Faiveley Pantograph Line TestCARS.docx
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Faiveley Pantograph Line TestCARS.docx
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FaiveleyPantographLineTestCARS
院总编号:
TY字第XXXX号
所编号:
20XX年YY字第XXX号
中国铁道科学研究院研究报告
RESEARCHREPORT
CHINAACADEMYOFRAILWAYSCIENCES
CRH3型动车组
法维莱受电弓专项试验
CRH3EMU
FaiveleyPantographWu-GuangLineTest
中国铁道科学研究院机车车辆研究所
Locomotive&CarResearchInstitute,ChinaAcademyofRailwaySciences
二○○九年十二月·北京
研究报告文件专页/ResearchReportDocumentsSpecialPage
院总编号
TY字第XXXX号
所编号
20XX年YY字第XXX号
报告题目
Reportsubject
院计划编号
XXXXYYXXXX
合同编号
报告类型
Reporttype
试验报告
Testreport
报告时间
Date
2009年12月
项目负责人
韩通新
密级
√非密□秘密□机密
项目组成员
孙剑方、孟葳、刁晓明、刘会平、赵伯胜、文小鹰、张冰、陈鹏前、杨帆
完成单位
中国铁道科学研究院机车车辆研究所
Locomotive&CarResearchInstitute
编撰
Compliedby
刘会平
关键词
KeyWords
内容摘要/Abstract
根据铁道部运输局和铁道部科技司批复的《武广线CRH3新型受电弓及弓网受流性能试验大纲》,在武广客运专线对CRH3型动车组的新型受电弓(法维莱公司提供)进行了弓网受流性能试验。
Accordingtothe"TestprogramonnewtypepantographusedforWuhan-GuangzhouLineCRH3EMUandcurrentcollectionperformancebetweencatenaryandpantograph"whichisapprovedbyMinistryofRailwaysTransportBureauandtheMinistryofRailwaysScience&TechnologyDepartment,Testsofcurrentcollectionperformancebetweencatenaryandnewtypepantograph(SuppliedbyFaiveleyTransport)usedforCRH3EMUhasbeenperformedinWuhan-Guangzhoupassengerline.
试验研究结果表明,
(1)通过对CRH3型动车组新型受电弓空气动力学性能调整和优化,保证了CRH3型动车组新型受电弓在武广客专接触网下具有良好的弓网适应性
(2)CRH3型动车组新型受电弓在武广客专接触网下具有良好的弓网适应性,双列重联试验速度最高达394km/h,满足CRH3型动车组双列重联速度350km/h及以下的运营要求。
Testresultsshowthat
(1)ExcellentadaptabilitybetweenpantographandcatenaryinWuhan-GuangzhoupassengerlinewasensuredbyadjustingandoptimizingaerodynamicperformanceofFaiveleypantographusedforCRH3EMUs,
(2)
WiththeexcellentadaptabilitybetweenFaiveleypantographandcatenaryinWuhan-Guangzhoupassengerline,thetestspeedofdoubleunitsEMUisupto394Km/h,Thisspeedmeetsthecommercialoperationalspeed(Maximumspeed:
350Km/h)requirementsofCRH3EMU.
单位名称:
中国铁道科学研究院机车车辆研究所
Companydesignation:
Locomotive&CarResearchInstitute,ChinaAcademyofRailwaySciences
地址:
北京市海淀区西直门外大柳树路2号,100081
Address:
No.2Daliushuroad,Xizhimeng,Haidiandistrict,Beijing,PRC
Zip:
100081
网址:
;
WebSite:
;
项目负责人(签字)
ProjectManager
(signature)
报告审核人(签字)
Checked(signature)
主管领导审批(签字)
Approved(signature)
目录/Summary
1CRH3型动车组法维莱受电弓空气动力学调试试验
AerodynamicTestofFaiveleypantographinCRH3EMU
1.1试验目的、内容/TestPurposeandContent
(1)试验目的Testpurpose
通过对CRH3动车组检测法维莱受电弓进行空气动力学调试,调整受电弓升弓压力,优化受电弓受流性能,以保证弓网受流性能满足运行要求。
DuringtheaerodynamictestofFaiveleypantograph,thecurrentcollectionperformanceisoptimizedbyadjustedpressureincushion,andthecurrentcollectionperformancebetweenpantographandcatenarymeetstheoperationrequirements.
(2)试验内容Testcontent
法维莱受电弓空气动力学性能测试及性能优化调整;
Aerodynamictestandoptimizingoffaiveleypantograph.
1.2测点布置和试验方法Measurepointdisposalandtestmethod
(1)试验对象Testobject
CRH3动车组2号车法维莱受电弓。
FaiveleyPantographequippedon2thCarofCRH3EMU.
