| 城轨受电弓主要部件与尺寸参数 | |
|---|---|
| Metro Pantograph Components and Dimension Parameters | |
| 所属分类 | 城轨供电与受流 |
| 常见型号 | 单臂受电弓:弓头(双滑板)、上臂、下臂、平衡杆、底架、升弓气囊、阻尼器、ADD、车顶支持绝缘子 |
| 执行标准 | GB/T 21561.2-2018、GB/T 21561.4-2018、EN 50367、EN 50206、GB 50157-2013 |
| 适用场景 | DC1500V/DC750V 架空接触网制式城轨列车的受电弓部件认知、尺寸速查、选型与电压等级对照 |
概述
城轨受电弓主要部件包括:弓头(含滑板、弓角与弓头悬挂弹簧)、上臂、下臂、平衡杆、底架、升弓气囊、阻尼器、ADD 自动降弓装置与车顶支持绝缘子。本页为"部件+尺寸"速查,典型参数见技术参数节;原理与整定逻辑见 城轨受电弓 总页。
结构与组成
城轨单臂受电弓自上而下分解的关键部件如下(升弓原理、气路与整定逻辑详见 城轨受电弓,此处只列部件与尺寸特征;结构总览见图
):
| 部件 | 功能与尺寸特征 | 依据 |
|---|---|---|
| 弓头(含滑板、弓角、弓头悬挂弹簧) | 唯一的接触部件,承载之字轨迹取流;城轨以双滑板为主,弓头宽度按型谱 1600 mm 档,滑板多为浸金属碳材质 | EN 50206 / EN 50367 / 弓头几何与滑板互换性 |
| 上臂(上框架) | 轻量铝合金或薄板焊接结构,传递弓头垂向力;外形与工作高度布置相关 | 产品技术文件 |
| 下臂与平衡杆(拉杆) | 与上臂构成主四连杆,决定弓头升降轨迹近似平移;杆系比例决定工作高度范围 | 产品技术文件 |
| 底架 | 各杆件与升弓装置安装基座,经支持绝缘子与车顶相连 | 产品技术文件 |
| 升弓气囊 | 气囊充放气实现升/降弓并整定静态接触压力;气压与容积决定抬升力矩与接触力特性 | 产品技术文件 |
| 阻尼器 | 抑制弓头垂向振动,改善动态接触力波动 | 产品技术文件 |
| ADD 自动降弓装置 | 滑板内气道破损泄压触发快速降弓;反应时间不超过 1 s | GB/T 21561.2-2018 第 7.2.5 条 |
| 车顶支持绝缘子 | 弓与车体电气隔离;绝缘配合与接口尺寸按系统电压等级校核 | GB/T 21561.4-2018 |
工作原理
本页不重复升弓与整定原理(见 城轨受电弓),只强调"部件—尺寸—参数"之间的约束链:
- 滑板长度 ↔ 弓头宽度 ↔ 之字轨迹:滑板有效工作面须覆盖接触线之字轨迹加动态偏移,全锚段不出界(裕量校核见 弓头几何与滑板互换性);
- 工作高度 ↔ 导高:接触线导高必须落在受电弓工作高度范围内——隧道内导高不应小于 4040 mm、地上宜 4600 mm、车辆基地宜 5000 mm(依据 GB 50157-2013 第 15.3.21 条,参见 导高),因此城轨弓工作高度范围窄于干线弓;
- 落弓高度 ↔ 限界:落弓位须同时满足车辆限界与建筑限界,约束弓在车顶的压缩尺寸与绝缘距离。
技术参数
尺寸参数速查
| 参数 | 典型值/口径 | 依据 |
|---|---|---|
| 弓头宽度型谱 | 1600 mm 与 1950 mm 两档系列;城轨多用 1600 mm 档(含既有线、干线普速与城轨) | EN 50206 / 弓头几何 |
| 滑板长度 | 1600 mm 廓形碳滑板有效使用长度 915 mm;1950 mm 廓形滑板长度典型不小于 1000 mm | EN 50367(库内 2006 版图 B.7 口径) |
