深圳1號(hào)線增購(gòu)項(xiàng)目弓網(wǎng)匹配分析

摘 要：文章介紹了深圳1號(hào)線增購(gòu)項(xiàng)目車輛特點(diǎn)及相關(guān)參數(shù)，對(duì)受電弓與接觸網(wǎng)的匹配關(guān)系進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：城軌車輛；接觸網(wǎng)；匹配計(jì)算

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

1 SZML1S項(xiàng)目車輛總體

SZML1S項(xiàng)目車輛為A型車，6節(jié)編組。列車編組型式為：-A * B * C = C * B * A-；其中A車為帶司機(jī)室拖車，B車為帶受電弓動(dòng)車，C車為不帶受電弓動(dòng)車。采用80km/h的速度等級(jí)，架空接觸網(wǎng)供電，工作網(wǎng)壓為DC1500V。

2 受電弓與接觸網(wǎng)的匹配計(jì)算

2.1 受電弓工作范圍匹配計(jì)算

為使受電弓在工作區(qū)間能夠正常觸網(wǎng)受流，不脫弓，又不對(duì)接觸網(wǎng)造成過(guò)度擠壓；受電弓的工作范圍必須囊括接觸網(wǎng)的最小高度和最大高度。車輛、受電弓和接觸網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)如下：

從計(jì)算結(jié)果知，所選受電弓在接觸網(wǎng)最大高度和最小高度之間能夠正常工作，符合設(shè)計(jì)要求。

2.2 受電弓碳滑板長(zhǎng)度與接觸網(wǎng)的匹配計(jì)算

為使受電弓在車輛運(yùn)行時(shí)能夠正常受流，且不出現(xiàn)刮弓和橫向脫弓等現(xiàn)象，受電弓的碳滑板長(zhǎng)度必須和接觸網(wǎng)的空間布置相匹配。碳滑板和接觸網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)如下：

代入數(shù)據(jù)，滿足式（3）、（4）、（5）要求，所選受電弓碳滑板長(zhǎng)度與接觸網(wǎng)橫向匹配。

2.3 受電弓間距匹配

在車輛運(yùn)行過(guò)程中，車輛都不能斷電。因此車輛在通過(guò)接觸網(wǎng)分相區(qū)時(shí)，至少有一個(gè)受電弓能從接觸網(wǎng)上受流以維持車輛的供電。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN50367中附件A規(guī)定，車頂兩個(gè)受電弓的安裝距離L7和接觸網(wǎng)分相區(qū)長(zhǎng)度D，應(yīng)該滿足以下關(guān)系：L7>D （6）

受電弓安裝距離L7=52.3m

接觸網(wǎng)分相區(qū)長(zhǎng)度為D=1320mm=1.32m

L7>D，所以受電弓間距與接觸網(wǎng)分相區(qū)長(zhǎng)度是相互匹配的。

2.4 受電弓弓頭自由度匹配

在車輛運(yùn)行過(guò)程中，軌道、接觸網(wǎng)及車輛都存在著一定的坡度。為了減少車輛、接觸網(wǎng)及軌道坡度變化對(duì)動(dòng)態(tài)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(wěn)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(diǎn)頭或抬頭時(shí)，車輛相對(duì)軌面坡度最大值為4.36‰

可以算出tanθ1=45.36‰，θ1=2.59°

車場(chǎng)線：車場(chǎng)線軌面坡度最大值為0‰

車場(chǎng)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(shè)計(jì)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(wǎng)的抬升量和部件磨損，根據(jù)EN50119 中5.2.5.2節(jié)規(guī)定，接觸網(wǎng)設(shè)備應(yīng)可承受受電弓與接觸網(wǎng)之間的最大允許接觸力。根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)靜接觸壓力為120N±10N，所選受電弓符合此標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)EN50367標(biāo)準(zhǔn)中7.3節(jié)規(guī)定，受電弓的Fm應(yīng)處于表6規(guī)定的設(shè)計(jì)限值與許可最小值之間，根據(jù)表6，F(xiàn)m應(yīng)滿足關(guān)系式（直流1.5kV 系統(tǒng)，速度小于等于200km/h）：

0.00112V2+70

V為車輛的運(yùn)行速度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN50206-2中3.3.4節(jié)定義，標(biāo)準(zhǔn)靜接觸壓力即為平均靜接觸壓力，計(jì)算出：77.168N

滿足式（7），所選受電弓符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.6 受電弓和接觸網(wǎng)電流的匹配計(jì)算

在列車運(yùn)行和靜止時(shí)，接觸網(wǎng)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(tǒng)的牽引電流額定值為1810A，全車中、低壓負(fù)載總?cè)萘繛?80KVA。

列車運(yùn)行時(shí)牽引輔助系統(tǒng)都工作，輔助系統(tǒng)額定電流為：480KVA×0.85÷1500V=272A

全車系統(tǒng)總額定電流約為1810+272=2082A。

流過(guò)單弓電流為1041A。所選受電弓額定電流為1050A，滿足設(shè)計(jì)要求。

列車靜止時(shí)牽引系統(tǒng)不工作，只對(duì)輔助系統(tǒng)供電，車輛輔助系統(tǒng)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(tài)受流要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

受電弓與接觸網(wǎng)的良好受流是車輛安全可靠運(yùn)行的重要保障，本文從受電弓與接觸網(wǎng)的匹配關(guān)系進(jìn)行了分析計(jì)算，結(jié)果表明：深圳1號(hào)線增購(gòu)項(xiàng)目所選的受電弓與接觸網(wǎng)有良好的匹配。

參考文獻(xiàn)：

[1]EN 50119-2009，電氣化鐵道接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[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(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

作者簡(jiǎn)介：丁婷，現(xiàn)從事城軌車輛總體設(shè)計(jì)工作。