以列车碳滑板统计数据为基础,阐述碳滑板万公里磨耗计算方法、碳滑板轮廓分析方法,分析了碳滑板最低厚度分布值与磨耗的关系,以及碳滑板偏磨的影响因素,并根据弓网异常磨耗时期特点提出了受电弓检修计划。     

我国高速铁路弓网相互作用特点

从几何特征、动态性能、材料接口及电接触等方面对京津城际、武广、郑西等高速铁路受电弓与接触网相互作用的特点进行分析。结果表明,高速铁路弓网系统不仅能满足我国铁路互联互通要求,而且高速接触网的几何参数能够与高速列车使用的受电弓相匹配;铜合金接触线和碳滑板的组合能使弓网系统的磨耗量降至最低,且能保证弓网接触点不出现过热;弓网系统的动态性能可以确保高速列车的取流可靠性和取流质量。我国高速铁路弓网系统的性能还可进一步优化．     

纳米导电精解决弓网异常磨耗在城轨交通中的应用

架空刚性悬挂已逐渐成为城市轨道交通接触网架设的主要方式。近年在长沙地铁运营中发现，刚性接触网弓网磨耗情况出现季节性变化，尤其冬季过于严重。通过研究纳米导电精的性能特性，分析碳滑板及接触线的磨耗特征，采用在碳滑板上涂抹纳米导电精的方式，可明显改善弓网磨耗异常问题，进一步优化地铁弓网匹配关系，对降低运营成本、提高弓网取流效果、提高地铁安全性，均具有重要意义。     

高速列车弓网载流磨损匹配性研究

弓网关系是高速列车运行的重要关键技术,弓网匹配性则是弓网关系研究的重要内容。文中基于高速弓网关系试验台,试验研究了速度400、450、500 km/h下CTS150、CTMH150铜合金接触线分别与纯碳滑板和浸金属碳滑板载流磨损匹配性,对比分析了不同速度下的弓网摩擦副的磨耗比。研究发现,400、450 km/h下接触线和滑板磨耗比随磨耗公里先增加至最高点,随后趋于稳定或逐渐降低,500万～1 000万机车公里是磨耗比的临界点。速度450、500 km/h下与接触线对磨时,纯碳滑板相比浸金属碳滑板具有更低的接触线和滑板磨耗比,最低时的接触线磨耗比只有21%,最低时的滑板磨耗比只有10%。速度450、500 km/h下CTS150接触线与纯碳滑板匹配时具有更低的磨耗比。     

地铁车辆弓网静态电接触的多场耦合模型及温升分析

当地铁到站或在线路上因故临时停车时，接触网仍需为列车提供电流，此时弓网接触部件因处于静止状态而存在局部过热的情况，严重时可能导致滑板热损伤甚至造成接触线断线事故。因此，地铁停车期间弓网电接触的温升研究具有重要意义。地铁列车弓网接触是热、力、电多物理场耦合的复杂行为，而弓网接触力、滑板热导率和接触线截面形状对弓网电接触有重要影响。本文针对受电弓滑板与接触线静态取流的工况，研究了接触电阻和接触热导的变化规律与建模方法，建立了热-力-电耦合的三维有限元分析模型，分析弓网接触力、滑板材料热传导率以及接触线磨耗对接触温升的影响。结果显示，增大弓网接触力、选用高热导率的滑板材料和改良接触线截面轮廓均可降低弓网接触温升。研究结果对接触线结构优化、滑板材料的选取及保障列车安全运行有重要参考价值。     

广州地铁2号线弓网关系优化设计研究

研究目的:架空刚性接触网由于优点突出,现已成为我国地铁隧道内架空受流方式的首选。广州地铁2号线十多年的运营效果表明,架空刚性接触网系统仍存在一些技术问题,如弓网磨耗异常、绝缘关节处拉弧、中心锚结处汇流排抬升量异常等。为解决和改善这些问题,延长刚性接触网系统的寿命,保证运营安全、稳定,开展有针对性的设计,对既有线路刚性悬挂进行改造和优化。研究结论:(1)受电弓碳滑板的磨耗异常与接触网拉出值分布不均、受电弓的结构、弓头质量、碳滑板材质、受电弓取流较大且受较大振动等因素紧密相关,绝缘锚段关节处拉弧与受电弓碳滑板工作面不能保持与轨面平行及弓网接触面为无缓冲刚性接触有关,中心锚结设置在跨中两定位点间的方式恶化了弓网关系;(2)架空刚性接触网系统的平面布置采用双折线方案以改善弓网磨耗异常问题,使用新型刚性悬挂弹性装置以增加系统弹性,中心锚结安装在锚段中间的定位悬挂点处以改善汇流排高度异常抬升问题;(3)本研究成果可应用于采用刚性接触网系统的城市和地区轨道交通工程的设计、建设、改造及运营实践中,具有借鉴和指导意义。     

深圳地铁11号线受电弓碳滑板磨耗率研究

通过对深圳地铁11号线弓网关系的研究,针对运营过程中列车受电弓碳滑板存在异常磨耗等问题,分别从接触网及受电弓设计方面进行优化、改善,通过技术整改使得弓网关系的匹配值达到最优,从而有效降低受电弓碳滑板的磨耗率,保障了运营安全、节约了运营成本。     

