GB/T 21561.2-2018 地铁和轻轨车辆受电弓

标准卡信息
GB/T 21561.2-2018(2018-12-28 发布、2019-07-01 实施(现行),国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布;代替 GB/T 21561.2-2008)}含实值
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(Railway applications—Rolling stock pantographs characteristics and tests—Part 2: Pantographs for metros and light rail vehicles)
适用范围 地铁和轻轨车辆受电弓从接触网系统集取电流的通用特性,及受电弓(除绝缘子外)应进行的试验;适用于柔性悬挂接触网系统(第 1 章)
关键参数 修改采用(MOD)IEC 60494-2:2013;静态接触力测量速度 (0.05±0.005) m/s、系统准确度优于 3%(7.3.1),允差带见图 2(偏差刻度 −15~+15 N);升弓/降弓时间各不超过 10 s(7.3.2);ADD 反应时间 ≤1 s(7.2.5);升降操作 10 000 次、工作范围内升降 75 000 次、弓头悬挂 1.2×10⁶ 次、横向振动 10⁷ 次(7.4);横向刚度位移限值 20~40 mm(表 2);气密 10 min 压降 ≤初始压力 5%(7.7);使用环境 −25~+40 ℃、海拔不超过 2 500 m、月平均最大相对湿度 95%(6.1);结构与升降系统设计寿命 1.5×10⁶ km 或 30 年(10.1)
资料状态:已核验 — 标准状态:现行(2018 版,第一次修订);核验日期:2026-09-24;发布关系:国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 2018-12-28 发布、2019-07-01 实施(封面照录);替代关系:代替 GB/T 21561.2-2008(前言载主要技术变化清单);采标关系:使用重新起草法修改采用(MOD)IEC 60494-2:2013,结构变化对照见附录 A,与 IEC 的技术性差异条款以页边垂直单线标示;归口:全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC 278),国家铁路局提出;参数证据:官方扫描件全文(26 页)按页转录核验(2026-09-13 收口,2026-09-24 复核提炼),未转录条文原文;全文在库:技术标准库(2026-09-24 查验)。关键题录、版次与引用关系已按官方现行文本核对,具体限值引用前仍以正式出版文本为准。

标准概况

地铁和轻轨车辆受电弓的国家标准,规定通用特性、使用环境与静态接触力、升降系统、耐久性等试验要求,附检验项目与订货项目表,是城轨受电弓选型检修的依据。

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》(Railway applications—Rolling stock pantographs characteristics and tests—Part 2: Pantographs for metros and light rail vehicles)是 GB/T 21561 系列的第 2 部分,ICS 29.280、中国标准文献分类号 S 35,2018-12-28 发布、2019-07-01 实施,代替 GB/T 21561.2-2008,为第一次修订。标准使用重新起草法修改采用(MOD)IEC 60494-2:2013,章条结构变化对照见其附录 A,与 IEC 存在技术性差异的条款以页边垂直单线标示(前言)。标准由国家铁路局提出、全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC 278)归口,正文 10 章,另设附录 A(资料性,与 IEC 60494-2:2013 的结构变化对照一览表)、附录 B(规范性,检验项目表)、附录 C(资料性,订货合同规定的项目表)。

较 2008 版的主要技术变化(前言):修改接触力要求与弓头、滑板技术要求;增加使用环境一章(第 6 章);增加电动机环境条件要求并修改自动降弓装置(ADD)要求;检验分类调整并增加连续生产定型产品每 5 年进行型式检验的情形;升降弓气候试验与气密性气候试验温度由 +40 ℃ 改为 +70 ℃;增加工作范围内升降操作试验与弓头悬挂试验;删除电磁兼容(EMC)内容;规范性引用文件沿革新增删(增加 TB/T 1842 滑板系列、GB/T 32592 等,删除 EN 50317)。本卡是城轨/地铁谱系车辆侧受电弓的主标准,与车顶接口分部 GB/T 21561.4-2018 配套使用,系列框架见 GB/T 21561 系列综述卡

适用范围

规定了地铁和轻轨车辆受电弓从接触网系统集取电流的通用特性,及受电弓(除绝缘子外)应进行的试验;适用于地铁和轻轨车辆受电弓,且适用于柔性悬挂接触网系统(第 1 章)。刚性悬挂系统需要用户和供应商进行特殊考虑;不适用于安装在车顶上受电弓所进行的绝缘配合试验,也不适用于干线机车车辆受电弓(干线与机车车辆口径见 GB/T 21561.1-2025 专卡)。

关键参数提炼

以下实值依据官方扫描件全文(26 页)逐页转录提炼,数值后括注条款/表号。 本站仅提炼要素条目与要求方向,不转录条文原文;具体限值以现行文本为准。

使用环境(6.1)

