接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)在設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

潘南紅，張翔鷗

0 引言

接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)是通過(guò)接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)車(chē)在仿真弓網(wǎng)關(guān)系狀態(tài)下對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果，反映了接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并為基層班組開(kāi)展設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作提供依據(jù)?？茖W(xué)應(yīng)用動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于在設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作中提高工效及設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，具有事半功倍的效果。下文就成都鐵路局貴陽(yáng)供電段對(duì)檢測(cè)車(chē)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)運(yùn)用情況進(jìn)行闡述。

1 接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的基本概況和檢測(cè)指標(biāo)

貴陽(yáng)供電段進(jìn)行接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的 EX 3997596 檢測(cè)車(chē)的檢測(cè)裝置安裝在25 型客車(chē)車(chē)體上，設(shè)計(jì)速度160 km/h。車(chē)體頂部裝有檢測(cè)受電弓、桿號(hào)測(cè)量探頭、導(dǎo)線高度測(cè)量傳感器、探照燈、空調(diào)機(jī)組、觀察閣樓等；車(chē)內(nèi)設(shè)主、副司機(jī)室，檢測(cè)室，高壓室等設(shè)施；車(chē)下吊裝發(fā)電機(jī)組、油箱、外接電源線卷線箱等，在Ⅱ位端3 位軸頭上裝有測(cè)速用傳感器及補(bǔ)償傳感器，檢測(cè)車(chē)工作時(shí)加掛在旅客列車(chē)尾部對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

目前貴陽(yáng)供電段每月對(duì)管內(nèi)接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行一次動(dòng)態(tài)檢測(cè)，表1 列出了檢測(cè)超限標(biāo)準(zhǔn)。

表1 貴陽(yáng)供電段接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)超限標(biāo)準(zhǔn)一覽表

2 動(dòng)態(tài)檢測(cè)在應(yīng)用中存在的不足

動(dòng)態(tài)檢測(cè)是近年發(fā)展的新技術(shù)，基層班組在應(yīng)用動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)中存在一些不足，表現(xiàn)在以下3 方面。

（1）對(duì)動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)存在的差異缺乏認(rèn)識(shí)。經(jīng)常出現(xiàn)曲線拉出值動(dòng)態(tài)二、三級(jí)超限，靜態(tài)復(fù)核正常，或者處理了定位點(diǎn)拉出值，在下次檢測(cè)中又出現(xiàn)跨中拉出值動(dòng)態(tài)超限；硬點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)三級(jí)超限，停電上網(wǎng)檢查處理又不存在超限。

（2）單一的數(shù)據(jù)分析方法無(wú)法總結(jié)出產(chǎn)生問(wèn)題的規(guī)律。在設(shè)備的維護(hù)管理中，對(duì)于檢測(cè)數(shù)據(jù)分析的單一性表現(xiàn)在動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)缺乏關(guān)聯(lián)分析；連續(xù)期數(shù)據(jù)、同類(lèi)問(wèn)題缺乏對(duì)比分析；接觸網(wǎng)與軌道線路缺乏相關(guān)分析等。在處理超限檢測(cè)數(shù)據(jù)上往往是孤立的看待，很難找出產(chǎn)生問(wèn)題的結(jié)癥所在，造成動(dòng)態(tài)檢測(cè)頻繁超限、反復(fù)處理的局面。

（3）處理超限動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)的盲目性。接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)車(chē)每次檢測(cè)到的超限動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，都要求班組根據(jù)接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)考核辦法規(guī)定的處理時(shí)限進(jìn)行閉環(huán)處理。班組為了完成任務(wù)，往往采取2種片面的做法，一是對(duì)靜態(tài)復(fù)核檢測(cè)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的分析后認(rèn)定為不超限直接上報(bào)銷(xiāo)號(hào)；二是對(duì)超限處所進(jìn)行盲目處理，處理了舊的超限又同時(shí)產(chǎn)生了新的超限，這以曲線拉出值在定位和跨中的匹配、導(dǎo)高與線坡匹配比較典型。

