【铁路运输行业标准(TB)】 铁路应用 机车车辆 干线机车车辆受电弓特性和试验

ICS 29.280; 45.060
中华人民共和国铁道行业标准Www.bzxZ.net
TB/T 1456—2004
代替TB/T1456—-1999
铁路应用
机车车辆
干线机车车辆受电弓特性和试验Railway applications--
Rolling stock-
Characteristics and tests of pantographs for main line vehicles(IEC 604941:2002,IDT)
2004-04-22发布
2004-11-01实施
中华人民共和国铁道部发布
IEC前言
规范性引用文件
3术语和定义
一般特性
技术要求
4.2受电弓工作范围
4.3电气值
静态压力公差
压力测量
横向刚度
集电头
升降系统
自动降弓装置(ADD)
受电弓重量和对车顶的压力
抗腐蚀··
试验分类
一般试验
工作试验
6.4耐久性试验
6.5抗冲击试验（附加型式试验）6.6横向刚度试验（型式试验）
气密性试验
6.8集电头自由度的测量（例行试验）6.9落弓保持力测量（型式试验）6.10
总平均提升力(综合试验)
总接触压力(综合试验)
受流试验(综合试验)
温升试验
检查方案
可靠性
TB/T 1456—2004
TB/T 1456—2004
8.2运行可靠性证明
集电头结构
9.3可维修性
10电磁兼容(EMC)
附录A(规范性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录 D(资料性附录)
附录 E(资料性附录)
参考文献
受电弓术语
静态压力公差
试验一览表
UIC(国际铁路联盟)参考文献
订货合同规定的项目
TB/T 1456—2004
本标准等同采用IEC60494--1《铁路应用机车车辆受电号特性和试验第1部分：干线机车车辆受电弓》。
本标准代替TB/T14561999《机车受电弓技术条件》。本标准与TB/T1456--1999相比主要变化如下：-增加ADD自动降弓装置内容；
-增加可靠性内容；
-增加可维修性内容；
-增加电兼容内容。
本标准附录 A、附录 B、附录 C是规范性附录本标准附录D、附录E是资料性附录。本标推由株洲电力机车研究所提出并归口。本标准由铁道科学研究院机车车辆研究所、株洲电力机车研究所、株洲电力机车厂、大同电力机车有限责任公司负责起草。
本标准主要起草人：于正平、陈开运、陈珍宝、王满、刘贵本标准于1982年首次发布，1999年第一次修订，本次为第二次修订。TB/T 1456—2004
IEC前言
机车的牵引供电是通过安装在机车或车辆上的一个或多个变电弓从接触线集取电流来获得的受电弓的接触板通过沿着接触线滑动而传送电能。受电弓和接触网形成两个相对移动的振动子系统。它们之间存在单向滑动并保证持续接触。设计时应考虑受电弓和接触网两个子系统在使用过程中磨耗达到最小。V
TB/T1456—2004
铁路应用机车车辆干线机车车辆受电弓特性和试验↑范围
本标准规定了从接触线集取电流的干线机车车辆用受电弓通用特性，也规定了受电弓（除绝缘子外)应执行的试验。
本标准不规定对安装在机车车辆车顶上受电弓的介电试验。本标准不适用于在地铁及轻轨车系统中运用的受电弓，地铁及轻轨车的受电号见IEC60494—2。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标推的条款。凡是注期的引用文件，其随后所有的修改单（不含括勘误的内容)或修订版均不适用于本标推，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。CB146.1标推轨距铁路机车车辆限界GB/T 2900.36电工术语电力牵引(mod IEC 60050—811)GB19001:2000质量管理体系要求(1dtISO 9001:2000)TB/T1333.1铁路应用机车车辆电气设备第1部分：一般使用条件和通用规则（idtIEC60077—1)
TB/T1333.2铁路应用机车车辆电气设备第2部分：电工器件通用规则（idtIEC60077—2)
TR/T3058铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验(adtIEC61373）EC60494一2铁路应用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JFC60850铁路应用牵引系统供电电压3术语和定义
GB/T2900.36确立的及下列术语和定义适用于本标准。3.1总　则