项目 要求
海拔 不超过 2 500 m
环境温度 −25~+40 ℃
月平均最大相对湿度 95%
气候影响 风、沙、雨、雪、盐雾等侵袭下应能正常工作

注:特殊用途和特殊使用条件按供需双方签订的技术条件或协议执行(6.3);设备环境条件类别由 GB/T 32347.1 规定、环境类别由用户规定(6.2)。

静态接触力(3.3、5.4、7.3.1、图 2)

项目 实值 依据
测量速度 (0.05±0.005) m/s,在一个持续升降周期内于弓头悬挂下工作位置的上升和下降之间直接测量;装有阻尼器时应将其分开(带阻尼器复测为平均静态接触力测量,7.3.4) 7.3.1
测量系统准确度 优于 3%(载荷测量、信号处理与数据记录整套系统) 7.3.1
允差带 见图 2:横轴为标称静态接触力偏差(刻度 −15、−10、0、+10、+15 N),灰色区域在 20%~80% 工作范围宽约 ±10 N,向 0% 与 100% 端展宽至约 ±15 N;灰区边界系转录判读,精确边界以正式文本图 2 为准 5.4、7.3.1 图 2
标称静态接触力 应符合 TB/T 3271-2011 规定的要求;订货合同没有规定时接触力也按 TB/T 3271-2011 执行 5.4、7.3.1
平均静态接触力 工作范围内连续测量上升过程接触力 Fr 与下降过程接触力 Fl,任一点平均静态接触力=(Fr+Fl)/2 3.3.7 注

升降系统与升降弓时间(7.3.2、7.3.3)

受电弓连接整个升降系统,在常温和额定气压或额定电压下检验,验收判据(7.3.2):平稳升到最高工作高度且无引起损坏的冲击;从开始上升时刻算起,落弓高度升至最高工作高度的上升时间不超过 10 s;工作范围任何高度降弓时开始降弓应快速动作,降弓动作无引起损坏的冲击;从最高工作高度降到落弓位的下降时间不超过 10 s。升降弓气候试验在订货合同规定的极限温度和湿度下进行,无规定时在 −25 ℃ 和 +70 ℃ 环境温度条件下按上述判据复验,并在合同规定的最大、最小空气压力或供电电压下进行(7.3.3)。升降系统设计应确保从静止到最大速度受电弓任何离线不造成接触线或滑板永久损坏,并可提供能量不足时操作的附加手动装置(5.7.1);电动机和电气部件合同无特殊规定时按 IP55 防护(5.7.2)。

弓头升降轨迹与横向刚度(5.2 表 1、7.6 表 2)

订货合同缺少说明时,弓头轨迹在工作范围上端相对垂线的侧向偏差(表 1):

升弓范围 E(m) 相对垂线的最大偏差(mm)
E<1 10
1≤E<2 20
E≥2 30

横向刚度试验:受电弓升至最高工作位置,在支承弓头的框架件上每侧水平方向持续施加 300 N 的力,每侧位移不超过表 2 值且无永久变形(7.6):

升弓高度 E(m) 偏离中心线的最大位移(mm)
E<2 20
2≤E<3 30
E≥3 40

自动降弓装置 ADD(5.8、7.2.5、7.2.6)

按用户需求安装 ADD;ADD 应能检测滑板撞击或损坏(用户指定时可扩展到弓角等弓头其他部分),设计考虑反应时间、失效导向安全状态、工厂自检、可靠性和动作后受电弓完好等特性,日常使用中滑板较小损伤不应引起 ADD 动作,ADD 不应引起受电弓额外损害(5.8)。功能检测(型式检验)在最高工作高度与落弓位置以上工作范围的 20% 处两个升弓高度进行,用与实际运行相同的物理信号模拟故障,测量从信号产生至降到考核高度下 20 cm 处的反应时间,验收判据为反应时间小于或等于 1 s 且结构无损害(7.2.5);出厂检验要求 ADD 能动作且对受电弓无损害(7.2.6)。

耐久性、振动与耐冲击(7.4、7.5)

试验 实值要求 依据
落弓位置与最高工作高度间升降操作 装最大设计重量弓头做 10 000 次升降循环;最初与最后 500 次能源供应为规定最小值且应升到最大升弓高度 7.4.1.1
工作范围内升降操作(用户指定) 75 000 次升降循环,速度 0.1 m/s(装有阻尼器时应分开) 7.4.1.2
弓头悬挂(用户指定) 设计工作范围内 1.2×10⁶ 次连续工作循环,试验最小频率不小于 0.5 Hz 7.4.2
冲击和振动 按 GB/T 21563 执行;受电弓升至最高工作高度的 75%,量级安装类别按用户与供应商协议 7.4.3.1
横向固有频率测量 升至最高工作位置 75%,弓头转轴处施加 300 N 横向力后释放使其自由摆动 7.4.3.2
横向振动 振动台频率比受电弓横向摆动固有频率低 10%,调整振幅使弓头转轴处产生 7 m/s² 加速度(或与用户要求一致),振动 10⁷ 次循环 7.4.3.3
耐冲击 标称接触力升至最高工作高度 75% 并系住弓头转轴与底架,纵向对弓头转轴突然施加 300 N 力,前后两纵向各 3 次,受电弓应无损坏 7.5

