接触网参数检测技术
接触网拉出值智能检测方法
接触网拉出值智能检测方法摘要电力机车受电弓在规定范围内对接触线滑动接触，拉出值是影响受电弓平滑取流的关键因素。
需要对接触网拉出值的状态进行智慧化、智能化的检测。
通过信息化手段进行实时检测为拉出值的调整提供及时的调整信息。
关键词：接触网拉出值检测引言接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路。
在轨道上空呈“之”字形架设，其主要功能是提高受电弓使用寿命，保证受电弓与接触线的良好接触和平滑取流。
接触线在受电弓上的运动示意图如图1受电弓、接触线运行图所示。
图1受电弓、接触线运行铁路接触网长期处于自然环境中，在风雪雨覆冰的天气以及在列车行驶过程中受电弓的冲击作用，拉出值就可能超出规定范围引发弓网故障，危及行车安全。
目前，拉出值测量工作通过人工现场测量的方式进行，这种方式工作量大，而且很难保证检测质量．因此，拉出值智能检测技术能够提供简洁、有效的验证手段。
1.接触线拉出值的确定拉出值是指定位点处接触线到受电弓滑板中心的距离，在曲线区段拉出值为：a=m+c（1）c=h×H/L（2）式中：a为接触线拉出值（单位：mm）；m为定位点处接触线到线路中心的水平距离；c为定位点处受电弓中心到线路中心的水平距离；h为外轨超高；H为接触线高度；L为轨距。
接触线的拉出值是行车安全的重要因素之一。
由式（1）和式（2）可知，根据以上公式所确定的拉出值在动态取流的情况下常拉出值发生变化情况。
采用智能检测技术可作为一种预警手段，预防行车故障发生，提高行车安全效率。
1.拉出值智能检测模块设计2.1接近传感器应用原理接近传感器是代替接触式检测式检测方法，无需接触被检测对象为目的的传感器的总称，它能检测对象的位移以及把采集信息并转化成电信号。
是广泛用于测量位移、速度、加速度的测量。
对接触网拉出值测量，难点在于需在接触网的接触线与受电弓接触下进行，目前现有传感器和匹配的处理系统体积均过大，造成很多标准传感器无法在接触网定位器上安装使用。
接触网2C检测技术概述.
Catenary-Checking Video Monitor System(CCVM)
目录
1 系统概述 2 主要功能
3 运用情况
1 系统概述
背景：接触网沿线、露天设计，状态难以监
控。 检测手段：添乘、人工巡检
2C装置：临时安装在运营的动车组、电力机
车或其他轨道车辆司机室内，用于巡视检查 接触网的技术状态，指导接触网的维修。
1 系统概述
2 主要功能
1）接触悬挂、支持装置、附加悬挂等高清图像采集；
200万像素相机，监测接触 网全景
2 主要功能
500万像素相机，监测接触 网局部关键细节
2 主要功能
2）能有效判断接触网设备有无脱落、断裂等异常情况； 3）能有效判断危及接触网供电设备安全运行的环境因素； 4）能有效判断侵入接触网限界并妨碍列车运行的障碍或异物；
数量
4套 2套 5套 5套 2套 2套 20套
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杆号+公里标+GPS：快速定位异常位置信息
GPS
2 主要功能
8）形成一杆一档的图片数据库，能对同一位置的历史巡检结果进行对
比分析。
2 主要功能
9）自带采集校准功能，工人可快速掌握图像采集要领
定位装置区域
杆号区域
2 主要功能
9）具备补光功能，可适用于隧道图像的采集
2 主要功能
10）采用B/S架构分布式设计 • 数据一次性导入，故障自动分发，网页模式，任意浏览
• 网页浏览各车间、供电段巡检情况、故障类型统计分析
• 各车间信息共享、故障模型自动建库、实现在线学习
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运用情况
接触网参数检测技术
SWJTU
OCS 2006.11.23
1. 接触网参数检测的作用及内容
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1.1 接触网参数检测的作用(1)
OCS 2006.11.23
无备用的接触网是电气化铁道重要供电设施，在高速情况下，
任何的缺陷都可能造成供电设备或机车的严重破坏，并带来巨大 损失
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数值Fm±3σ是动态接触压力范围的有效界限，还可以由接触电阻的上升和 开始燃弧确定可接触受的动态接触压力最小值 在同样界限条件下得出的标准偏差σ用来比较弓网设计性能，通过调整接触 网和受电弓的设计参数优化运行性能 进一步改进受电弓设计，可有利于减少力的标准偏差值、抬升力的空气动力 成分、平均接触压力和动态范围。这也相应地改进了受电弓的接触性能。重要 的是：速度提高时，Fm-3σ的值不应接近于0
离线 接触网电压
接触网温度
OCS 2006.11.23
检测目的
检测受电弓和接触线的脱离时间，评价弓网配合关系 检测接触网是否有电及电压高低
检测接触网的温度，寻找温度异常点
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1.2 接触网检测的内容(6)
动态参数
检测项目
弓网接触压力
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检测目的
检测接触线和受电弓间的接触压力，分析、研究受电弓和 接触线间的接触状态，评价弓网动态关系优劣
检测接触线位置和厚度原理图
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2.1 德国接触网参数检测技术(16)
OCS 2006.11.23
检测接触线位置和厚度原理图
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2.1 德国接触网参数检测技术(17)
接触网常用参数标准及测量计算