供货商supplier
受电弓的制造商。
户customer
使用行业或者机车车辆制造者。3.1.3
受电弓见附录A）pantograph
从一条或多条接触线集取电流的装置。它由底架、升降系统、框架和集电头组成，它的几何形状是可以改变的。在“工作\位置时，装置部分或全部处在带电状态。在机车车辆车顶上，受电弓在安装接口处是电气绝缘的。受电弓保证电流从接触线传送到机车车辆电气系统。3.2设计
下述定义与图A.1有关(第9.15.16、17、18项除外)。1
TB/T1456—2004
框架(1) frame
能使集电头相对于受电弓的底架在垂直方向运动的铰接结构。3.2.2
底架(2) base frarme
变电弓中支承框架的固定部件，它安装在绝缘子上并固定在车项上。3.2.3
集电头（弓头）（3）collectorhead受电弓中由框架支承的部件，它包括接触板、弓角并可能有一个悬挂装置，3.2.4
接触板（滑板）（4）contactstrip集电头中可以替换的磨耗部件，它的表面直接和接触线接触。3.2.5
弓角(5)horns
集电头用以保证与接触线平滑接触的端部。326
集电头的长度(6)collector head length浩机车横向所测得的集电头水平尺寸。3.2.7
集电头的宽度(7）collectnr head width沿机车纵向所测得的集电头尺寸。3.28
集电头的高度（8）collector head height弓角的最低点到接触板的最高点的距离。3.2.9
集电头支承轴(9)
colleetor head pivot
如果使用枢轴，它是集电头的转动轴。3.2 10
接触板长度（10）lengthofcontactstrip浩机车横向所测得的接触板总长度。3211
最低工作高度(11)height at\lower operating position受电弓升至设计受流的最低平面时，绝缘子顶上的受电弓安装平面与接触板顶面之间的垂直距离。3.2.12
最高工作高度(12) height at\upper operating position\受电弓升至设计受流的最高平面时，绝缘子顶上的受电弓安装平面与接触板顶面之间的垂直距离。3213
工作范围（13）working range
最高工作高度与最低工作高度之差。3 2.14
落弓高度（14）housed height
从绝缘子顶上的受电弓安装平面到接触板的最高表面或更高的受电弓的其他部件（受电弓在落弓位置时)的垂直距离。
受电弓电气区域(15)pantograph\electric thickness\在落位置时受电弓最高带电部件与最低带电部件之间的垂直距离。3.2.16
升降系统（16）operatingsystem提供升弓和降弓动力的装置。
最大升弓高度(17)
maximumextension
伸展到机械止块(在工作范围内没有任何装置限制受电弓伸展)的最大高度。3.2 18
最大升弓高度限值（18）limitedmaximumextension中间机械止块允许的受电马缩减伸展的值。33一般特性
TB/T 1456—2004
订货合同中规定所有的一般特性。除非另有规定，环境条件的规定见TB/T1333.1，3.3.1
机车车辆在静止时的额定电压、rated voltage,vehicle at standstill受电弓设计用来实现其功能的电压。注：额定值通常是制造商规定的量值。3.3.2
机车车辆在静止时的额定电流，rated current,vebicle at standstill机车车辆静止时受电弓在30m1m内承受的电流平均值。3.3.3
机车车辆在静止时的最大电流maximum current,vehicle at standstill受电弓静止状态在订货合同中规定的时间内能承受的电流最大值。3.3.4
机车车辆运行时的额定电流rated current，vehicle ruruning机车车辆从静止到最大速度由受电弓集取的电流。3.3.5
静态压力statie force
在受电弓升弓装置的作用下，集电头向上施加在接触线上的垂直压力，在受电弓升起的同时机车车辆是静止的。
标称静态压力nominal static force静态压力实际数值的平均值，其计算如下：持续测量在工作范闹内上升过程中的静态压力（F）和Fr+ Fi
下降过程中的静态压力(F)。任何点的标称静态压力等于2
总平均提升力total mean upliftforce集电头不与接触网接触时所测得的垂向力。该力的大小等于在给定的集电头高度与速度下静态压力和由空气产生的空气动力之和，它是按照环境风速为零条件下折算出来的值：3.3.8
