接觸網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測分析

【摘 要】為提高接觸網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，保證弓網(wǎng)張力一致，提高接觸網(wǎng)彈性均勻度，應(yīng)合理運(yùn)用接觸網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)。本文分析德國接觸網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合國內(nèi)供電段實際運(yùn)營經(jīng)驗給出所需接觸網(wǎng)狀態(tài)參數(shù)后，分析缺陷，提出了解決辦法。

【關(guān)鍵詞】接觸網(wǎng)； 動態(tài)監(jiān)測； 接觸壓力

弓網(wǎng)動力學(xué)是研究電氣化鐵道機(jī)車（動力車）受電弓與接觸網(wǎng)動態(tài)作用關(guān)系與振動問題的學(xué)科領(lǐng)域。良好的弓網(wǎng)關(guān)系是確保列車穩(wěn)定可靠地受流的基本前提。電氣化鐵路接觸網(wǎng)能否正常工作其弓網(wǎng)壓力至關(guān)重要，而接觸網(wǎng)的檢測是評價工程質(zhì)量的科學(xué)和公正的依據(jù)，檢測的項目、標(biāo)準(zhǔn)和可靠的檢測手段是檢測技術(shù)的關(guān)鍵。

一、接觸網(wǎng)檢測的階段性：

（一）靜態(tài)檢測：靜態(tài)檢測主要在工程安裝階段對接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行測量，采用多功能激光接觸網(wǎng)測量儀等儀器進(jìn)行無接觸靜態(tài)檢測。

（二）動態(tài)檢測：動態(tài)檢測主要在工程完工后進(jìn)行對接觸網(wǎng)安全檢測，分低速動態(tài)檢測和高速動態(tài)檢測，低速動態(tài)檢測采用接觸網(wǎng)冷滑裝置或接觸網(wǎng)弓網(wǎng)接觸力測量裝置；高速動態(tài)檢測采用接觸網(wǎng)圖象分析測量系統(tǒng)。

接觸網(wǎng)動態(tài)檢測主要檢測弓網(wǎng)間的接觸壓力以及接觸網(wǎng)的導(dǎo)線高度、拉出值、網(wǎng)壓、沖擊加速度、車體振動等參數(shù)，在取得這些參數(shù)后，對照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整不僅能有效提高列車運(yùn)行速度，還能保證接觸網(wǎng)安全運(yùn)行。

二、接觸網(wǎng)弓網(wǎng)受流質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)

電氣化鐵路對接觸網(wǎng)----受電弓電能傳輸系統(tǒng)的基本要求：在規(guī)定的速度行駛時，盡量不產(chǎn)生電?。幌螂娏C(jī)車輸送電能時，電能損耗盡量小；投資費(fèi)用和維修費(fèi)用盡量少；且使用壽命盡量長。這兩項要求相互關(guān)聯(lián)，可用弓網(wǎng)振動來說明。弓—網(wǎng)之間振動導(dǎo)致兩者間的接觸力圍繞靜抬升力和空氣動力引起的動態(tài)抬升力形成的平均值上下波動。接觸力過小，接觸電阻增大，且產(chǎn)生電弧，電弧導(dǎo)致滑板和接觸線的燒蝕；接觸力過大，導(dǎo)致摩擦力增大，降低了接觸線的使用壽命。因此，接觸線的靜態(tài)彈性應(yīng)盡可能恒定，也就是說接觸網(wǎng)的彈性要均勻。而接觸網(wǎng)彈性不均勻度出現(xiàn)在懸掛點及吊弦點，要計算接觸網(wǎng)彈性很不方便。德國鐵路對于高速電氣化接觸網(wǎng)評判標(biāo)準(zhǔn)較為先進(jìn)，并且運(yùn)行效果較好，其經(jīng)驗公式是：

德國接觸網(wǎng)弓網(wǎng)受流質(zhì)量高、維修量少、使用壽命長達(dá)30多年，其速度越高對彈性不均勻度要求越高。對于不同懸掛類型，可見適當(dāng)減小跨距，加大承、導(dǎo)的額定張力，特別是導(dǎo)線的額定張力，對減小接觸網(wǎng)的靜態(tài)彈性和降低彈性不均勻度起到了決定性的作用。

