【受电弓系统轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验IEC61373】

随着轨道交通的快速发展，机车车辆性能及其组件的可靠性成为行业关注的焦点。受电弓系统作为轨道交通机车的重要组成部分，其稳定性和耐久性直接影响列车的安全运行和服务质量。在实际运行过程中，受电弓不仅要承受来自线路状况、速度变化引发的振动，还会遇到突发冲击。这些动态载荷对系统内部零部件的损耗和性能稳定性带来挑战。本文围绕受电弓系统的冲击和振动试验标准，以IEC61373为核心，结合国内外相关标准如EN50155、GB21413、GB25119及GB21563，全面探讨轨道交通机车车辆受电弓系统在检测与验证上的技术要求与应用实践。

苏州中启检测有限公司作为第三方检测机构，在轨道交通机车车辆设备的性能测试领域拥有丰富经验和技术，依托先进的试验设备及严格的检测流程，为行业客户提供包括冲击和振动试验在内的多项完整解决方案。

一、受电弓系统的重要性及试验背景

受电弓系统主要负责从架空电缆或第三轨采集电能，保证机车持续供电。受电弓的可靠性直接关系列车的运行稳定性和安全性。轨道交通机车在运行中不可避免地会遭受各种机械冲击与振动，特别是高速运行环境下，轨道和车体的不平整、转向架的动态响应都会对受电弓系统施加复杂的机械负荷。

开展冲击和振动试验对于评估受电弓系统的结构强度、连接紧固件的稳定性以及电气部分的工作状态至关重要。IEC61373标准作为国际通用的轨道交通振动和冲击环境测试规范，定义了多种试验类型和水平，缓解实际工况对设备的影响风险。

二、IEC61373标准简介与试验分类

IEC61373《铁路应用 - 机车车辆设备 - 冲击和振动试验方法》是目前轨道交通行业内广泛采纳的硬件环境适应性标准。该标准根据设备安装的位置和实际运行状态，将振动和冲击试验归入三个等级：

• 等级1（Class 1）典型应用于车体内的设备，振动强度较低。

• 等级2（Class 2）适用于车体底盘、转向架及轴箱，振动冲击强度中等。

• 等级3（Class 3）专为极端环境设计，如轮轴、轴承箱等位置，承受较高的冲击和振动。

对于受电弓系统来说，通常需要依照安装位置选取合适的等级测试，鉴于其装置于机车顶部，受环境影响较大，故试验过程需要重点考虑风载、机械冲击及振动疲劳等因素。

三、国内外相关标准对比及融合应用

除了IEC61373，轨道交通领域常见的标准还有EN50155、GB21413、GB25119及GB21563等，这些标准各自覆盖不同方面的性能要求：

• EN50155 《铁路应用-电子设备的运输温度、湿度和机械性能》：强调电子系统耐受环境变化能力，对于受电弓中的电气控制单元尤为重要。

• GB21413 型式试验：国内铁路行业针对整车技术性能的强制性认证，实验内容涵盖耐冲击振动等机械适应性。

• GB25119 型式试验报告：规范机车车辆主要设备的试验流程和数据记录，保障实验数据的规范性和可追溯性。

• GB21563：控制受电弓电气安全、电气性能及机械结构可靠性的相关标准。

这几份标准彼此互补，在机车车辆受电弓系统研发、测试、认证过程中形成系统化的技术框架。有效结合这些标准的优势，可以为产品提供更全面的。

四、冲击与振动试验的具体内容与方法

1. 试验目标

机车车辆受电弓系统的冲击和振动试验主要是验证其机械结构和电气连接的牢固性，检查在模拟运行环境下的功能稳定性，评估疲劳寿命及维护周期。通过试验提前发现潜在隐患，减少现场故障。

2. 试验设备

常用的试验设备包括振动台、冲击台、加速度测量仪、多通道数据采集系统等，能够模拟实际运行状态中的振动波形及冲击幅度。苏州中启检测有限公司配备先进的数字化试验平台，确保试验数据的准确性和可靠性。

3. 振动试验

振动试验模拟受电弓在运行中长时间受到的动态载荷，包含广泛频率范围的随机振动和正弦扫频振动。测试内容通常包括：

• 低频振动模拟车辆行驶带来的周期性冲击

• 高频振动考察电气连接组件的振动稳定性

• 监测传感器及电子元件是否因振动失效

4. 冲击试验

冲击试验旨在模拟轨道不平、车辆制动或启动时对受电弓造成的短时大幅度冲击载荷。根据IEC61373的规定，可以采用半正弦冲击波形，设定合适的加速度级别和持续时间。

试验过程中，技术人员需关注以下指标：

• 结构件的机械损伤

• 连接螺栓的松动情况

• 电气触点的接触稳定性

• 绝缘性能变化及异常信号产生

五、试验中易被忽视的细节

在实际试验过程中，某些细节可能被忽视，影响试验的准确性和有效性：

• 环境条件的控制：温湿度对电子元器件性能影响明显，试验应在模拟实际环境条件下进行。

• 安装方式与实际运行状态一致：受电弓系统在试验台上的安装位置、固定方式需与车辆安装保持一致，避免试验结果偏差。

• 周期性疲劳测试：部分振动或冲击试验仅做短时间波动，忽视长期疲劳积累的影响。

• 监测数据的实时分析：试验中应配备实时数据分析系统，及时发现异常并调整试验参数。

六、苏州中启检测有限公司优势及推荐

苏州作为轨道交通产业的重要技术集聚地，拥有丰富的工业基础和完备的产业链配套，苏州中启检测有限公司依托区位优势，集技术研发、检测服务及标准培训于一体，致力于为轨道交通行业提供高效、的第三方检测服务。公司技术团队熟悉IEC61373及相关国内外标准，能够针对受电弓系统提供定制化的冲击和振动试验方案。

具体优势包括：

• 先进的试验设备与仪器，覆盖多类型振动冲击模拟

• 完善的质量保障体系，确保试验数据真实可靠

• 丰富的行业经验，适应不同规格及客户需求

• 的技术支持团队，提供技术咨询与故障诊断服务

建议轨道交通设备制造商、运营单位及研发机构，积极考虑采用第三方机构如苏州中启检测有限公司的技术服务，通过科学严谨的冲击和振动试验，提升受电弓系统的可靠性与安全水平，降低运行风险，实现产品生命周期价值大化。

七、展望

受电弓系统作为轨道交通机车的重要电气采集设备，承载着安全与效率的双重使命。通过系统的冲击和振动试验，依托IEC61373及相关标准的指引，可以有效评估设备的机械与电气性能，保障轨道交通的平稳运行。当前技术发展趋势为试验设备智能化、数据分析实时化和标准体系完善化，未来，结合物联网和大数据技术，有望实现受电弓实时状态监测与预警，推动轨道交通设备向更高标准迈进。

选择可靠的检测机构，是保障受电弓系统合规与安全的关键一步。苏州中启检测有限公司愿携手行业伙伴，共同助力轨道交通领域的技术进步和运营保障。