杨志鹏，李华伟，孙忠国，李国国

0 引言

铁路电气化是铁路发展的大方向，国内正在大力推进既有线路的电气化改造和高速电气化铁路的建设，列车运营速度已达到国际先进水平。通过弓网间相互作用实现机车牵引受流是电气化铁路关键环节，随着列车速度不断提高，弓网关系越来越引起重视。弓网电弧参数是体现弓网关系的一个重要特征，在实际运营中弓网电弧会增加接触线和受电弓滑板的磨耗，影响受流质量，产生电磁干扰、噪声等问题。

为了研究弓网电弧的特性，需要真实检测各种数据。采用简单的模拟装置最大限度地模拟弓网系统真实模型，可以为检测提供真实可靠的平台，也为进一步进行现场检测奠定了良好的基础。

1 弓网电弧发生机理

当空气处于一定的电场中，其中的带电粒子会沿着所受电场力的方向作加速运动，在带电粒子加速运动过程当中，有可能与其他气体分子发生碰撞，造成部分气体分子电离，产生电子和正离子，从而进一步导致电子崩的产生，这就是电子碰撞电离。当空气间隙上电压达到一定数值后，流过间隙的电流剧增，空气失去绝缘能力，这种由绝缘状态变为导体状态的变化称为击穿[1]。

电弧的形成主要分为4种类型[2]：

（1）当触头刚分开时，产生很大的电场强度，阴极表面的电子被拉出成为弧隙间最初的自由电子。

（2）阴极表面发射出的电子和弧隙中原有的少数电子在电场作用下，不断与其他粒子发生连续的碰撞游离，导致在触头间充满了电子和离子，在外压的作用下触头间介质就可能导致被击穿而形成电弧。……