受电弓滑板产业发展状况及检测需求

受电弓滑板产业发展状况及检测需求

张亚飞

中国铁路北京局集团有限公司北京动车段北京102600

摘要：本文将首先介绍受电弓滑板的主要工作原理和类型，其次结合不同国家电弓滑板的发展现状提出了几点个人的看法，最后针对不同类型的滑板展开论述和分析，希望能够帮助有关技术检测人员做好这个方面的工作。

关键词：受电弓滑板；发展状况；检测需求

引言：

随着人类社会工业化程度的不断加深，当前更多的社会企业对于电弓滑板质量的需求不断增加，并且在使用的过程中还需要安排工作人员进行定期的检测工作，然而因为电弓滑板所使用的材料是不同的，所以这给检测工作也是带来了一定的困难。

一、受电弓滑板工作原理

电弓滑板是机车的主要部分，滑板和输电的导线进行直接连接，在滑动的情况下输电导线可以得到电流，这也是机车获得动力的主要来源，工作状况下的受电弓滑板具有以下主要的特点，速度较快，工作环境易变，在和线路进行接触的过程中通常会产生非常大的电流。

所以为了能够营造适合的工作环境，要求滑板的实际性能具有较好的耐冲击性质，耐磨性质和超高的机械强度。滑板的材料可以分为很多种类型，例如纯金属的滑板，碳质滑板和复合型的滑板，下面我们将主要介绍纯金属的滑板工作原理，这种类型的滑板是我国应用最早的滑板，起步于上个世纪的60年代，因为机械强度比较高，使用方便，寿命较高所以被广泛地应用，目前应用在很多的电力机车，遵循现场使用现场制造的原则[1]。

二、当前国内外电弓滑板的发展趋势

（一）电弓滑板在国内的发展流程

我国的电气行业发展起步于50年代，1961年第一条电气化的铁路在宝凤正式运营，因为技术限制该条铁路所使用的建筑材料是铜质的材料，工程中使用的滑板为软质的材料，运动机车由法国供应商来提供，因为技术比较落后，该条铁路在适用了3年之后由于剧烈的磨损就报废了原本导线的高度由11.8mm经过长时间的暴露磨损到9.8mm，基于此在67年之后我国开始使用了碳质的滑板，这种材料的价格比铜材料便宜，但是硬度较低，受到一定冲击力就会发生断裂的情况，在东南部雨季比较潮湿的地方，因为摩擦力逐渐增大最终网络就会发生瘫痪的情况，科学家为了能够解决这一个问题，经过常年的讨论和研究，最终将粉磨冶金技术引入滑板制作中，在80年代之后，铜金粉磨技术融入生产制作中，在目前我国受电弓滑板制造产业发展已经趋于成熟，已经研发出了目前世界上速度最快的电气化线路并正式投入使用，并且结合德国先进的生产经验不断更新滑板的改进工作。

（二）其他国家发展流程

电弓滑板最早在日本这个国家被研发并且使用，并且在干线开通之前，材料在日本经过了很多个过程的研发和修改，例如就材料的类型而言由最初的铜，和石墨到最后铜系的煅烧过程，随着时代的不断发展和进步，日本目前的干线速度已经达到了一个全新的水平，由最初的65km/h到现在的220km/h，但是随着速度的不断增加，对于滑板的材料要求也逐渐增高，所以科学家尝试将铜系粉磨和铁系粉磨融合在一起并且应用在铁路干线中，并且在投入使用之后这些材料在应用之后取得了良好的效果，在国外主流的应用材料是铁铜基粉末，日本铁路技术研究所目前正在研究如何能够研究出性能更加优秀的碳基滑板，在不久的未来这种材料将会得到更加广泛的应用。

在上个世纪70年代之后，紧随日本的是欧洲其他的国家，滑板的材料逐渐得到了比较全面并且广泛的应用，例如德国的ICE，西班牙的AVE都是比较先进的铁路材料，英国使用的是金属化的石墨滑板，在澳大利亚则因为资源的原因使用了碳铜复合材料。

三、电弓滑板检测技术要求

目前因为技术层面的因素，各个国家对于电弓滑板的检测技术要求和检测的方法也是不一样的，下面我们将就使用程度最广的几种方式进行阐述。

（一）图像检测技术要求

在传统的检测技术中，对于电弓滑板的检测技术要求主要的阶段应该在机车行驶过程，停车，断电等主要的部分，此时工作人员需要立刻登上车的顶部，按照规定的施工要求用专业的测量工具去测量电弓滑板的磨损量，观察重点部分是否发生了异常损失的情况，传统检测方法存在的缺点在于施工效率低下，质量不高，人为对于施工质量所产生的干扰因素比较多，因而随着时代的不断发展和进步，这种技术逐渐被淘汰。

（二）确定点位技术检测

东京JR铁路公司已经成功开发了自动磨损测量的系统，这种技术所采用的技术原理为通过被高高架起的超声波装置去发出超声波，将信息传输到信号的接收器上面，利用超声波反射技术再次传输到传感器中，经过一系列的计算可以最终测量出滑板的厚度，这种定点位的测量技术还可以同时检测出物体表面存在的裂缝和沟槽的存在情况。

（三）一般检测技术问题

图像检测技术是当前应用程度比较大的技术，日本GR公司在这个方面的技术还是很成熟的，在检测的过程中全程应用6台ccd检测装置，4台设备用于图像的生成和处理，2台机器用于异常数据的检测，所有机器拍摄得出的图像最终都会被计算机保存在一个统一的文件夹中，工作人员应该做好这个方面的监督和保管的工作。

（四）智能化检测技术

在这个智能化不断进步的时代，我国电气工程科学家成功开发了滑板磨损检测技术并且应用在电车装置上，该项智能系统主要包括内埋式损耗传感器，编码器，和光信号数据传输的通道等。受点滑板在经过接触网中的硬点冲击之后，传感器在这个过程中主要起到一个传输信号的作用，数据在传输的过程中利用空气中已经隔离的信号传输方式，在信号检测的过程中信号经过机车内部的解码装置经过解码处理后被送到控制机中，系统将会根据实际损耗量的不同给出相应的警报等级，在危险的情况下系统还会展开保护设置。

四、结束语

综上所述，电弓滑板产业随着科技的不断进步，无论是材料的组成还是检修的技术都得到了质的飞跃和进步，对于当前比较流行的几种检修方式，笔者希望能够通过上文的介绍让更多的工作人员了解认识。

参考文献：

[1]袁华,王成国,张珊,etal.碳纤维增强受电弓滑板制备及其摩擦磨损性能[J].玻璃钢/复合材料,2012(S1):115-119.

[2]刘豫湘.韶山型电力机车控制系统管路故障处理[J].电力机车与城轨车辆,1994(2):40-43.

[3]何泽夏.面向高铁弓网试验台的控制系统设计与实现[D].2016.

[4]欧阳瑞璟.市域快轨双制式供电的牵引主回路及高压设备研究[J].都市快轨交通,2017(6):84-88.