弓网交流熄弧技术研究

弓网拉弧是机车运行过程中不可避免的现象,并且伴随列车速度的提高接触网与受电弓之间的接触性压力变化加剧,受电弓与接触线分离必然产生拉弧,同时降低受流质量,对滑板和接触线的电磨耗也加大;如果发生长时间离线,对机车运行也将产生影响,甚至需要重新启动机车,对机车的寿命整体运行安全和寿命都会带来负面影响。虽然拉弧现象是需要避免的,但完全消除电弧的产生在目前的技术和经济条件下没有必要。     

广州地铁二号线列车受电弓碳滑板异常磨耗分析

分析了可能造成广州地铁二号线列车受电弓碳滑板出现异常磨耗问题的原因,确定造成碳滑板异常磨耗的因素主要包括:接触网布置的均匀性及受电弓弓头结构、升弓保持力等。     

地铁受电弓滑板磨耗分析

受电弓与接触网(简称弓网系统)动态受流是通过滑动接触实现的,因此在弓网运行的过程中势必会带来接触线和受电弓滑板的机械磨耗和电气磨损,因此有必要结合弓网系统运行的实际工况,分析影响接触线和受电弓滑板磨耗的主要原因,找出相应的对策。文章基于接触线和滑板的实际磨耗状态,设计一套试验系统,在线测试可能影响接触线和滑板磨耗的技术参数,分析该实际线路中造成二者磨耗的主要原因,并提出改善建议。     

基于弓网检测数据的地铁刚性接触网膨胀元件烧蚀原因分析

对比旧滑板磨耗轮廓特征和膨胀元件几何及平面布置特征发现,滑板中心±30 mm区域过磨耗产生的滑板高度差是引起膨胀元件处弓网关系恶化的直接原因。通过对新旧滑板工况燃弧、弓网接触力和硬点数据对比分析,验证在旧滑板工况下膨胀元件处弓网关系恶化情况,最终得出膨胀元件的拉出值零点布置是引起碳滑板中心±30 mm区域过磨耗的主要原因,也是膨胀元件烧蚀的直接原因。     

受电弓与接触网系统电接触特性

依据电接触理论对弓网系统电接触特点、接触电阻、稳态热效应及电弧的产生进行分析研究。结果表明：弓网系统具备固定、滑动及可分离等方面的电接触特性;弓网系统电火花现象与滑板和接触线材料的导电性能密切相关,铜镁接触线与碳滑板2种较高电阻率的材料组合决定了两者的接触电阻比较大,使得滑动接触过程中的电火花现象剧烈。取流量较大的电动列车在起步或低速运行时,由接触电阻引起的热能有可能导致滑板和接触线局部过热,必要时应采取措施减小弓网接触电阻。弓网系统电弧对周围环境虽产生电磁干扰,但却能保证电动列车正常取流的连续性。     

机车受电弓常见故障原因分析及处理

从滑板条磨耗、滑板偏磨、弓网拉弧及瓷瓶故障等方面分析了电气化区段运营初期的受电弓故障原因,并提出了相应的处理方法。     

地铁刚性接触网供电系统弓网状态在线检测装置

城市轨道交通弓网异常磨耗会增加接触网和列车的维护成本，影响城市轨道交通的正常运营。弓网状态在线检测装置通过采集受电弓、接触网的相关数据，经过非接触式测量、图像识别及人工智能算法可实现弓网状态的实时监测，能够及时发现和解决弓网问题。介绍了弓网状态在线检测装置的功能模块、弓网状态数据可视化分析和仪表板交互界面设计等内容。该装置基于收集到的燃弧、拉出值、碳滑板厚度等数据，以FineBI数据平台为分析工具进行数据整合和分析，并在交互界面以可视化方式展现分析结果。该检测装置可为监测把控弓网关系，尤其是监测燃弧点、燃弧区域的变化情况，为受电弓碳滑板检修、接触网拉出值检查及平推提供技术支撑。     

受电弓碳滑板异常磨耗分析及应对措施

受电弓碳滑板作为弓网关系的衔接部件,是机车车辆的关键零部件和主要耗材之一,其磨耗速率影响车辆的安全运营和检修成本。文章从弓网载流摩擦副的理论分析入手,结合不同工况运用的受电弓碳滑板开展表面磨损特性检测,分析得出受电弓碳滑板的主要磨损形式和影响因素;并针对常见的受电弓碳滑板异常磨耗现象,根据具体磨损特征,分类给出解决应对措施。     

弓网系统电弧的产生及其影响

弓网系统电弧的产生与弓网接触电阻、电动列车的取流量大小有关.电弧能维持电动列车取流的连续性,但对弓网系统产生电气磨损,并对环境带来电磁干扰.通过改变弓网系统的振动特性、选取合适的弓网接触压力、合理匹配滑板与接触线的材料、改进接触线的生产工艺、提高接触网的施工质量等,能有效减少弓网系统电弧现象.可以根据列车一定取流量及运行速度时的电弧次数与持续时间对弓网接触特性进行评价.     

受电弓碳滑板异常磨耗的原因分析与对策

地铁车辆主要是通过受电弓连接接触网,保障有效牵引。受电弓碳滑板要有足够的强度和硬度,材质碳耐磨性要好,弓头滑板与接触导线跟随性保持良好、压力稳定,车辆受流稳定,接触网拉出值可控,这些对碳滑板的磨耗寿命起着关键作用。分析受电弓碳滑板异常磨耗的原因,制定相应措施提高其使用寿命。     

机车受电弓常见故障原因分析及处理

从滑板条磨耗，滑板偏磨，弓网拉弧及瓷瓶故障等方面分析了电气化区段运营初期的受电弓故障原因，并提出了相应的处理方法。