| 静态接触压力(受电弓侧参考值) | AC 70 N;DC 90 N;DC 1500 V 系统平均接触力评估带宽 70~140 N | EN 50367 / GB 50157-2013 第 4.5.6 条(受电弓静态压力 70 N~140 N) |
| 升/降弓时间 | 各不超过 10 s | GB/T 21561.2-2018 第 7.3.2 条 |
| ADD 反应时间 | 不超过 1 s | GB/T 21561.2-2018 第 7.2.5 条 |
| 气密性能 | 10 min 压降不超过初始压力 5% | GB/T 21561.2-2018 第 7.7 条 |
| 升降循环耐久 | 落弓位与最高工作高度间 10 000 次;工作范围内 75 000 次(用户指定时) | GB/T 21561.2-2018 第 7.4 条 |
| 设计寿命 | 结构与升降系统 1.5×10⁶ km 或 30 年(以先到者为准) | GB/T 21561.2-2018 第 10.1 条 |
| 工作高度范围 | 按弓型与车型技术条件定义,城轨弓较干线窄(干线受电弓典型工作范围约 400~1900 mm,仅对照口径);落弓高度、最高工作高度与最大抬升高度随弓型——本站不列未经核实的型号数值 待核实(各型号工作高度范围以弓型技术文件为准) | GB/T 21561.2-2018 / 产品技术文件 |
电压等级对应
- DC 1500 V:同功率下电流减半,滑板载流与温升裕度大,是国内新建架空接触网地铁的主流制式;车顶带电部分与结构的净距按 DC 1500 V 档校核——静态 150 mm、动态 100 mm、绝对最小动态 60 mm(依据 GB 50157-2013 表 15.3.3);
- DC 750 V:同功率下电流翻倍,对滑板载流能力、弓体导电截面与温升要求更苛刻,需以浸金属碳滑板与双滑板布置摊薄单位电流;净距按 DC 750 V 档校核——静态/动态/绝对最小动态均 25 mm(依据 GB 50157-2013 表 15.3.3);
- 具体弓型按供电制式、线路导高与车辆接口(GB/T 21561.4-2018)选配。
受电弓形状差异
- 城轨弓 vs 干线弓:城轨弓更紧凑轻量、工作高度范围窄、静态接触力较低(DC 参考 90 N 对 AC 70 N)、双滑板承担大电流,适配低车顶与短编组取流;
- 单臂 vs 双臂:单臂归算质量轻、跟随性好,为城轨绝对主流;双臂对称、冗余度高但结构重,主要见于早期系统与部分干线;
- 气囊式 vs 弹簧升降式:新建城轨以气囊式为绝对主流,便于与 ADD 集成并整定静态接触力随高度的特性曲线。
常见型号
- 国内城轨车辆广泛采用单臂气囊驱动受电弓(如 SBE920 型等),双滑板、带阻尼器与 ADD;
- 同一线路如涉及 DC 750 V 与 DC 1500 V 区段并存,弓头载流与绝缘配置不同,选型须按系统制式统一;
- 选型要点:与导高匹配的工作高度、与限界匹配的落弓高度、与线路速度匹配的动力学品质(见 城轨接触网几何参数 与 受电弓动力学)。
执行标准
- GB/T 21561.2-2018《轨道交通 机车车辆受电弓特性和试验 第 2 部分:地铁和轻轨车辆受电弓》:城轨受电弓通用特性与试验框架(弓头轨迹、横向刚度、ADD、气密、耐久与设计寿命);
- GB/T 21561.4-2018:受电弓与地铁、轻轨车辆接口;
- EN 50206 与 EN 50367:弓头型谱、静态接触力与受流质量评价;
- GB 50157-2013《地铁设计规范》:第 4.5.6 条受电弓静态压力、第 15.3.3 条净距表、第 15.3.21 条导高;
- GB/T 32578-2016《轨道交通 地面装置 电力牵引架空接触网》:受电弓特性作为接触网设计输入的接口口径(第 4.5 条)。
