受電弓

電力牽引機車從接觸網取得電能的電氣設備，安裝在機車或動車車頂上。受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，均由滑板、上框架、下臂桿（雙臂弓用下框架）、底架、升弓彈簧、傳動氣缸、支持絕緣子等部件組成。菱形受電弓，也稱鑽石受電弓，以前非常普遍，後由於維護成本較高以及容易在故障時拉斷接觸網而逐漸被淘汰，近年來多採用單臂弓（見圖）。負荷電流通過接觸線和受電弓滑板接觸面的流暢程度，它與滑板與接觸線間的接觸壓力、過渡電阻、接觸面積有關，取決於受電弓和接觸網之間的相互作用。

基本介紹

• 中文名：受電弓
• 外文名：pantograph
• 性質：電氣設備
• 安裝地點：安裝在機車或動車車頂上。
• 類型：可分單臂弓和雙臂弓兩種
• 組成：滑板、上框架、下臂桿等

動作原理

升弓

壓縮空氣經電空閥均勻進入傳動氣缸，氣缸活塞壓縮氣缸內的降弓彈簧，此時升弓彈簧使下臂桿轉動，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，然後迅速接觸接觸線。

降弓

傳動氣缸內壓縮空氣經受電弓緩衝閥迅速排向大氣，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。

受流質量

負荷電流通過接觸線和受電弓滑板接觸面的流暢程度，它與滑板與接觸線間的接觸壓力、過渡電阻、接觸面積有關，取決於受電弓和接觸網之間的相互作用。

為保證牽引電流的順利流通，受電弓和接觸線之間必須有一定的接觸壓力。弓網實際接觸壓力由四部分組成：受電弓升弓系統施加於滑板，使之向上的垂直力為靜態接觸壓力（一般為70N或90N）；由於接觸懸掛本身存在彈性差異，接觸線在受電弓抬升作用下會產生不同程度的上升，從而使受電弓在運行中產生上下振動，使受電弓產生一個與其本身歸算質量相關的上下交變的動態接觸壓力；受電弓在運行中受空氣流作用產生的一個隨速度增加而迅速增加的氣動力；受電弓各關節在升降弓過程中產生的阻尼力。

弓網接觸壓力能直觀的反映受電弓滑板和接觸線間的接觸情況，它必須符合常態分配規律，在一定範圍內波動。如果太小，會增加離線率；如果太大，會使滑板和接觸線間產生較大的機械磨耗。為保證受電弓具有可靠的受流質量，應儘量減小受電弓的歸算質量，增加接觸懸掛的彈性均勻性。滑板的質量和機電性能對受流質量影響很大。

分類

受電弓分為四大類：雙臂式，單臂式，垂直式和石津式。

韶山3型電力機車的受電弓

雙臂式

雙臂式集電弓乃最傳統的受電弓，亦可稱“菱”形受電弓，因其形狀為菱形而得名。但現因保養成本較高，加上故障時有扯斷接觸網的風險，部分新出廠的鐵路車輛，已改用單臂弓；亦有部分鐵路車輛（例如新幹線300系列車）從原有的雙臂弓，改造為單臂弓。

單臂式

除了雙臂式，其後亦有單臂式的集電弓，亦可稱為“之”（Z）（ㄑ）字形的集電弓。此款集電弓的好處是比雙臂式集電弓噪音為低，故障時也較不易扯斷接觸網，為較普遍的集電弓類型。而依據各鐵路車輛製造廠的設計方式不同，在集電弓的設計上會有些許差異。

垂直式

除了上述兩款集電弓，還有某些集電弓是垂直式設計，亦可稱成“T”字形（亦叫作翼形）集電弓，其低風阻的特性特別適合高速行駛，以減少行車時的噪音。所以此款集電弓主要用於高速鐵路車輛。但是由於成本較高，垂直式集電弓已經沒有使用（日本新幹線500系改造時由垂直式集電弓改為單臂式集電弓）。

石津式

日本岡山電氣軌道的第六代社長，石津龍輔1951年發明，又稱為“岡電式”、“岡軌式”。