(2)试验方法Testmethod
试验时,CRH3动车组7车受电弓受流,2车受电弓升弓,用两个个测力传感器拉住,使其不与接触线接触(距接触线100~200mm),受电弓升弓状态见图35-1。
测试动车组高速运行时受电弓受到的空气动态力,测点布置见图35-2。
同时在动车组车顶安装摄像机,监视受电弓运行状态。
Duringthistest,currentwascollectedbypantographon7thCarofCRH3EMU.Whilethefaiveleypantographinstalledon2thCarwaspulledbytwoforcesensorswithclearanceof100mmto200mmtothecontactwire.Refertofig1-1forpantographsstatus.Themeasurepointdisposalisshowninfig1-2.Theworkingstatusofpantographismonitoredbyavideocameraequippedontrainroof.
图1-1动车组升弓状态
Fig1-1Pantographliftingstatus
图1-2测力传感器布置示意图
Fig1-2Forcesensorsdisposaldiagram
受电弓在双向运行时,随速度不同调整受电弓空气动态力值F1+F2的大小,达到受电弓在双向运行时压力基本一致,压力值符合相关要求。
TheaerodynamicforceF1+F2isadjustedtobethesameinbothpantographdirectionsandcomplytheinvolvedstandard
(3)弓网受流性能验证及优化Validationandoptimizingofcurrentcollection
待受电弓空气动力学调整完成后,解开2号车受电弓的拉绳,降下7号车的受电弓,用2号车的受电弓牵引运行一个往返,利用铁科院的弓网受流测量系统测量弓网受流性能,根据实测的受流性能数据继续对受电弓的主动控制系统的升弓压力进行参数优化,直至受流性能满足要求。
Pantographon2edCarwasliftedandpantographon7thCarwasdroppedaftertheaerodynamictest.ThetestedEMUhavea“go”and“back”test,andcurrentcollectionperformancewastestedbyCARS.Thepilotedpressureisadjustedaccordingtotheformertestdatacontinuallyuntilthecurrentcollectionperformancemeettherequirement.
1.3试验数据分析AnalysisofTestData
(1)试验过程Testprocess
试验过程见表1-1。
Testprocessshownintable1-1.
表1-1试验过程
Table1-1Testprocess
试验时间
TestDate
试验内容
Testcontent
试验速度级(km/h)
Testspeedlevel
2009-10-26
受电弓厂家对受电弓进行静态调整优化
Faiveleyadjustedandoptimizedpantographs.
-
2009-10-27
受电弓空气动力学线路试验,试验过程中通过主动控制系统对受电弓的升弓压力进行动态调整。
根据测量数据优化受电弓控制系统参数。
试验分开口和闭口两个运行方向。
Aerodynamictest:
pressureincushionwasadjustedbythepilotedsystemaccordingtothedataofformertestintwodirections.
250km/h,300km/h,330km/h
2009-10-31
受电弓弓网受流性能线路试验,试验过程中通过主动控制系统对受电弓的升弓压力进行动态调整。
试验分开口和闭口两个运行方向。
根据测量数据优化受电弓控制系统参数。
Currentcollectionperformancetest:
pressureincushionwasadjustedbythepilotedsystemaccordingtothedataofformertestintwodirections.
250km/h,300km/h,330km/h
2009-12-4
受电弓重联弓网受流性能线路试验,试验过程中通过主动控制系统对受电弓的升弓压力进行动态调整。
试验分开口和闭口两个运行方向。
根据测量数据优化受电弓控制系统参数
Currentcollectiontestindoubleunit:
pressureincushionwasadjustedbythepilotedsystemaccordingtothedataofformertestintwodirections.
350km/h
2009-12-8
受电弓重联弓网受流性能线路试验,试验过程中通过主动控制系统对受电弓的升弓压力进行动态调整。
试验分开口和闭口两个运行方向。
根据测量数据优化受电弓控制系统参数
Currentcollectiontestindoubleunit:
pressureincushionwasadjustedbythepilotedsystemaccordingtothedataofformertestintwodirections.
350km/h
2009-12-9
受电弓重联弓网受流性能线路试验,试验过程中通过主动控制系统对受电弓的升弓压力进行动态调整。
试验分开口和闭口两个运行方向。
根据测量数据优化受电弓控制系统参数
Currentcollectiontestindoubleunit:
pressureincushionwasadjustedbythepilotedsystemaccordingtothedataofformertestintwodirections.
350km/h
(2)试验结果Testresult
受电弓空气动力学调试试验数据:
Pantographaerodynamictestdata:
受电弓空气动力学性能曲线。
其中包括总空气动态力和力传感器1和力传感器2随速度变化曲线。
Pantographaerodynamicperformancecurveincludingtotalaerodynamicforcevsspeedcurve,forcefromforcetransducer1vsspeedcurveandforcefromforcetransducer2vsspeedcurve.