接触网常用参数标准及测量计算接触网常用参数标准及测量计算一、拉出值（跨中偏移值）1、技术标准160km/h及以下区段：标准值：直线区段200－300mm；曲线区段根据曲线半径不同在0－350mm之间选用。
安全值：之字值≤400mm；拉出值≤450mm。
限界值：之字值450mm；拉出值450mm。
160km/h以上区段：标准值：设计值。
安全值：设计值±30mm。
限界值：同安全值。
2、测量方法利用DJJ多功能激光接触网检测仪进行拉出值测量：受电弓滑板平面与两钢轨平面平行，检测仪与两钢轨平面平行，测量时无需考虑外轨超高，直接校准定位点在检测仪上的投影位置，此位置与检测仪中心点的距离就是拉出值。
二、导线高度1、技术标准标准值：区段的设计采用值。
安全值：标准值±100mm。
限界值：小于6500mm；任何情况下不低于该区段允许的最低值。
当隧道间距不大于1000m时，隧道内、外的接触线可取同一高度。
2、测量方法利用DJJ多功能激光接触网检测仪进行导高测量：将测量仪置于两钢轨之上与两轨面平行，利用测量仪上的观察窗校准定位点位置，测出定位点至两轨面的垂直距离即为导高。
三、导线坡度及坡变率1、技术标准标准值： 120km/h及以下区段≤3‰；120-160km/h区段≤2‰；200km/h区段≤2‰，坡度变化率不大于1‰；200-250km/h区段≤1‰，坡度变化率不大于1‰。
安全值：120km/h及以下区段≤5‰；120-160km/h区段≤4‰。
其他同标准值。
限界值：120km/h及以下区段≤8‰；120-200km/h区段≤5‰；200km/h及以上区段同安全值。
160km/h及以上区段，定位点两侧第一根吊弦处接触线高度应相等，相对该定位点的接触线高度允许误差±10mm，但不得出现V字型。
2、测量与计算方法定位点A与定位点B之间的坡度测量：1、测出A点的导高h a；2、测出B点的导高h b；3、测出或计算出A、B之间的距离H；4、计算出A、B两点之间的导线坡度P ab＝（h b －h a）/H×1000‰；5、将P ab记入定位点B的导线坡度P b，即P ab＝P b。
接触网检测技术概论
1.3 弓网受流系统的基本条件
保证功率传输的可靠性 受流系统的运行安全性 良好的受流质量 保证受流系统的使用寿命 减少对周围环境的影响
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1.4 接触网的基本组成
• 架空接触网系统：承力索、接触 线、回流线、防雷线、馈电线和 加强线
• 基础、支持结构以及夹持、支撑、 调整和绝缘接触线和其它带电体 的部件
（7）张力补偿器
21
4.2 腕臂结构的检测内容
（1）腕臂结构中零部件的状态 （2）定位拉线的状态 （3）平腕臂、斜腕臂、定位管、防风支撑等杆件
的位置和状态。 （4）腕臂绝缘子的状态 （5）隧道立柱和硬横跨立柱
22
4.3 附加导线的检测内容 （1）AF线的状态 （2）PW线的状态 （3）回流线的状态。
• 接触线高度:接触线距轨面的高度。
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便携式测量装置
（1）测杆 （2）接触网激光测量仪＋轨道尺
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接触线拉出值和高度非接触检测之一线阵摄像机图 像处理法
非接触测量方式
线阵摄像机三角形测量法
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非接触式测量原理： 利用线阵摄像机三角形测量技术实现。 使用四台线阵摄像机，对接触线进行扑捉成像，根据接
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5.4 高速运动检测
车载检测设备，如1C、2C、3C等，为等速运 行检测，
（1）检测设备（传感器）适合高速运行条件 （2）电磁兼容问题 （3）定标定位问题
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第6章 接触网检测的几项关键技术或条件 5.1 电磁兼容问题 5.2 高压侧检测电源问题 5.3测量信号的高低压侧传输问题 5.4 定标定位问题
• 安装在线路接触网支持装置上的 开关机构、监视和保护设备
7
第2章 接触网检测技术的发展 2.1 国外主要国家接触网检测的重点 2.2 我国接触网检测技术的发展 2.3 接触网检测技术的发展趋势
接触网6C检测技术PPT精选文档
装置包括高清摄像机、照明设备、图像处理设备等
1.检测方式：装置采用高清摄像机在动车组上记录 行车沿线接触网设施 全景，对接触网的关键区域 进行采集并能输出高清图片。
接触网6C检测技术
关长喜
近期的接触网相关信息
杭州地铁1号线
钱塘江靠近江 陵路站防淹门下方 的接触网安装可断 开装置。列车受电 弓摩擦导致接触线 从汇流排中脱落， 引起短路、跳闸。 供电中断48min。
113名乘客被紧急疏散至江陵路站，共有25列车受到事故影响。
近期的接触网相关信息
京沪高铁
2013年6月18日晚7点49分，距南 京南站约15km处的仙林附近，温州开 往徐州的D5432列车因故障趴窝，虽然 离南京南站只有5min距离，但随后的 救援却花了3个多小时。
4C：CCHM
接触网悬挂状态检测监测装置
High-precision CatenaryChecking Monitor Device
安装在接触网作业车或专用车辆上，周 期性地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，在检测数据 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。
技术诊断的理论体系
状态识别与诊断决策
久病成良医 良医疗病，病万变药亦万变 良医者，常治无病之病，故无病 望闻问切四字，诚为医之纲领
