深圳1號線增購項目弓網匹配分析

摘 要：文章介紹了深圳1號線增購項目車輛特點及相關參數，對受電弓與接觸網的匹配關系進行了分析。

關鍵詞：城軌車輛；接觸網；匹配計算

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.218

1 SZML1S項目車輛總體

SZML1S項目車輛為A型車，6節編組。列車編組型式為：-A * B * C = C * B * A-；其中A車為帶司機室拖車，B車為帶受電弓動車，C車為不帶受電弓動車。采用80km/h的速度等級，架空接觸網供電，工作網壓為DC1500V。

2 受電弓與接觸網的匹配計算

2.1 受電弓工作范圍匹配計算

為使受電弓在工作區間能夠正常觸網受流，不脫弓，又不對接觸網造成過度擠壓；受電弓的工作范圍必須囊括接觸網的最小高度和最大高度。車輛、受電弓和接觸網的相關參數如下：

從計算結果知，所選受電弓在接觸網最大高度和最小高度之間能夠正常工作，符合設計要求。

2.2 受電弓碳滑板長度與接觸網的匹配計算

為使受電弓在車輛運行時能夠正常受流，且不出現刮弓和橫向脫弓等現象，受電弓的碳滑板長度必須和接觸網的空間布置相匹配。碳滑板和接觸網的相關參數如下：

代入數據，滿足式（3）、（4）、（5）要求，所選受電弓碳滑板長度與接觸網橫向匹配。

2.3 受電弓間距匹配

在車輛運行過程中，車輛都不能斷電。因此車輛在通過接觸網分相區時，至少有一個受電弓能從接觸網上受流以維持車輛的供電。根據標準EN50367中附件A規定，車頂兩個受電弓的安裝距離L7和接觸網分相區長度D，應該滿足以下關系：L7>D （6）

受電弓安裝距離L7=52.3m

接觸網分相區長度為D=1320mm=1.32m

L7>D，所以受電弓間距與接觸網分相區長度是相互匹配的。

2.4 受電弓弓頭自由度匹配

在車輛運行過程中，軌道、接觸網及車輛都存在著一定的坡度。為了減少車輛、接觸網及軌道坡度變化對動態接觸受流的影響，受電弓的弓頭要有一定的自由度，以便受流的穩定。

正線：正線軌面坡度最大值為35‰

正線接觸線最大坡度為6‰

車輛點頭或抬頭時，車輛相對軌面坡度最大值為4.36‰

可以算出tanθ1=45.36‰，θ1=2.59°

車場線：車場線軌面坡度最大值為0‰

車場線接觸線最大坡度為20‰

可以算出tanθ2=24.36‰，θ2=1.39°

輔助線：輔助線軌面坡度最大值為40‰

輔助線接觸線最大坡度為6‰

可以算出tanθ3=50.36‰，θ3=2.88°

所選受電弓弓頭自由度不小于10°，大于θ1、θ2、θ3，滿足設計要求。

2.5 受電弓滑板與接觸線的接觸壓力

為避免電弧并限制接觸網的抬升量和部件磨損，根據EN50119 中5.2.5.2節規定，接觸網設備應可承受受電弓與接觸網之間的最大允許接觸力。根據表4中的要求速度小于等于200km/h的列車接觸壓力最大為300N，最小大于0。所選受電弓標準靜接觸壓力為120N±10N，所選受電弓符合此標準。

根據EN50367標準中7.3節規定，受電弓的Fm應處于表6規定的設計限值與許可最小值之間，根據表6，Fm應滿足關系式（直流1.5kV 系統，速度小于等于200km/h）：

0.00112V2+70

V為車輛的運行速度，根據標準EN50206-2中3.3.4節定義，標準靜接觸壓力即為平均靜接觸壓力，計算出：77.168N

滿足式（7），所選受電弓符合標準要求。

2.6 受電弓和接觸網電流的匹配計算

在列車運行和靜止時，接觸網和受電弓的載流量都要滿足一定的受流要求。（AW3工況）全列車牽引系統的牽引電流額定值為1810A，全車中、低壓負載總容量為480KVA。

列車運行時牽引輔助系統都工作，輔助系統額定電流為：480KVA×0.85÷1500V=272A

全車系統總額定電流約為1810+272=2082A。

流過單弓電流為1041A。所選受電弓額定電流為1050A，滿足設計要求。

列車靜止時牽引系統不工作，只對輔助系統供電，車輛輔助系統電流為480KVA×0.85÷1000V=408A，所選的受電弓靜止最大電流為460A，滿足靜態受流要求。

3 結束語

受電弓與接觸網的良好受流是車輛安全可靠運行的重要保障，本文從受電弓與接觸網的匹配關系進行了分析計算，結果表明：深圳1號線增購項目所選的受電弓與接觸網有良好的匹配。

參考文獻：

[1]EN 50119-2009，電氣化鐵道接觸網設計、施工及驗收標準[S].

[2]BS EN 50367-2012，架式受電弓和架空線路之間的交互作用用技術標準[S].

作者簡介：丁婷，現從事城軌車輛總體設計工作。