基于SAPSO的高速铁路受电弓型面优化

刘仕兵，张怡欣，李思明

(华东交通大学电气与自动化工程学院，江西 南昌 330013)

1 引言

随着高速电气化铁路的飞速发展，对运营质量提出了更高的要求。受电弓滑板磨耗现象广泛存在于高速电气化铁路中，并会造成较大的危害，一直是影响重载铁路运输安全性和稳定性的重要问题之一。受电弓受流过程是在动态中完成的，弓网受流质量是影响列车正常运行的关键，弓网受流技术是高速电气化铁路关键技术之一[1]。弓网磨耗的特殊性是受电弓滑板在接触网上滑行时会同时造成电气磨损、机械磨耗和化学磨耗，其中以机械磨耗为主。

国内外学者对直接的受电弓型面优化方面研究较少，但在不同方面对于受电弓磨损情况开展了一系列研究。陈忠华[2-3]等基于载流摩擦磨损试验机对弓网摩擦力建模，分析并研究波动载荷下弓网滑动电接触的载流特性及电弧干扰；杨红娟[4-6]等对弓网振动产生电弧等产生摩擦磨损分析了不同试验速度对受电弓滑板的磨损率、磨损形态以及摩擦系数的影响，并进一步研究了滑板振动与电弧产生的相关机理；戴利民等[7-9]基于滑板导线受流磨损试验样机对浸金属碳滑板材料进行了受流磨损试验，采用磨损量计量方法分析了不同的接触压力、电流、滑行速度对碳滑板材料的受流磨损性能的影响；王胜[10]结合Archard磨耗模型推导弓网摩擦副磨耗公式，对刚性平面悬挂布置提出了优化建议；Giuseppe等[11-12]基于弓网摩擦磨损试验平台，建立接触线与滑板的预测方程和预测数学模型，研究了弓网磨耗与材料、电流、表面的不平整性有关；……