3 動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)差異的因素分析

接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)考核辦法中主要以拉出值、導(dǎo)高、線坡、硬點(diǎn)等指標(biāo)作為考核評(píng)價(jià)基層班組的依據(jù)，基層班組也圍繞該指標(biāo)開(kāi)展設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作，在運(yùn)用動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)中存在不足的主要原因還是對(duì)數(shù)據(jù)缺乏系統(tǒng)的研究，現(xiàn)分析如下。

3.1 拉出值

影響動(dòng)態(tài)拉出值的因素較復(fù)雜，主要從檢測(cè)車(chē)的運(yùn)行、軌道線路的狀態(tài)分析對(duì)受電弓中心橫向偏移的影響。

3.1.1 車(chē)輛運(yùn)行方面

列車(chē)通過(guò)曲線區(qū)段時(shí)，為了平衡自身重力產(chǎn)生的慣性離心力，需要在曲線軌道上設(shè)置外軌超高，其超高的設(shè)計(jì)值為式中，vj為均方根設(shè)計(jì)速度，km/h；R 為曲線半徑，m。

實(shí)際上，檢測(cè)車(chē)通過(guò)曲線，其運(yùn)行速度v 不可能與vj完全相同，當(dāng)v＞vj時(shí)，產(chǎn)生欠超高，而當(dāng)v＜vj時(shí)，產(chǎn)生過(guò)超高，這些未被平衡的超高使得設(shè)置在檢測(cè)車(chē)與轉(zhuǎn)向架之間的彈簧產(chǎn)生壓縮或伸張，進(jìn)而使受電弓中心線橫向位置發(fā)生偏移[2]，如圖1 所示。

圖1 減震彈簧變化狀態(tài)示意圖

《鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)曲線欠超高和過(guò)超高的規(guī)定見(jiàn)表2。當(dāng)存在未被平衡的超高Δh 時(shí)，轉(zhuǎn)向架兩側(cè)出現(xiàn)偏載，偏載量

則彈簧壓縮（伸長(zhǎng)）量Δx = ΔQ1/C1

由三角函數(shù)可計(jì)算造成受電弓中心的偏移量：

式中，Q 為平均軸重，kN；H1為車(chē)體重心高度，mm；H2為車(chē)底板到軌面的距離，mm；H 為受電弓頂面至軌面的高度，mm；C1為彈簧垂直總剛度，kN/mm2；α 為兩側(cè)減震彈簧間的距離，mm；S1為線路鋼軌中心間距，取S1= 1 500 mm[3]；Δh 為未平衡超高，mm。

表2 曲線欠超高及欠超高與過(guò)超高之和允許值表 單位：mm

接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種形式的振動(dòng)，影響受電弓中心橫向偏移的振動(dòng)因素固然很多，但是起決定性影響因素的是車(chē)體側(cè)滾振動(dòng)，而且最為嚴(yán)重的是下側(cè)滾振動(dòng)，其次是橫擺振動(dòng)[4]。車(chē)輛側(cè)滾振動(dòng)對(duì)受電弓中心橫向偏移量呈三角函數(shù)的正切值放大影響，如圖2 所示。行維護(hù)工作，是發(fā)揮動(dòng)態(tài)檢測(cè)作用的有效途徑。

（1）確立應(yīng)用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，提升設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。從EX3997596 型動(dòng)態(tài)檢測(cè)車(chē)檢測(cè)的項(xiàng)目來(lái)看，可歸納為3 類(lèi)指標(biāo)：安全性指標(biāo)主要有拉出值、導(dǎo)高、線坡等；受流性指標(biāo)主要是弓網(wǎng)壓力；平順性指標(biāo)主要是硬點(diǎn)。除受流性指標(biāo)的弓網(wǎng)壓力屬于機(jī)車(chē)受電弓控制外，接觸網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)思路應(yīng)是保證安全性指標(biāo)，改善平順性指標(biāo)。

（2）明確及分析動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的關(guān)系。動(dòng)靜態(tài)參數(shù)互補(bǔ)的關(guān)系。周期性的建立和更新靜態(tài)檢測(cè)參數(shù)，并與動(dòng)態(tài)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，找出影響安全性和平順性指標(biāo)的薄弱環(huán)節(jié)，納入并編入月度運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃。