安装与施工
受电弓由车辆厂整车装配,运营侧以检修与参数整定为主:车顶绝缘子清洁与紧固、底架接地良好、升弓气路密封校验;静态接触力在专用台位标定并校验随高度变化的特性曲线;ADD 复位须先查明滑板损伤原因并更换滑板,禁止带缺陷反复升弓;库内静态调试结合 热滑试验 观察升贴网状态与滑板光带。
验收要求
- 静态特性:静态接触力及其随高度的变化落入允差带(GB/T 21561.2-2018 第 7.3.1 条图 2);
- 升降功能:升/降弓时间符合整定值,ADD 触发降弓模拟试验合格;
- 绝缘:车顶支持绝缘子绝缘电阻与耐压试验合格;
- 外观:滑板无裂纹缺边、残留厚度高于报废限,铰链接头转动灵活无旷动;
- 落弓保持:落弓位保持力与高度满足车辆限界要求。
运维与检测
- 例行项目:滑板磨耗测量(厚度与光带)、弓头悬挂灵活度、气路密封、ADD 功能状态、气囊与阻尼器外观;
- 车载监测:C5 滑板监测 在线监视滑板厚度,弓网综合检测见 C1 车载弓网检测;
- 磨耗管理:滑板报废限与更换周期按线路磨耗率统计确定,方法见 磨耗限值管理;
- 维修组织特点见 城轨接触网运维特点。
常见故障与案例
- 滑板磨耗超限/断裂:正常磨耗到限未及时更换或异物击打致损,ADD 自动降弓,处置见 受电弓损伤应急处置;
- 气囊/气路泄漏:气囊或管路破损导致升弓缓慢、无力,库内气路排查(气密判据 10 min 压降不超过 5%);
- ADD 误动作:接口处非破损性泄漏触发降弓,需区分真破损与误动作;
- 阻尼器失效:垂向振动抑制下降,动态接触力波动增大,参见 弓头弹跳;
- 支持绝缘子污染:积污受潮致车顶对地绝缘下降,按期清洁并复验耐压。
常见问题
城轨受电弓主要由哪些部件组成?
弓头(含双滑板)、上臂、下臂、平衡杆、底架、升弓气囊、阻尼器、ADD 自动降弓装置与车顶支持绝缘子九大部件。
地铁受电弓的尺寸怎么查?
尺寸速查以弓头宽度 1600 mm 档、1600 mm 廓形碳滑板有效使用长度 915 mm、DC 参考静态接触压力 90 N 为代表;工作高度范围与落弓高度随弓型技术文件,本站不列未经核实的型号数值。
DC 750 V 与 DC 1500 V 受电弓有什么差异?
同功率下 DC 750 V 电流翻倍,对滑板载流、导电截面与温升要求更苛刻;DC 1500 V 电流减半、载流裕度大,但车顶绝缘净距按更高电压等级校核。
相关条目与参考资料
- 城轨受电弓(原理与整定总页)
- 弓头几何与滑板互换性
- 受电弓
- 受电弓滑板
- 受电弓自动降弓装置(ADD)
- GB/T 21561.2-2018 标准卡
- GB/T 21561.4-2018 标准卡
- 城轨接触网几何参数
- 参考资料
- [1] GB/T 21561.2-2018《轨道交通 机车车辆受电弓特性和试验 第 2 部分:地铁和轻轨车辆受电弓》(升/降弓时间、ADD 反应、气密、耐久与设计寿命等,标准卡已核验,访问日期 2026-10-14)
- [2] EN 50367(静态接触力 AC 70 N / DC 90 N;DC 1500 V 平均接触力评估带宽 70~140 N;1600 mm 廓形碳滑板有效使用长度 915 mm(库内 2006 版图 B.7 口径),访问日期 2026-10-14)
- [3] GB 50157-2013《地铁设计规范》(4.5.6 受电弓静态压力 70 N~140 N、表 15.3.3 净距、第 15.3.21 条导高,访问日期 2026-10-14)
- [4] EN 50206(弓头宽度型谱 1600 mm/1950 mm,列表外标准仅列号,访问日期 2026-10-14)