注:上述试验后判据均为参数可调回标称值、仍满足 7.3.1 与 7.3.2 要求、无变形或断裂破坏。

气密性能(7.7,气动升降系统)

常温与气候两种气密试验:受电弓空气装置与同体积储风缸相连(隔离耗气元件),整个气路系统充至订货合同规定气压,10 min 后储风缸压力下降不应超过初始压力的 5%(7.7.2);气候试验在合同规定的最高、最低温度下进行,无规定时低温 −25 ℃、高温 +70 ℃(7.7.3)。

电流温升与受流(7.9、7.10)

  • 静止时额定和最大电流(7.9.1):先施加等于静止时额定电流 30 min,随后立即按订货合同规定时间施加静止时最大电流;试验用接触线摩擦表面应磨合或磨损已达 1/2 寿命,滑板为新滑板并与接触线初始磨合,滑板与接触线之间的力为标称静态接触力;验收判据为受电弓任何部位无变形和过热痕迹、电流流过轴承/转轴/导流线无损害、滑板和接触线温度不超过合同规定值。
  • 运行模拟(7.9.2):无滑板受电弓先施加 50% 运行时额定电流 1 h,随即施加运行时额定电流 5 min,记录温升严重区域温度与电流随时间变化。
  • 现场试验(7.10):实车电流温升试验以合同规定电力负载进行,任何部位无过热痕迹;受流试验在代表性线路区段双向测量动态相互作用,测量系统按 GB/T 32592 执行,性能应符合 TB/T 3271-2011 限定值或合同要求。

设计寿命与检验分类(7.1、10)

检验分为型式检验、出厂检验、研究试验、现场试验四类,检验项目见附录 B(7.1.1);应做型式检验的情形包括新产品试制完成、结构工艺材料变更影响特性参数、出厂检验结果与上次型式检验发生不允许偏差、连续生产的定型产品每 5 年、转厂生产或停产 2 年及以上重新生产(7.1.2)。设计寿命(10.1):结构与升降系统为 1.5×10⁶ km 或 30 年(以先达到者为准,供需双方有约定按约定);结构或升降系统包含的易损件合同未规定时最小设计寿命 0.25×10⁶ km 或 5 年(以先达到者为准);弓头结构(含弓头、弓头转轴及导流线)设计寿命在订货合同中规定(10.2);设计寿命和可维修性能应通过计算或至少 5 年现场运行经验证实(10.3)。电气值(5.3):牵引系统供电电压按 GB/T 1402 执行,静止时额定电流、静止时最大电流、运行时额定电流的规定值由订货合同给出;滑板特性与技术要求按 TB/T 1842.1、TB/T 1842.2、TB/T 1842.3 执行,磨损条宜使用碳基材料(5.6.4)。

与条目关联

本卡是城轨板块(metro)车辆侧受电弓的国家标准依据:城轨受电弓的结构组成与整定逻辑见 城轨车辆受电弓,静态接触力随高度变化曲线的评价口径见 静态接触力特性;受电弓与车顶的绝缘子、气路、电气接口尺寸见配套分部 GB/T 21561.4-2018;弓网动态相互作用与接触力波动分析见 弓网接触力;滑板磨耗与自动降弓机理见 受电弓滑板受电弓自动降弓装置;城轨柔性、刚性两种接触网制式见 城轨柔性悬挂刚性架空接触网

相关条目

官方查阅/下载

本站提供标准全文,仅给出官方查阅入口:

  • 国家标准全文公开系统(openstd.samr.gov.cn)检索 GB/T 21561.2-2018
  • 全国标准信息公共服务平台(std.samr.gov.cn)条目页
  • 正式引用请购买正版文本。

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》(2018-12-28 发布、2019-07-01 实施,MOD IEC 60494-2:2013;官方扫描件全文核对 2026-09-13、复核 2026-09-24,本卡参数提炼依据)
  • [2] 国家标准全文公开系统(openstd.samr.gov.cn)GB/T 21561.2-2018 著录页(访问日期 2026-09-24)
  • [3] TB/T 3271-2011《轨道交通 受流系统 受电弓与接触网相互作用准则》(本卡 5.4、7.3.1 引用语境,访问日期 2026-09-24)