地鐵車輛是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分,也是技術(shù)含量較高的機電設(shè)備。一般地鐵車輛由多部分組成,如車體、受電弓、通風(fēng)系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、內(nèi)裝體統(tǒng)等等,而每一個構(gòu)造又包含了千千萬萬個小零件。復(fù)雜,但融入了地鐵研發(fā)人員的創(chuàng)造與智慧。
今天,我們就一起來了解一下地鐵的受流系統(tǒng)——受電弓。
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電氣化鐵路的牽引動力是電力機車,機車本身不帶能源,所需能源由電力牽引供電系統(tǒng)提供。牽引供電系統(tǒng)主要是指牽引變電所和接觸網(wǎng)兩大部分。變電所設(shè)在鐵道附近,它將從發(fā)電廠經(jīng)高壓輸電線送來的電流,送到鐵路上空的接觸網(wǎng)上。接觸網(wǎng)是向電力機車直接輸送電能的設(shè)備,是電氣化鐵路的動脈。我國電氣化鐵路的牽引供電制式從一開始就采用單相工頻(50赫)25KV交流制。
電力機車利用車頂?shù)氖茈姽瓘慕佑|網(wǎng)獲得電能,牽引列車運行。因此,受電弓是電力機車從接觸網(wǎng)接觸導(dǎo)線上受取電流的一種受流裝置。它通過絕緣子安裝在電力機車的車頂上,是一種鉸接式的機械構(gòu)件。當受電弓升起時,其滑板與接觸網(wǎng)導(dǎo)線直接接觸,從接觸網(wǎng)導(dǎo)線上受取電流,并將其通過車頂母線傳送至機車內(nèi)部,供機車使用。
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全世界多數(shù)地鐵均采用直流電作供電,不使用所需設(shè)備較復(fù)雜,車身和架空電纜也需要較高的交流電作供電。
很多地鐵系統(tǒng)為了減少隧道的建造成本,會使用第三軌供電而不采用高架電纜,以降低隧道鉆掘的高度來節(jié)省建造成本。也有使用高架電纜的地鐵,它們的高架電纜,一般也非常低矮,接近緊貼車頂,以減低隧道高度來節(jié)省建造成本。
圖片來源網(wǎng)絡(luò)(廣州地鐵一號線)
使用受電弓的地鐵:如上海軌道交通、廣州地鐵(一號線、二號線、三號線、八號線)、深圳地鐵(除龍崗線外)、南京地鐵、成都地鐵、沈陽地鐵、東京地下鐵(并非全部)、京都市營地下鐵。
按結(jié)構(gòu)形式分,受電弓分為雙臂受電弓和單臂受電弓兩種。
雙臂受電弓結(jié)構(gòu)對稱,側(cè)向穩(wěn)定性好,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難。
圖片來源網(wǎng)絡(luò)(雙臂受電弓)
單臂受電弓結(jié)構(gòu)簡單,尺寸小,重量輕,調(diào)整容易,具有良好的動特性,高速時動態(tài)跟隨性及受流特性較好,故而被現(xiàn)代電力機車廣泛采用。
圖片來源網(wǎng)絡(luò)(單臂受電弓)
電力機車上安裝有兩臺受電弓,正常運行時一般只升后弓,前弓備用。
1.升弓:壓縮空氣經(jīng)電空閥均勻進入傳動氣缸,氣缸活塞壓縮氣缸內(nèi)的降弓彈簧,此時升弓彈簧使下臂桿轉(zhuǎn)動,抬起上框架和滑板,受電弓勻速上升,在接近接觸線時有一緩慢停滯,然后迅速接觸接觸線。
2.降弓:傳動氣缸內(nèi)壓縮空氣經(jīng)受電弓緩沖閥迅速排向大氣,在降弓彈簧作用下,克服升弓彈簧的作用力,使受電弓迅速下降,脫離接觸網(wǎng)。
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1. 升不起弓的處理
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2. 受電弓絕緣子閃絡(luò)的處理
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3. 機械部件損壞的處理
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