三、接觸網(wǎng)參數(shù)測量

檢測時將檢測受電弓安裝在牽引機(jī)車上，替換原有的機(jī)車受電弓取流，所以該檢測系統(tǒng)能真實地反映接觸網(wǎng)在機(jī)車受電弓運(yùn)行時的實際狀態(tài)。在檢測受電弓弓頭上，距兩滑塊中心500mm兩端4點各安裝有垂直于線路方向、水平方向接觸壓力傳感器以及垂直方向沖擊加速度傳感器；在距兩滑塊中心500mm兩端裝有光感式定位器坡度傳感器；在距兩滑塊中心600-700mm處兩端各裝有光感接觸式導(dǎo)線接近傳感器，在兩滑塊間引線導(dǎo)桿距中心750-800mm處兩端各裝有相同的光感接觸式導(dǎo)線接近傳感器；受電弓底座裝有測量接觸線高度的滑動電阻式傳感器及車體振動加速度傳感器；在走行部裝有光電速度傳感器；上部觀察窗裝有攝像系統(tǒng)。

（一）接觸線數(shù)據(jù)采集點的長度是可調(diào)的，軟件允許有3種采集方式：10cm，20cm，50mm。

（二）接觸壓力及加速度測量：垂直方向的接觸壓力Fz（N），水平方向的接觸壓力Fx（N），沖擊加速度az（N）。

（三）拉出值測量：a（cm）。

（四）接觸線高度測量。

導(dǎo)線接近（障礙物）測量：由于線岔或錨段關(guān)節(jié)等處的拉出值、導(dǎo)線高度調(diào)整不當(dāng)，造成非工作支導(dǎo)線在滑塊非工作區(qū)域接觸。為解決此缺陷，在距前滑塊中心600-700mm處兩端各裝有光感接觸式導(dǎo)線接近傳感器，在兩滑塊間引線導(dǎo)桿的距中心750-800mm處兩端各裝有相同的光感接觸式導(dǎo)線接近傳感器。當(dāng)傳感器在導(dǎo)線上接觸滑過時，傳感器產(chǎn)生一個電脈沖信號。例如：動態(tài)檢測缺陷清單上顯示“測量段 –1，1 ；接觸點600-，600+”。

（五）運(yùn)行速度及缺陷點定位（線路公里）測量。

四、檢測缺陷的判定

（一）檢測數(shù)據(jù)的自動評估

檢測系統(tǒng)應(yīng)有兩套檢測數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng)。一套是接觸壓力和線岔缺陷自動分析系統(tǒng)，能提供接觸壓力及線岔群處的缺陷清單。另一套分析系統(tǒng)可以通過人工輸入檢測參數(shù)（導(dǎo)高、導(dǎo)高變化率、拉出值、沖擊加速度、接觸壓力、定位管坡度、網(wǎng)壓、導(dǎo)線接近等）的閥門值，對超出閥門值上、下限的缺陷點進(jìn)行自動分析統(tǒng)計。

（二）檢測數(shù)據(jù)的圖形分析

通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，能夠?qū)崟r打印彩色的接觸網(wǎng)參數(shù)曲線圖。根據(jù)圖形中顯示的接觸壓力、導(dǎo)高、拉出值、網(wǎng)壓等重要參數(shù)曲線的異常，可分析判斷出錨段關(guān)節(jié)、中心錨節(jié)、電分相、吊弦、線岔、定位點等處的調(diào)整不當(dāng)，并能夠以線路公里標(biāo)或桿號形式精確定位，極大地方便了各供電段對缺陷的克服。

五、結(jié)論

通過動態(tài)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)彈性吊索張力不正確會導(dǎo)致支持點附近的接觸線高度超標(biāo)，吊弦長度不合適將引起接觸線高度變化過大，接觸線張力的劇烈變化造成接觸力超過允許值，接觸線硬彎，定位器坡度超標(biāo)和分段絕緣器調(diào)整不正確等處也會使動態(tài)接觸力超標(biāo)。各供電段應(yīng)嚴(yán)控以上位置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，方可保證接觸網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

作者簡介：張果，講師，四川成都內(nèi)江鐵路機(jī)械學(xué)校， 主要研究方向電力控制，中職教育