弓網動力學

弓網動力學（pantograph-catenary dynamics）研究電氣化鐵道機車（動力車）受電弓與接觸網動態作用關係與振動問題的學科領域。

基本介紹

• 中文名：弓網動力學
• 外文名：pantograph-catenary dynamics
• 套用：電動機車
• 學科：物理

簡介

電力機車是通過受電弓滑板與接觸網導線間的滑動接觸而獲取電能的，當運動的受電弓通過相對靜止的接觸網時，接觸網受到外力干擾，於是在受電弓和接觸網兩個系統間產生動態的相互作用，弓網系統產生特定形態的振動。當振動劇烈時，可以造成受電弓滑板與接觸導線脫離接觸，形成離線，產生電弧和火花，加速電器的絕緣損傷，對通信產生電磁干擾，更嚴重的是直接影響受流，甚至會造成供電瞬時中斷，使列車喪失牽引力和制動力。而弓網之間接觸力過大時，雖可大大降低離線率，但接觸導線與受電弓滑板磨耗增大，使用壽命縮短。因此，良好的弓網關係是確保列車穩定可靠地受流的基本前提。弓網動力學的主要任務就是要研究並抑制弓網系統有害振動，確保受電弓與接觸網系統相互適應、合理匹配，為不同營運條件（特別是高速運行）下的受電弓與接觸網結構選型和參數設計提供理論指導。評價弓網關係和受流質量，一般採用弓網接觸壓力、離線率、接觸導線抬升量、受電弓振幅、接觸網彈性係數、接觸導線波動傳播速度和受電弓追隨性等指標。弓網動力學的研究，通常以理論研究為主，並結合必要試驗，通過建立受電弓與接觸網振動模型來預測上述性能指標，從而改進或調整系統設計。

弓網系統

弓網系統最初的動態設計只是基於一些簡化的數學模型而進行的，隨著列車運行速度的提高，弓網系統的模型越來越複雜，從20世紀70年代開始，計算機作為一種輔助模擬工具被用於弓網系統動力學仿真和最佳化設計，從而使得弓網動力學研究領域得到極大豐富和發展。