浅谈接触网动态检测

浅谈接触网动态检测
冯磊
摘要：接触网检测技术是高速铁路建设的关键之一。

随着铁路的不断提速对电气化接触网的要求会更高。

不确定因素会更多，对检测设备要求也会更高。

因此，不断提高检测技术及设备水平才能保证电气化接触网的良好状态，才能保证电气化铁路的运输畅通。

关键词：接触网动态监测
一概述
铁路发展经历了从蒸汽时代、内燃时代到电气时代的过程，提速离不开电气化铁路。

接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要人物，因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。

接触网是沿公务线路架空布置，向电气列车连续提供电力的设备，是电气化铁路的重要组成部分。

它具有露天、无备用、架空等特性，运行状态和技术参数受机车车辆、公务线路和自然环境影响极大。

运行中的电气列车通过受电弓滑板和接触线间的滑动摩擦从网上取流，弓网间机械运动会对接触网造成不同程度的损伤，随时改变接触网设备的技术状态，甚至造成行车事故，如发生弓网故障造成断线，断续的取流过程有可能造成接触线烧损，机车带电过分相会毁坏分相绝缘器，受电弓状态不良造成定位线夹脱落、偏移等。

公务线路外轨超高的改变会造成动态拉出值增大，发生刮弓故障。

严冬季节雨雪天气会造成接触网覆冰，发生接触网断线故障，风力过大甚至导致支持装置翻转和接触网舞动，严重危及行车安全。

因此随时掌握接触网的运行状态以及有关参数，及时对接触网设备进行检修，确保接触网设备技术参数和运行状态符合安全运行的要求，对安全运输的顺利进行有着
至关重要的作用，接触网动态检测就为这种要求提供了可靠的保证。

二重要性
接触网是一个复杂、庞大的供电系统，要达到向电气列车安全不间断的供电目的，必须满足以下几个方面技术条件：
1、符合安全运行要求的几何参数，如拉出值、导线高度、各种限界等。

2、具有与运输能力相匹配的供电能力，电器参数复合要求，如网压、主导电回路载流能力等。

3、在一定速度下要有良好的弓网关系，如硬点产生的冲击尽可能小，接触压力不得过大或过小，离线时间较短等。

4、接触设备各部件质量良好，如接触网零部件、线索、支持装置的材质、工艺等符合要求。

接触网动态监测主要是针对前三方面的要求进行动态测量，并根据对检测数据的综合分析，对接触网当前的运行状态和弓网关系做出恰当的判断，向生产站段提出接触网检修设备的检修内容。

接触网检测是运用技术手段对接触网参数进行在线检测，根据接触网设备可测得的和外部可辨认的特征对其工作状况进行评价。

在高速铁路的建设和发展上，电气化铁路以其显著的优点被许多国家作为大力研究和重点发展的目标，使得接触网设备的检测特别是动态监测变的越来越重要，主要体现在以下几方面：
1、高速电气化铁路的建设和发展需要不断的积累经验，通过不同条件、各种项目检测的结果分析，验证预期效果，找出设备运行规律，为今后设计、施工、维修持续改进提供依据。

2、接触网作为电气化铁路的重要设备，其质量优越与电力机车运行安全直接相关，由于接触网设备露天布置且无备用，工作环境恶劣，如不加强设备检修，及时发现整治设备隐患，就会危及行车安全，
严重干扰运输秩序。

3、以接触网设备运行状态作为依据的状态检修是一种先进、科学、经济的检修体质。

他是通过合理的安排检修周期，及时获得设备状态，通过对检测结果的分析判断，制定检修计划和检修方案，通过增强检修的针对性，节省检修时间和检修成本，提高人员利用率，在通过检测来检验检修质量，获得设备新的状态，其中的检测环节在状态检修实施过程中举足轻重，直接关系到状态检修的成效。

4、在动态情况下，通过模拟受电弓运行环境检测接触网技术参数是最贴近实际运行情况的检测手段。

他能够发现静态检测无法发现的设备问题，提高对设备运行规律的认知程度，积累管理经验。

5、接触网动态检测效率很高，人工检测十公里设备需要几个小时，而动态监测几个小时就能够检测数百公里，检测结果可通过计算机进行辅助处理，减轻了劳动强度，工作效率明显提升。