什么是6C?
高速铁路供电安 全检测监测系统 (6C 系统)总体技术 规范
铁总运 [2012]136号文件
1C： CPCM 高速弓网综合检测装置 Comprehensive Pantograph and Catenary Monitor Device
6C：CCGM
接触网及供电设备地面监测装置
地铁接触网状态检测技术浅析
地铁接触网状态检测技术浅析摘要：随着我国地铁事业的发展，列车速度的加快，地铁接触网检测技术也随之被广泛应用。
接触网检测技术是地铁运行中的重要措施之一，目的在于保证列车安全行驶。
接触网检测项目主要包括几何参数测量，离线检测，网压检测，弓网接触压力检测，弓网冲击检测等等。
本文介绍了各种接触网检测方式，指出利弊，并提出各项检测方式中存在的问题和需要注意的地方。
关键词：接触网检测，检测方式，动态测量，检测车1引言地铁接触网是其构成中的重要部分。
接触网是供电设备，它的主要作用是为列车提供电能与动力，不仅要保证向列车正常提供电流，还要保证接触悬挂能稳固的处在规定空间的位置上。
因为受电弓有一定宽度，而且列车速度很快，如果参数发生变化，就可能发生接触网和受电弓的故障。
如果收到外部的作用影响，发生过热的情况，就有可能中断供电，导致列车停止运行。
因此需要随时对接触网进行检测，检修与维护，才能够保证它处于正常状态，正常供电，正常为列车提供动力。
2 接触网测量方式因为接触网跨距弹性不均匀，受电弓的惯性力等因素影响，受电弓与接触线会有离线现象发生。
接触网检测包括测量“接触网几何参数”（接触线高度，接触线高度差，拉出值，等等）和“硬点”（列车高速运行时受电弓在垂直方向的振动和冲击值），掌握接触网状态，以便及时检修，维护设备，而保证地铁供电系统的正常工作，保证地铁道路安全运营。
测量地铁接触网，不同时期产生了不同的测量方法。
主要有静态测量，接触式检测方式，非接触式激光雷达扫描测量法，非接触式图像测量法，地铁网轨检测车。
2.1 静态测量静态测量就是测量地铁接触网接触悬挂各个部位的静态尺寸，主要是测量“接触线高度”，“抬升值”以及“之字值”，静态检测可以检验出接触网是否按照设计要求设计，是否完全符合设计标准。
静态测量的局限性就在于: 静态测量只能够反映接触网的静态位置。
而接触网安装使用后，经过一定的时间，要检查它的几何尺寸是否符合了设计给出的数据标准。
接触网6C检测技术
诊断
从医学角度对人的精神和体质状态作出判断。
诊断的步骤大致为： ①收集资料。通过询问就诊者的主观感受症状采集病史资料。另外，体征、 体格检查、实验检查、影像检查（X射线，超声波和核素等）、心电图、脑电 图、肌电图、视网膜电图描记、内窥镜检查、病理检查、功能检查、试验治 疗、手术探查等资料均对诊断有一定作用； ②评价资料。对收集的资料，首先要估计其真实性和准确性，然后辨别其反 映的是正常还是异常。若属异常，再进一步评价诊断价值； ③分析推理判断。即在评价资料的基础上进行综合、分析、联想、推理，然 后作出结论。
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VM 接触网安全巡检装置 Catenary-Checking Video
Monitor Device
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
I2:排除可 能影响功能 的故障
I3:排除各 种检测所发 现的故障
➢结构部件免维修是前提 ➢技术诊断是状态修的基础
接触网的技术诊断
在尽可能不影响列车运行的条件下，用度量或察看外观的方式，弄清并评 价接触网设备的运行状态称为接触网的技术诊断。
技术诊断的目的在于减少维修次数，避免无效修理和盲目修理，并能在充 分利用接触网设备的剩余寿命、减少对运营干扰的前提下，选择适宜的时间对 接触网进行修理。
关长喜
近期的接触网相关信息
杭州地铁1号线
钱塘江靠近江 陵路站防淹门下方 的接触网安装可断 开装置。列车受电 弓摩擦导致接触线 从汇流排中脱落， 引起短路、跳闸。 供电中断48min。
113名乘客被紧急疏散至江陵路站，共有25列车受到事故影响。
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68.3%的接触压力数值在Fm±σ之间 95.5%的接触压力数值在Fm±2σ之间
99.7%的接触压力数值在Fm±3σ之间
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2.1 德国接触网参数检测技术(12)
测量结果的评价和评估
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检测的目的
为弓网关系评价提供数据 接触网施工部门冷滑试验，为接触网调整提供依据 及时发现接触网的缺陷，为接触网维护提供依据
接触网检测不能代替接触网维修，但可以根据检测结果制定必要的维修措 施，避免无效的维修措施
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1.1 接触网参数检测的作用(4)
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对检测的要求
接触网参数检测技术
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西南交通大学电气工程学院 接触网研究室
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主要内容
1. 接触网参数检测的作用及内容 2. 接触网参数检测技术现状 3. 接触网参数检测技术的发展趋势 4. 接触网参数检测装备在客运专线中的应用规划
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判断绝缘锚段关节处两支接触线水平距离是否符合要求