总接触压力totalcontactforce
机车运行时集电头和接触线之间的总压力。3
TB/T 1456—2004
落弓保持力housed force
保持整个受电弓在落弓位置时集电头所受的垂直方向的力。4技术要求
4.1限界
受电弓在落弓高度和工作高度时，应与GB146.1或订货合同规定的限界一致，或者与U1C505—1和UIC505—5参见附录D)的要求一致。4.2受电弓工作范围
订货合同中应给出与3.2.10~3.2.13相关的值。在招标书中缺少说明时，升弓或降时，集电头在工作范围内的轨迹波动应在纵向土50mm内和相对于垂直线在横向土10mrm内。4.3电气值
符合TFC60850规定的牵引系统的供电电压。订货合同也应规定受电弓工作时与落马时的预期电压值和持续时间。3.3.23.3.4中指定的值应在订货合同中规定。4.4静态压力公差
除非用户和制造商之间另有规定，升弓或降弓时所测得的静态压力应在附录B所示的范围之内。4.5压力测量
订货合同中应规定适合于静态压力、总平均提升力、总接触压力的工作要求。注：本条将考虑UIC57H2分技术委员会正进行的工作做更改。4.6横向刚度
在最大工作高度时，当横向力施加于框架上支承集电头结构的部件时，不会发生永久变形。框架的偏差值不应超过6.6中所规定的值。4.7集电头
4.7.1长度
如果在订货合同中没有规定，应采用UIC608见附录D)中规定的长度。4.7.2宽度
集电头宽度应根据悬挂类型、接触板数目和接触网特性决定。4.7.3集电头外形
如果订货合同中没有规定，应采用UIC608(见附录D)中规定的集电头外形和最大允许倾角。4.7.4接触板
订货合同中应规定接触板材料、最大电流密度安培数和不同接触板材料之间的兼容性：注：本条将考虑UIC57HZ分技术委员会正进行的.T作做更改。4.8升降系统
供货商应提供升降系统的安装与定义。机车车辆从静止到最高速度，升降系统都应能保证受电号从接触线迅速下降，在3s内下降距离超出最小绝缘距离：
机车车辆在小于或等于最高速度的任何速度下，落弓保持力应防止受电弓在落马位置自动升起。落弓保持力可以在用户和制造商之间达成一致。可以选择适当的落弓位置保持器。4.9自动降弓装置(ADD)）
只有在订货合同中要求时，受电弓才应配备自动降弓装置。在集电头故障时，自动降弓装置应能立即启动降下受电弓。若订货合同没有明确的规定，ADD应能探测到接触板和绝缘弓角出现的损伤，因为这种损伤可能4
会进一-步破坏接触线。
设计时,应考虑如下特性：
a）ADD反应时间：
b）ADD失效保证受电弓的安全
c）ADD在工厂的自检。
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ADD系统的设计应保证在日常使用中接触板可能出现的较小损伤不引起ADD系统工作。ALD不应导致受电与的额外损害。4.10受电弓重量和对车顶的压力受电弓的供货商应给出有无绝缘子情况下受电号的重量和公差，以及在每个固定点的最大压力。此外，供货商还应给出与在每个固定点的相关参数,用于计算在每个周定点的最大力。4.11抗腐蚀
订货合同中应规定抗腐蚀类型和关于使用要求的规格。5标志
受电弓上至少应有下列标志：
a）制造商的商标：
b）受电弓的型号和/或序列号。6试验
6.1试验分类
有以下四种试验：
a）型式试验；
b）例行试验；
c）研究性试验;
d）综合试验。
上述试验见 6.1.1~6.1.4,
附录C列出了要进行的试验项目。除综合试验外，本标准区分了受电弓的基本模式和相同受电弓的派生模式。考虑涉及到已有的相关型式试验，派生模式可以看成是对基本模式的修改。应通过计算或者在现场至少2年的运行试验，证明受电弓的这些变化符合基本设计的要求,且技术要求至少与基本模式等同。6.1.1型式试验
型式试验应该在指定设计的单个产品上进行。君制造商提供以前制造的同样产品的型式试验签署报告，则认为制造商当前生产的同类产品已经满足型式试验可以免做型式试验，如果订货合同中规定，并与供货商在附加型式试验上达成协议后，应该进行附加型式试验。
6.1.2例行试验
例行试验用于验证型式试验中的测量结果是否与产品的特性相一致。供货商应对每一产品进行例行试验。对某个器件，在用户与供货商协商一致后，例行试验可被抽样试验代替（从一批器件中随机抽取一定数量进行试验）。
6.1.3研究性试验
研究性试验是为了获得补充资料面进行的一种选择性质的特殊试验：仅当合同有规定时才进行该项试验。
TB/T 1456--2004
研究性试验的结果不作为产品验收的依据。6.1.4综合试验