以靜態(tài)參數(shù)為依據(jù)，動(dòng)態(tài)參數(shù)為參考。接觸網(wǎng)從設(shè)計(jì)、施工一直到運(yùn)行，其依據(jù)都是靜態(tài)的設(shè)計(jì)資料、圖紙等規(guī)定的參數(shù)值。如果安全性指標(biāo)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的參數(shù)超限，但在受電弓包絡(luò)線的安全范圍內(nèi)，經(jīng)復(fù)核靜態(tài)參數(shù)是在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)的，那么它的參數(shù)就是合格的。

（3）對(duì)頻繁發(fā)生的問(wèn)題重點(diǎn)追蹤，采取有針對(duì)性的處理措施。對(duì)于一些區(qū)段的動(dòng)態(tài)檢測(cè)連續(xù)期出現(xiàn)同類(lèi)性質(zhì)的頻繁超限，往往是由于設(shè)備間關(guān)聯(lián)因素的匹配不當(dāng)引起的，要對(duì)該類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)追蹤，采取有針對(duì)性的處理措施。如滬昆線羊坪至青溪區(qū)間上行線支柱 130#—支柱 184#曲線半徑500 m，外軌超高125 mm，接觸網(wǎng)支柱的跨距為50～55 m，定位處拉出值設(shè)計(jì)400 mm，動(dòng)態(tài)檢測(cè)反復(fù)出現(xiàn)拉出值在500 mm 左右的三級(jí)超限，班組按照等分法計(jì)算調(diào)整，即拉出值a = [(兩側(cè)跨距之和一半的平方/曲線半徑) / 16]×1 000，如兩側(cè)跨距都是 50 m，定位點(diǎn)拉出值按照跨距等分計(jì)算312 mm 進(jìn)行調(diào)整后，在下次檢測(cè)中又會(huì)發(fā)生跨中動(dòng)態(tài)拉出值在460～500 mm 的二級(jí)或三級(jí)超限，這就出現(xiàn)跨距和曲線半徑的匹配問(wèn)題，需要進(jìn)行跨距調(diào)整。

（4）超限數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合因素與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分析。對(duì)于有些超限數(shù)據(jù)，并不是由一些直觀的因素產(chǎn)生，要從接觸網(wǎng)、車(chē)輛、軌道等相關(guān)因素綜合分析；動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)、連續(xù)期數(shù)據(jù)、同類(lèi)性質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)對(duì)比分析，找出問(wèn)題的本質(zhì)。如滬昆線羊坪至青溪區(qū)間上行線支柱100#—支柱102#跨中在6次檢測(cè)中有2 次顯示98 g 的硬點(diǎn)，并不是由導(dǎo)線本身的硬彎、線夾偏斜、負(fù)載集中等引起，而是由跨中90 mm的負(fù)弛度或者工務(wù)線路引起。

（5）分析確定超限原因后方可進(jìn)行設(shè)備調(diào)整。在調(diào)整設(shè)備之前，要對(duì)超限原因進(jìn)行深入分析，找出產(chǎn)生問(wèn)題的真正原因，采取切實(shí)可行的處理措施，同時(shí)在對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，要考慮對(duì)相鄰部件或者參數(shù)的影響，避免處理了舊缺陷同時(shí)又產(chǎn)生新的缺陷，不斷提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)踐上，貴陽(yáng)供電段羊坪接觸網(wǎng)工區(qū)經(jīng)過(guò)摸索，按照上述方法運(yùn)用接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)并組織本工區(qū)的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作，設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量明顯提升，從2008 年動(dòng)態(tài)檢測(cè)的設(shè)備優(yōu)良率65%提升到目前的95.5%，得益于設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的提高，工區(qū)得以抽出更多的時(shí)間對(duì)單項(xiàng)設(shè)備、部件、絕緣件等進(jìn)行檢修更換，使接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量步入良性循環(huán)的軌道。應(yīng)用好接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于在接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中提高作業(yè)效率，控制設(shè)備安全，提升設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量都有積極的指導(dǎo)意義。

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