[实用新型]一种弓网电接触模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力机车和动车模拟实验装置技术领域，具体涉及一种弓网电接触模拟实验装置。

背景技术

电气化铁路和城市轨道交通系统中，电力列车使用受电弓从架空接触网取得电能。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由受电弓滑板、上框架、下臂杆(双臂弓用下框架)、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。

受电弓安装在车厢顶部，列车运行过程中受电弓滑板与提供电能的接触导线保持滑动接触。受电弓和接触网这两个子系统通过弓网接触力耦合在一起，形成一个相互作用的动态系统。

电力列车所需的电能通过受电弓滑板和接触导线的接触点传输，由于接触面积小，滑板和接触导线之间的接触电阻较大，在列车静止或低速移动时，如果通过接触点的电流大，所产生的热效应对滑板和接触导线都会带来损害。

电力列车高速运行时，由于接触网的波动、车体的振动和气动激扰，受电弓滑板与接触导线有可能发生瞬间脱离，从而造成弓网离线。离线产生的电弧火花会烧蚀受电弓滑板和接触导线，缩短其使用寿命。离线瞬间产生的高频震荡过电压严重影响列车牵引传动系统的性能。此外，离线瞬间电弧放电产生的高频电磁波造成噪声污染和无线电干扰。

弓网系统的电接触具有静态、滑动与可分合电接触3种形态，为研究其内在机理和影响，实验室内的弓网电接触实验装置成为必要。

文献号为CN102063118A的中国专利文献公开了一种模拟电力机车受电弓瞬时离线的实验装置，通过两个接触器的断开与闭合来切断和打开变压器的输出，从而模拟受电弓的瞬时离线。该文献公开的实验装置其出发点是为了测试电力机车牵引系统，作用仅仅是切断和打开提供给电力机车的电流，完全不涉及受电弓和接触网系统。

文献号为CN102565593A的中国专利文献公开了一种模拟电力机车和动车受电弓离线的实验装置，该装置可实现受电弓在一个电压周期内任意时刻离线。上述文献公开的实验装置包含了受电弓和接触线，但其关注点是实现受电弓在一个电压周期内任意时刻离线，而不是受电弓和接触线的电接触特性。上述文献公开的实验装置只能模拟受电弓滑板和接触线的静态接触和可分合电接触，无法模拟受电弓滑板和接触线的滑动电接触。并且，该文献公开的实验装置仅能提供高电压供电(25Kv或以上)，对弓网电接触研究而言，为了模拟大电流通过弓网接触点的情况，需要实验装置能提供大电流(1000A以上)。因此，为全面研究弓网电接触特性，有必要提出一种新的弓网电接触实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种弓网电接触模拟实验装置，该实验装置是一种由受电弓和接触网构建而成，可提供大电流进行实验，并能够支持静态、滑动与可分合三种电接触形态的模拟实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种弓网电接触模拟实验装置，包括接触网和受电弓，还包括用于安装接触网的两根支架，可移动的小车，设置在小车上的负载箱，以及给整个模拟实验装置供电的大电流发生装置；所述大电流发生装置、接触网、受电弓和负载箱串联连接，构成电气回路；所述大电流发生装置包括大容量交流变压器或交流转直流变压器，设置在变压器上的电流开关和用于调节电流大小的调节按钮，所述电流开关和调节按钮均与电流控制器相连；所述接触网包括接触线，以及用于维持接触线水平的悬挂结构；所述受电弓包括滑板，以及设置在小车顶部与滑板之间的支撑结构，所述支撑结构下端与小车顶部固定连接、上端与滑板转动连接，支撑结构内部设有用于带动支撑结构做纵向伸缩运动的伸缩电机，所述伸缩电机连接有受电弓控制器；所述小车内部设有用于带动小车水平移动的步进电机，且该步进电机连接有小车控制器；所述电流控制器、受电弓控制器和小车控制器均分别通过网络或现场总线通信接口与主控计算机连接。

优选的，所述大电流发生装置的输入电流为380V交流电，输出电流为0～380V交流电或者0～1500V直流电，输出电流最大值为5000A。

优选的，所述接触网为柔性接触网；所述悬挂结构包括承力索和吊弦，所述承力索两端固定在支架上，所述吊弦设置在接触线和承力索之间，用于保持接触线处于水平状态。

优选的，所述承力索两端均分别通过移动机构悬空安装在两根支架上，该移动机构内设有可带动与其相接的承力索端部在支架上水平或纵向移动的驱动电机，所述驱动电机还连接有接触网控制器，该接触网控制器与主控计算机通过网络或现场总线通信接口连接。