下面两张图片为动态监测所反映出的问题图片：
接触网上疑似异物
止动垫片未扳到位
三系统简介
高速铁路的快速发展和运营品质的需求，对于铁路牵引供电系统供电设备的安全运行提出了更高的要求。

为确保高速铁路动车组的运营秩序，提高动车组的供电安全性、可靠性，应构建高速铁路供电安全检测监控系统，其目的对高速铁路的牵引供电系统进行全方位、全覆盖的综合检测系统，主要功能包括对告诉接触网悬挂参数和弓网运行参数的检测，对接触网悬挂、腕臂结构、附属线索和零部件的检测，对接触网参数的实事检测，对动车组受电弓滑板状态及接触网特殊断面和地点的实时监测，对接触网运行参数和供电设备参数的实时在线监测等。

高速铁路供电安全检测监测系统技术性能和功能要充分考虑高速铁路供电设备运行检测和监测的需要，所采用的技术和设备应建立在我国铁路现有的成熟装备的基础上，兼顾正在研发的技术装备，同时考虑技术发展的可能性。

高速铁路供电安全检测监测系统包括弓网综合检测装置、接触网安全巡检装置、接触网运行状态监测装置、接触网悬挂状态检测监测装置、受电弓滑板监测装置、接触网及供电设备地面监测装置。

系统组成如下图：
下面分别对这几项做一个简单介绍：
1、高速弓网监测装置：高速弓网监测装置为在综合检测列车安装的车载式接触网检测设备，随着综合检测列车在高速铁路上巡回检测运行，对高速铁路接触网的参数和状态、高速弓网关系进行综合性检测。

2、接触网安全巡检装置：接触网安全巡检装置为在运营动车组上临时安装的检测设备，对接触网的状态进行检测，统计分析接触悬挂部件技术状态，指导接触网状态维修。

3、车载接触网运行状态检测装置：在运营的动车组加装车载接
触网运行状态检测装置，随着运营动车组的运行监测接触网的运行状态，以实现高速铁路接触网状态的全覆盖、全天候的动态监测。

4、接触网悬挂状态检测监测装置：接触网悬挂状态检测监测装置安装在接触网作业车或专用车辆上，周期性的对接触网悬挂系统的零部件及接触网几何参数，特别是腕臂区域的零部件进行高分辨率成像检测，在监测数据的自动识别与分析的基础上，形成维修建议，指导接触网检修。

5、受电弓滑板检测装置：在高速铁路的车站、动车组出入库区域、车站咽喉区加装受电弓滑板检测装置，监测动车组受电弓滑板的技术状态，及时发现运营动车组受电弓的异常状态，指导故障消除，确保接触网和受电弓运行状态良好。

6、接触网及供电设备的地面监测装置：接触网及供电设备的地面监测装置为在接触网特殊断面（如定位点、隧道出入口）及牵引变电所设置的监测装置，监测接触网张力、震动、抬升量、线索温度、补偿位移；供电设备的绝缘状态、电缆头温度等参数，指导接触网及供电设备的维修。

由于高速铁路供电设备检测系统点多面广，既有车载系统又有地面分散系统，监测信息的综合传输和处理是系统的重要组成部分，要建成“车对网地对网”的接触网安全运行综合检测监测系统，须建立资源共享的安全监测信息网络平台。

信息传输系统实现弓网运行监测信息及接触网状态的自动收集和集中管理，建成分散检测、集中报警、网络监测、信息共享的全路弓网运行安全监控系统，为各级供电管理决策部门和作业、维修部门提供电子化安全监测与管理信息服务。

接触网动态监测技术的研究和运用在西方国家起步较早，德国仔仔20世纪50年代就从事这方面的研究，目前已建立起完整的检测、评价以及缺陷处理体系，相对于西方国家我国起步较晚，真正意义的现
代化检测技术研究起步于20世纪90年代初期，经过广大科技工作者和牵引供电技术人员十几年不懈努力，在吸取国外先进技术经验的基础上，结合我国牵引供电工作实际情况，逐步形成适应我国国情的接触网动态检测技术，建立了相对完整科学的接触网动态检测专家诊断系统，以及缺陷的处理、反馈机制，为接触网的日常检修提供了科学的依据，为确保接触网的安全供电和运输安全做出了贡献！。