【摘 要】受電弓系統(tǒng)作為城軌車輛的重要系統(tǒng)，直接涉及到車輛的運(yùn)行性能和安全，影響乘客的乘坐舒適度。本文將以沈陽地鐵一號線為例為你講述，地鐵車輛受電弓系統(tǒng)的工作原理。

【關(guān)鍵詞】地鐵車輛 受電弓系統(tǒng)

一、受電弓類型

受電弓系統(tǒng)作為城軌車輛的重要系統(tǒng)，是城軌車輛的受流裝置，從高壓接觸網(wǎng)上獲得電流，為車輛牽引逆變器和高壓設(shè)備提供動力來源。

受電弓主要分為四大類：雙臂式，單臂式，垂直式和石津式。

雙臂式：雙臂式受電弓乃最傳統(tǒng)的受電弓，亦可稱“菱”形受電弓，因其形狀為菱形。但現(xiàn)因保養(yǎng)成本較高，加上故障時有扯斷電車線的風(fēng)險，部分新出廠的鐵路車輛，已改用單臂式受電弓；亦有部分鐵路車輛（例如新干線300系列車）從原有的雙臂式受電弓，改造為單臂式受電弓。

單臂式：除了雙臂式，其后亦有單臂式的受電弓，亦可稱為“之”（Z）（ㄑ）字形的受電弓。此款受電弓的好處是比雙臂式集電弓噪音為低，故障時也較不易扯斷電車線，為較普遍的受電弓類型。而依據(jù)各鐵路車輛制造廠的設(shè)計方式不同，在受電弓的設(shè)計上會有些許差異。

垂直式：除了上述兩款受電弓，還有某些受電弓是垂直式設(shè)計，亦可稱成“T”字形（又叫作翼形）受電弓，其低風(fēng)阻的特性特別適合高速行駛，以減少行車時的噪音。所以此款受電弓主要用于高速鐵路車輛。但是由于成本較高，垂直式受電弓已經(jīng)沒有使用（日本新干線500系改造時由垂直式受電弓改為單臂式受電弓）。

石津式：日本岡山電氣軌道的第六代社長，石津龍輔1951年發(fā)明，又稱為“岡電式”、“岡軌式。

二、受電弓系統(tǒng)組成

（一）受電弓性能

沈陽地鐵一號線采用的是天海集團(tuán)生產(chǎn)的QG-120（B）型受電弓，其具體性能參數(shù)如下：

集電容量

額定電壓網(wǎng)線電壓變化范圍額定電流最大電流最大靜止時電流

DC 1500VDC 1000V～1800V1500A≤2800A（30S）460A

受電弓位置

最低工作位置

（不包括絕緣子）最高工作位置

（包括絕緣子）最大升弓高度

（包括絕緣子）折疊高度

（包括絕緣子）

80mm2300mm2880mm±100mm300mm～310mm

受電弓尺寸

受電弓

總長度受電弓總寬度 碳滑條工作部分長度弓頭寬度 碳滑條數(shù)量底腳安裝尺寸

≈2430mm1550mm±10mm800mm×60mm×22 mm350mm±5mm2根1100mm×950mm

（二）受電弓結(jié)構(gòu)組成

沈陽地鐵一號線QG-120（B）型受電弓的總裝主要由底架組裝、氣囊組裝、下臂桿組裝、上臂桿組裝、拉桿組裝、平衡桿組裝、弓頭組裝、控制箱、橫托架、阻尼器及絕緣子等部件組成。

三、受電弓系統(tǒng)的工作原理

（一）電氣系統(tǒng)

沈陽一號線受電弓升起后與接觸網(wǎng)接觸，從接觸網(wǎng)上取得電流，并將其傳送到車輛電氣系統(tǒng)。接觸網(wǎng)的電流首先由碳滑板流入受電弓弓頭，然后依次經(jīng)過上臂桿、下臂桿后流入底架，在弓頭到上臂桿、上臂桿到下臂桿、下臂桿到底架的連接處都用銅編織線短接，最后經(jīng)過底架上的電流經(jīng)連接板、車頂母線進(jìn)入車輛電氣系統(tǒng)。

（二）氣路系統(tǒng)

1.升弓操作

操作者首先要啟動空氣壓縮機(jī)，當(dāng)氣壓達(dá)到受電弓的額定工作氣壓時，按下升弓按扭，壓縮空氣經(jīng)車內(nèi)電磁閥、受電弓控制箱進(jìn)入空氣彈簧，空氣彈簧膨脹推動鋼絲繩帶動下臂桿運(yùn)動，下臂桿在拉桿的協(xié)助下托起上臂桿及弓頭，弓頭在平衡桿的作用下，在工作高度范圍內(nèi)始終保持水平狀態(tài)，并按規(guī)定的時間平穩(wěn)的升至網(wǎng)線高度，完成整個升弓過程。整個升弓過程受電弓的運(yùn)動平穩(wěn)，不對架空接觸網(wǎng)線產(chǎn)生有害的沖擊。

2.降弓操作

操作者按下降弓按扭，控制箱釋放空氣彈簧中的壓縮空氣，受電弓在重力作用和阻尼器的輔助作用下平穩(wěn)的落到底架上的橡膠止擋上，完成整個降弓動作。整個降弓過程在規(guī)定的時間內(nèi)完成，并且受電弓的運(yùn)動平穩(wěn)對底架和車頂無有害沖擊。

（三）保護(hù)裝置

在受電弓正常工作時，受電弓持續(xù)保持升弓狀態(tài)，只有當(dāng)司機(jī)在司機(jī)室按下降弓按鈕時受電弓降下。但當(dāng)受電弓滑板破裂等意外或者危急情況等引起受電弓氣路泄露時，受電弓還設(shè)有ADD自動降弓系統(tǒng)。ADD自動降弓系統(tǒng)作用是，當(dāng)受電弓系統(tǒng)發(fā)生故障時，受電弓可以迅速有效的降下，避免受電弓與接觸網(wǎng)之間的進(jìn)一步破環(huán)。

ADD自動降弓系統(tǒng)主要有快排閥、帶氣道的滑板、壓力開關(guān)及相應(yīng)的管路組成。

快排閥安裝在受電弓底架上，進(jìn)氣口與通向氣囊的氣路連通，出氣口與通向滑板和壓力開關(guān)的氣路連通，排氣口與大氣連通。受電弓正常升弓時，快排閥進(jìn)氣口的壓力等于出氣口的壓力，進(jìn)氣口、出氣口的壓力差為零，壓力開關(guān)的常開觸電閉合。當(dāng)受電弓滑板破裂時，滑板氣路泄露，快排閥出氣口的壓力下降，進(jìn)氣口的壓力不變，進(jìn)、出口形成壓力差。當(dāng)出氣口壓力下降到壓力開關(guān)的斷開設(shè)定值，壓力開關(guān)常開觸電由閉合狀態(tài)跳轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)。既有快排閥排氣口打開，滑板和氣囊的壓縮空氣通過快排閥排氣口直接排向大氣，受電弓迅速自動的降下?；迦舸嬖谖⑿×芽p和少量漏氣，但能夠正常升弓，則屬于允許范圍，不影響受電弓的工作。

參考文獻(xiàn)：

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