检测接触线与受电弓的始触区，区内应无接触网零件 检测定位器在垂直线路平面上的投影的坡度值，与标准的定位器 坡度值比较 确定支柱是否侵入车辆限界
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1.2 接触网检测的内容(5)
电气参数
检测项目
离线 接触网电压
接触网温度
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检测目的
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1.2 接触网检测的内容(8)
其它参数
检测项目 检测目的
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接触线磨耗 接触线探伤
检测接触线磨耗面宽度，根据残余面宽度换算残余截面 面积,决定何时更换导线 寻找接触线可.12.11
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车体补偿设备
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2.1 德国接触网参数检测技术(19)
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从上到下：接触线距受电弓中心位置、接触线高度、车辆摆动、接触线厚度
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2.1 德国接触网参数检测装备(20)
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1.1 接触网参数检测的作用(2)
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检测的方法
运用各种技术手段对接触网各个部件的参数进行在线检测，对其工作状况进 行评价 接触网检测的定义——根据接触网设备可测得的和外部可辨认的特征求出并 评价其状态
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1.1 接触网参数检测的作用(3)
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数值Fm±3σ是动态接触压力范围的有效界限，还可以由接触电阻的上升和 开始燃弧确定可接触受的动态接触压力最小值 在同样界限条件下得出的标准偏差σ用来比较弓网设计性能，通过调整接触 网和受电弓的设计参数优化运行性能 进一步改进受电弓设计，可有利于减少力的标准偏差值、抬升力的空气动力 成分、平均接触压力和动态范围。这也相应地改进了受电弓的接触性能。重要 的是：速度提高时，Fm-3σ的值不应接近于0
检测接触线位置和厚度原理图
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2.1 德国接触网参数检测技术(16)
OCS 2006.12.11
检测接触线位置和厚度原理图
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2.1 德国接触网参数检测技术(17)
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2.1 德国接触网参数检测技术(18)
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2.1 德国接触网参数检测技术(13)
测量结果的评价和评估 接触压力的极值多发生在接触网不规则的地方，比如： ——不均匀的抬升量； ——接触线安装缺陷； ——接触线的缺陷； ——单一质量块（点负荷）
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特殊的接触压力极值很可能发生在限定范围之外，可将它们视为接触网的局 部故障
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2.2 韩国接触网参数检测技术(1)
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2.2 韩国接触网参数检测技术(2)
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激光扫描系统
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2.2 韩国接触网参数检测技术(3)
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检测结果要与被测量真值相符，即误差要小 检测装置的接入不能影响被测量 测量装置要具有好的频率响应特性、高的灵敏度、快速响应能力 测量结果受非被测量的影响要小 测量装置要有好的复现性 应用的测量装置要有适合工作现场条件的能力 检测装置要安全可靠、容易维修和校准
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1.2 接触网检测的内容(1)
F4
F3 ys F3+F4
Ys K s
( F1 F3 ) ( F2 F4 ) F1 F2 F3 F4
弓线接触压力
F2 F4 F1 F2 F3 F4
Fk ( F1 F2 F3 F4 ) ms as
F1 F3 F1 F2 F3 F4
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意大利ＭＥＲＭＥＣ公司 的ＲＯＧＥＲ２０００
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2.1 德国接触网参数检测装备(20)
接触线抬升固定测量设备