综合试验是只有在运行的条件下才能进行的特殊性补充试验。该试验应考虑使用的车辆类型、速度和运行方向。该试验应在订货合同规定使用的轨道和/或接触网下进行。以上试验均可适用于基本模式和派生模式的受电弓。6.2一般试验
6.21目检(例行试验)
受电弓的组装应该完整。
试验验收标准：
受电弓包括所有电子和机械部件应没有任何物理损伤并已进行了表面处理（见4.11)：6,2.2称重试验(型式试验)
受电弓的组装应该完整。
试验验收标准：受电弓的重量应满足4.10所规定的合同重量，而且应在公差限值之内。6.2.3 尺
受电弓的尺寸(包括公差），按图纸规定，用适当的测量装置来验证。至少应测量如下项目：
a）集电头长度
b）集电头高度
c）集电头宽度
d）集电头外形
接触板长度
落弓高度
最大升弓高度
最大升弓高度限值
电气区域
）安装孔之间的距离
(例行试验）
（例行试验）
（型式试验）
（型式试验）
（型式试验）
(例行试验）
(例行试验）
（例行试验）
(例行试验）
（例行试验）
试验验收标准：尺寸应在图纸规定公差范围内。6.2.4标志（例行试验）
试验验收标准;标志应按照第5章的规定执行。6.2.5ADD的功能检测(型式试验）这一试验应在受电弓的下列两个升号高度（即考核高度）进行：a）最高工作位置；
b）落马高度以上工作范围的20%之内。当受电弓升到考核高度时，ADD应由模拟放障启动。模拟故障使用与实际运行相同的物理信号。应该测量从信号产生到降到考核高度下20 cm处的反应时间。试验验收标准：除非用户与制造商另有协议，受电弓反应时间应小于或等于1s6.2.6ADD的功能检测(例行试验）受电弓升到6.2.5规定的高度时，ADD应由模拟故障启动。试验验收标准：ADD应能动作。
6.3工作试验
6.3.1环境温度下静态压力测量（例行试验）如果装有阻尼器,应该将其断开。在一个持续的升降周期内，受电弓速度为0.05t1/s（1土10%），静态压力应在集电头悬空状态下直6
接测量。
测量装置包括载荷测量、信号处理和数据显示系统，精度应优于3%。试验验收标准：所测力应满足4.4的要求。63.2受电弓升降系统的检查（例行试验）TB/T1456—2004
受电弓应连接到整个升降系统中，试验应在环境温度和额定气压或额定电压（如果是电气操作系统)下进行。
试验验收标准：
a）平稳升到最高工作高度，无有害的冲击；b）从落弓高度到最高工作高度，受电弓从开始动作到升起的上升时间不超过10s；c）在工作范围的任何高度降弓时，开始降弓时应该快速动作：d）降弓动作应无有害的冲击。
6.3.3升降弓气候试验（附加型式试验）在6.3.2中规定的试验应在订货合同规定的极限温度和湿度下进行，如果没有规定，试验应在温度-25七和+40℃、环境湿度条件下进行极限温度下的上述试验，也应在订货合同规定的最大、最小空气压力或供电电压下进行。试验验收标准：在试验中和试验后，受电弓应能良好地工作。6.4耐久性试验
对于没有在现场可靠运行年或两年以上的受电弓，以下耐久性试验应在常温下进行。64.1升降操作（型式试验）
6.4：1.1装有最大设计重量集电头的受电亏，虚进行10000软从落号位置到最高工作高度的升降循环操作。对最初的500次和最后500次的操作，受电弓将升到最大升弓高度而开降系统能量供应将达到TB/T 1333.1和 TB/T 1333.2指出的最小值。6.4.1.2装有集电头的受电弓在与6.4.1.1相同的条件下,应在工作范围内以0.1m/s的速度进行75000次升降循环操作（如果装有阻尼器，应该被断开）。试验验收标准：
a）试验后，所有参数应能调整到标称值；b）没有异常的磨损且受电马应满足6.3.1和6.3.2的要求；）升降系统没有变形和断裂。
6.4.2集电头悬挂（型式试验）
集电头悬挂应在所设计的工作范围内承受1.2×10°次连续工作循环。此试验应在最小频率0.5 Hz下进行。
试验验收标准：
ε）没有异常的磨损且受电弓应满足6.3.1和6.3.2的要求；b）没有变形和断裂。
6.4.3振动试验
受电弓应能承受TB/T3058中试验要求规定的冲击和振动。6.4.3.1受电弓固有横向频率的测量（F.）受电弓升至最高工作高度的75%处，在集电头支承轴处施加300N的横向力，使之偏离原来所处的位置，从此位置松开后受电弓应自然摆动。6.4.3.2横向振动试验（型式试验）装有最大设计重量集电头的受电弓，绝缘子安装在产生正弦振动的振动台上，振和频率应被调整到横向，当试验完成时，振动台的振动频率将比横向固有振动频率低10%。当升弓高度为最高工作高度的5%时，振动台的振动幅度将进行调整，使集电头支兼轴处产生7
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