我國地鐵接觸網(wǎng)的檢測現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

資江平

摘要：地鐵運(yùn)行涉及眾多的系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，其中地鐵牽引供電系統(tǒng)是地鐵的動(dòng)力來源，對(duì)于地鐵的順利運(yùn)行有著決定性的作 用。本文正是基于此背景下，著重研究作為牽引動(dòng)力系統(tǒng)重要組成的接觸網(wǎng)的安全運(yùn)行及檢測技術(shù)的內(nèi)涵，并闡述了未來地 鐵接觸網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能給我國相關(guān)技術(shù)人員一定啟發(fā)，進(jìn)而提升我國地鐵運(yùn)行的安全性。

關(guān)鍵詞：地鐵接觸網(wǎng)；檢測現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TS262 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）06-0279-01

1.引言

我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的平穩(wěn)發(fā)展，加快了城市化的進(jìn)程，大量人口選

擇在城市生活、工作學(xué)習(xí)，這就給城市交通提出了更高的要求。作 為一種快捷的軌道交通方式，地鐵在城市交通中扮演著非常重要的 角色。為了保證地鐵的順利的運(yùn)行，需要保證地鐵運(yùn)行相關(guān)的各系 統(tǒng)的順利運(yùn)行。作為地鐵動(dòng)力系統(tǒng)重要傳輸電能的機(jī)構(gòu)，接觸網(wǎng)在 傳遞電力能源中擔(dān)當(dāng)著重要的作用。在地鐵運(yùn)行過程中，接觸網(wǎng)一 直處于接觸狀態(tài)保證電力暢通，這就造成接觸網(wǎng)容易過熱，導(dǎo)致電 力輸送存在安全隱患。為此，在地鐵運(yùn)行的實(shí)際過程中，要時(shí)刻檢 測接觸網(wǎng)的狀態(tài)，以保證地鐵的正常安全運(yùn)行。

2.接觸網(wǎng)檢測概述

接觸網(wǎng)作為連接地鐵列車和供電系統(tǒng)的中介，在地鐵牽引供電系統(tǒng)

中承擔(dān)著巨大的責(zé)任，因此在日常地鐵運(yùn)行和檢修環(huán)節(jié)中，對(duì)接觸

網(wǎng)進(jìn)行檢測都是一項(xiàng)必須的工作。目前，我國已通地鐵的城市較多，

各個(gè)城市地鐵采取的技術(shù)、運(yùn)營模式、和接觸網(wǎng)的具體規(guī)格和檢測

技術(shù)有所區(qū)別，因此在檢測實(shí)踐上不具有借鑒性，也難以推廣到具

體的維修現(xiàn)場。[1]當(dāng)前，我國城市地鐵接觸網(wǎng)檢測組要是采取兩種

檢測方式，分別為現(xiàn)場人工測量和接觸網(wǎng)檢測。通過在檢測中獲取

檢測的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)和弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)作用參數(shù)，作為運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)

指標(biāo)來評(píng)判接觸網(wǎng)的狀態(tài)。

3.國內(nèi)外接觸網(wǎng)檢測的現(xiàn)狀

當(dāng)前在對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行檢測獲取幾何參數(shù)主要是通過兩種方法。

一種是在受電弓滑條或者受電弓架上安裝相應(yīng)的傳感器，通過傳感 器測量獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)。這種接觸的測量方式，不僅要考慮電能高壓 所帶來的安全問題，還在于接觸式測量只能測量接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)值， 這主要是由于接觸式測量直接接觸電網(wǎng)的擾動(dòng)造成的電壓擾動(dòng)這將 降低測量的精度。因此無法到達(dá)較高的精度。在測量時(shí)，由于測量 數(shù)據(jù)采集頻率較低，因此無法細(xì)致的描繪連續(xù)的變化情況，這將大 大降低測量精度，且直接導(dǎo)致無法檢測定位器的坡度和接觸線的損 耗值等問題。作為第二種檢測技術(shù)，通過在車頂安裝高速攝像機(jī)進(jìn) 行連續(xù)拍攝，這是一種非接觸的測量方式。[2]在不影響地鐵車輛運(yùn) 行的情況下，完美的避開了接觸時(shí)檢測所具有的缺點(diǎn)。因?yàn)椴捎脤?shí) 時(shí)拍攝，因此可以實(shí)現(xiàn)不間斷地采集數(shù)據(jù)，檢測接觸網(wǎng)的靜態(tài)集幾 何數(shù)據(jù)。因?yàn)榫雀咔覍?shí)施簡單，所以這是未來接觸網(wǎng)檢測的一種 趨勢(shì)。

4.地鐵接觸網(wǎng)狀態(tài)的檢測技術(shù)

在地鐵接觸網(wǎng)檢測中，通常涉及的檢測參數(shù)分為三大類：一類

是幾何測量參數(shù)，包括接觸線的高度、接觸線的高度差等指標(biāo)。另 一類為弓網(wǎng)參數(shù)，包括弓網(wǎng)的接觸壓力、弓網(wǎng)的沖擊，弓網(wǎng)的離線 檢測等，第三類包括網(wǎng)壓檢測及導(dǎo)線偏磨等參數(shù)，這一類不再贅述。 上述這些參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的檢測，使工程技術(shù)人員及時(shí)了解接觸網(wǎng)的 工作狀態(tài)，從而在第一時(shí)間了解到地鐵運(yùn)行存在的問題，及時(shí)將安 全隱患扼殺在萌芽狀態(tài)，最終保證地鐵的安全運(yùn)行。