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绝缘线 滑轮 传感器
接触线
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2.1 德国接触网参数检测装备(21)
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接触线的最大抬升与支持结构位置上受电弓的接触压力成正比， 根据这一结论，可以得知受电弓的运行状况
as (a1 a2 a3 a4 ) / 4
ms
——滑板的总质量
接触线位移
根据测得的力计算测量结果
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2.1 德国接触网参数检测技术(6)
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Faero
Faero 滑板和弓头间力的测量单元
绳索张力测量单元
测量空气动力分力对受电弓滑板的影响
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几何参数
受电弓动态包络线 接触线高度 接触线高度变化率 拉出值 跨中最大偏移值 锚段关节处两接触线水平距离、垂直距离 线岔处受电弓始触区 定位器坡度 支柱侧面限界
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接触网的几何位置以轨道平面为基准，检测设备为车载设备时，应对车 辆的晃动给予补偿 受电弓的接触或风的影响对接触线的位置会有影响
受电弓上传感器的布置
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2.1 德国接触网参数检测技术(4)
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测力传感器（内含加速度传感 器）及其安装
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2.1 德国接触网参数检测技术(5)
x F2
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F1+F2
F1
F1、F2、F3、F4分别为接 触线作用到滑板上导致 传感器内力的增加
供电变压器(左)及光学数据传送器
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2.1 德国接触网参数检测技术(10)
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2.1 德国接触网参数检测技术(11)
测量结果的评价和评估 弓线接触压力测量结果符合正态分布，引入统计标准：
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——算术平均值Fm
2. 接触网参数检测技术的现状
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2.1 德国接触网参数检测技术(1)
弓网接触压力测量系统
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2.1 德国接触网参数检测技术(2)
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2.1 德国接触网参数检测技术(3)
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2.2 韩国接触网参数检测技术(4)
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2.3 意大利接触网参数检测技术(1)
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2.3 意大利接触网参数检测技术(2)
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Roger 1000K
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2.3 意大利接触网参数检测技术(3)
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2.1 德国接触网参数检测技术(14)
接触线几何参数及磨耗检测设备(CCD与聚光灯)
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2.1 德国接触网参数检测技术(15)
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1982年研制,只能夜 间使用 1996年改进,白天也 可以使用 2000年采用高分辨率 摄像机，能测量接触 线磨耗
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对于列车某一运行速度，在测量的抬升量中任何增加或减少，均表明有干 扰或受电弓缺陷。可能的原因为： ——空气动力Faero过高或过低，由于： 风挡调节不当或损坏； 诸如受电弓板面倾斜引起的接触滑板间接磨损。 ——静态接触压力Fstatic过高或过低，由于： 静态接触压力调节不当 由滑板引起的接触滑板质量有较大变化，例如：磨损超过允许极限。 ——动态接触压力的动态分力Fdynami过高或过低，由于： 受电弓机械部件的缺欠，比如：调节器有缺欠； 由滑板引起的接触滑板质量有较大变化，例如：磨损超过可接受极限 观察抬升可以成为对受电弓自动诊断的重要手段，可以有效地检测许多 缺陷。这种检测不能确认缺陷的真正起因