图1-3受电弓闭口方向运行时空气动态力曲线(速度级0~200km/h)
Figure1-3Aerodynamicforcecurveinclosedirection(speedlevel0~200km/h)
图1-4受电弓闭口方向运行时空气动态力曲线(速度级200~250km/h)
Figure1-4Aerodynamicforcecurveinclosedirection(speedlevel200~250km/h)
图1-5受电弓闭口方向运行时空气动态力曲线(速度级250~300km/h)
Figure1-5Aerodynamicforcecurveinclosedirection(speedlevel250~300km/h)
图1-6受电弓闭口方向运行时空气动态力曲线(速度级300~350km/h)
Figure1-6Aerodynamicforcecurveinclosedirection(speedlevel300~350km/h)
图1-7受电弓闭口方向运行时空气动态力曲线(速度级350~300km/h)
Figure1-7Aerodynamicforcecurveinclosedirection(speedlevel350~300km/h)
图1-8受电弓闭口方向运行时空气动态力曲线(速度级300~250km/h)
Figure1-8Aerodynamicforcecurveinclosedirection(speedlevel300~250km/h)
图1-9受电弓闭口方向运行时空气动态力曲线(速度级250~0km/h)
Figure1-9Aerodynamicforcecurveinclosedirection(speedlevel250~0km/h)
图1-10受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级0~200km/h)
Figure1-10Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel0~200km/h)
图1-11受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级200~250km/h)
Figure1-11Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel200~250km/h)
图1-12受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级250~300km/h)
Figure1-12Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel250~300km/h)
图1-13受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级300~350km/h)
Figure1-13Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel300~350km/h)
图1-14受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级350~300km/h)
Figure1-14Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel350~300km/h)
图1-15受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级300km/h)
Figure1-15Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel300km/h)
图1-16受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级300~200km/h)
Figure1-16Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel300~200km/h)
图1-17受电弓开口方向运行时接触力动态力曲线(速度级200~0km/h)
Figure1-17Aerodynamicforcecurveinopendirection(speedlevel200~0km/h)
1.4结论/Conclusion
受电弓在闭口方向和开口方向运行时,通过测试受电弓在加速和减速(0-350km/h以及350km/h-0)过程中不同速度级的空气动态力,为受电弓主动控制系统参数调整提供了科学数据以及调整依据。
对下一步受电弓单列和重联受流性能试验奠定了基础。
Faiveleypantographcontrolsystemisadjustedaccordingtotheaerodynamictestdataofdifferentspeedlevels(bothfrom0Km/hto350Km/handfrom350Km/hto0Km/h),thisbenefitedthenexttestofsingleunitanddoubleunits.
2CRH3动车组法维莱受电弓单列弓网受流性能试验
SingleUnitTest
2.1试验目的/Testpurpose
验证CRH3动车组单列运行时法维莱受电弓的动态性能是否符合相关标准要求。
VerifythedynamicperformanceinsingleunitofFaiveleypantographcomplieswiththerelevantstandards.
测试CRH3动车组单列运行时法维莱受电弓在试验线路接触网下的受流性能是否符合相关标准要求。
VerifythecurrentcollectionperformanceofFaiveleypantographcomplieswiththerelevantstandards.
2.2试验内容/TestContent
①离线(火花)测定;
①Arcing(spark)ratemeasurement;
②受电弓运行状态图像监视弓网受流。
②Videorecordingandmonitoring.
2.3评判标准/Evaluationcriteria
离线(火花)测定
Arcing(spark)ratemeasurement
火花次数不大于1次/160m,一次最大离线时间不大于100ms。
Sparkfrequencyislessthanoneper160m,largestoff-linedurationshouldlessthan100ms.
2.4受电弓运行方向/Runningdirection
测试受电弓为CRH3动车组2号车法维莱受电弓。
受电弓运行方向如下图所示。
图2-1动车组受电弓运行方向示意图
Figure2-1Runningdirectionofpantograph
2.5试验过程/Testingprocess
表2-1单列弓网受流试验过程
Table2-1Testprocessofsingleunit
区段/Section
时间/Time
试验线路/
Testline
试验速度级(km/h)
TestSpeedlevel
K1587~K2133
2009年10月31日
Go
250、300、350以及调试350
K1587~K2133
2009年10月31日
Back
250、300、350以及调试350
2.6试验结果/TestResults
表2-2试验数据
Table2-2TestData
试验时间
Date
速度级
SpeedLevel
(km/h)
受电弓
运行方向
Direction
运行距离
Distance
(Km)
燃弧率
ArcingRate
(%)
2009-12-31
250
闭口Close
53
1.60%
2009-12-31
300
闭口Close
66
6.79%
2009-12-31
350
闭口Close
96
8.09%
2009-12-31
350调试
350De
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