4.1幾何參數(shù)測量

地鐵接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)測量主要是對(duì)導(dǎo)線到地面的距離、導(dǎo)線

長度或者倆個(gè)測量之間站點(diǎn)距離進(jìn)行檢測，這種檢測方式在我國當(dāng) 前使用中還廣泛存在，主要借助于非接觸的激光雷達(dá)等方式進(jìn)行檢 測。在檢測環(huán)節(jié)，要檢測接觸線高度、接觸線高度、雙支接觸線水平距離、雙支接觸線高度差、分段絕緣器狀態(tài)等與接觸懸掛空間幾 何位置相關(guān)的參數(shù)。相關(guān)技術(shù)人員要通過安裝在網(wǎng)軌監(jiān)測車上的激 光雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行檢測，其中雷達(dá)設(shè)備的安裝中心線須臾列車的走向 方位重合。在檢測時(shí)，雷達(dá)監(jiān)測設(shè)備需在激光范圍內(nèi)，進(jìn)行扇形夾 角的掃描方式，這樣才能保證有反射光返回來。返回來的激光信號(hào) 通過相關(guān)接收裝置，然后經(jīng)過幾何參數(shù)處理專用計(jì)算機(jī)進(jìn)行算法識(shí) 別后進(jìn)行計(jì)算對(duì)比，考察是否參數(shù)超出了正常的參數(shù)范圍。這種測 量方法是運(yùn)用二維成像技術(shù)，它的精度有待提高。

4.2弓網(wǎng)參數(shù)的測量

所謂弓網(wǎng)參數(shù)是指地鐵接觸網(wǎng)的弓網(wǎng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)參數(shù)。弓網(wǎng)參

數(shù)的獲取主要是測量網(wǎng)的接觸壓力、弓網(wǎng)的沖擊，弓網(wǎng)的離線檢測 等數(shù)據(jù)，目的在于通過分析這些參數(shù)在工作中收到的壓力狀態(tài)，從 而確定弓網(wǎng)的運(yùn)行正常與否。在對(duì)弓網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行測量前，需對(duì)弓網(wǎng) 那個(gè)的測量端頭布置壓力傳感器，一般在周向相隔 90°設(shè)置四個(gè)傳 感器，這些傳感器可以將弓網(wǎng)運(yùn)行中受到的壓力呈現(xiàn)出來。當(dāng)然在 測量時(shí)，弓網(wǎng)是處于動(dòng)態(tài)的，這就可能導(dǎo)致電弓高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，個(gè)別 測量點(diǎn)位出現(xiàn)彈性變差，出現(xiàn)撞弓等問題發(fā)生。出現(xiàn)此問題的直接 原因在于接觸線網(wǎng)硬點(diǎn)。硬點(diǎn)的出現(xiàn)破壞了弓網(wǎng)那個(gè)的接觸順暢性，

造成導(dǎo)線和弓滑板之間的摩擦加劇，最終導(dǎo)致電流的波動(dòng)影響后續(xù) 電器設(shè)備的正常運(yùn)行。因此在實(shí)際狀態(tài)下，要堅(jiān)決避免硬點(diǎn)的存在， 首先要嚴(yán)把設(shè)計(jì)關(guān)，嚴(yán)把導(dǎo)線的質(zhì)量關(guān)。在實(shí)際運(yùn)行中，要制定積 極的應(yīng)對(duì)和處理措施，在發(fā)現(xiàn)硬點(diǎn)存在時(shí)，采取改變吊弦布置位置 或者增加吊弦的位置來改善倒顯得彈性，達(dá)到減少接觸網(wǎng)硬點(diǎn)的目 標(biāo)。

5.地鐵接觸網(wǎng)檢測的未來發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前我國許多的地鐵檢測場合，都是采用監(jiān)測車采集并處理檢

測數(shù)據(jù)的，這種檢測技術(shù)精度較低，慢慢被人們所詬病。為此在未 來的地鐵接觸網(wǎng)檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)上，首先在于建立一個(gè)綜合的 數(shù)據(jù)收集處理系統(tǒng)，此系統(tǒng)將地鐵運(yùn)行途中各項(xiàng)數(shù)據(jù)和檢測所獲得 數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，從而大大簡化了數(shù)據(jù)處理的過程。

另一種趨勢(shì)是在當(dāng)前研究的基礎(chǔ)上通過對(duì)地鐵運(yùn)行過程中的振 動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和復(fù)核，從而得到精確的導(dǎo)線高度和拉伸最終長度，

再通過專門的數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，有必要時(shí)采用測 量兩組數(shù)據(jù)，以消除測量的不確定誤差。對(duì)這兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核和 評(píng)價(jià)，以此得出最終的測量數(shù)據(jù)，通過對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)值來判斷是否符合 標(biāo)準(zhǔn)的檢測范圍，不符合及時(shí)進(jìn)行檢修。這件大大提高接觸網(wǎng)的接 觸狀態(tài)，保證了地鐵運(yùn)行的安全性和設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

6.結(jié)語

地鐵接觸網(wǎng)檢測是一個(gè)系統(tǒng)的工作，必須在掌握先進(jìn)的測量技

術(shù)的前提下，不斷改進(jìn)測量過程的規(guī)范性全面檢測。在細(xì)節(jié)處入手， 積極發(fā)現(xiàn)問題并采取措施解決。這樣在提高接觸網(wǎng)的運(yùn)行平穩(wěn)性的 同時(shí)，才能保證地鐵運(yùn)輸?shù)陌踩院推椒€(wěn)性。

參考文獻(xiàn)

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