高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)分析

周吉　吳春果

摘要：高速鐵路接觸網(wǎng)是鐵路運輸中不可缺少的組成部分，隨著高速鐵路規(guī)模的逐漸擴大，接觸網(wǎng)對檢測技術(shù)有一定的要求，目的是保障高速鐵路的安全運行，進而提高鐵路運輸?shù)男?。文章探討了高速鐵路接觸網(wǎng)的檢測技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；接觸網(wǎng)；檢測技術(shù)；鐵路運輸；運輸效率 文獻標識碼：A

中圖分類號：U238 文章編號：1009-2374（2017）03-0110-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.048

高速鐵路接觸網(wǎng)在使用的過程中，是處于力與電力共同作用下的，接觸網(wǎng)最容易發(fā)生的是機械與電氣燒傷故障，增加了接觸網(wǎng)的運行風險，導致高速鐵路不能正常的運營，直接產(chǎn)生了安全威脅。為了提升高速鐵路接觸網(wǎng)的運行效率，采取檢測技術(shù)，促使檢測技術(shù)滲透到接觸網(wǎng)的運營中，把控接觸網(wǎng)的實踐過程，最主要的是通過檢測技術(shù)，監(jiān)控高速鐵路中的接觸網(wǎng)性能，避免接觸網(wǎng)發(fā)生安全或性能問題。高速鐵路接觸網(wǎng)的檢測技術(shù)，需要遵循高安全、高響應的要求，落實全面的檢測技術(shù)，保證高速鐵路接觸網(wǎng)的有效運行。

1 高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)分析

高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)采用了微型計算機控制，配合先進檢測、試驗檢測的方法，監(jiān)控接觸網(wǎng)的運行狀態(tài)，確保接觸網(wǎng)能夠向高速鐵路安全供電。接觸網(wǎng)檢測使用的試驗設(shè)備，直接安裝在檢測車內(nèi)，利用車頂受電弓的感應器，配合監(jiān)視裝置，將接觸網(wǎng)的檢測信號輸入到列車的微機系統(tǒng)內(nèi)，實行數(shù)據(jù)處理，輸出設(shè)備會將最終的檢測信息打印出來，方便結(jié)果分析。檢測技術(shù)具有自動化、數(shù)字化的特征，直接提高了高速鐵路接觸網(wǎng)的運行水平，采用檢測技術(shù)，規(guī)范好高速鐵路接觸網(wǎng)的運行環(huán)境，避免發(fā)生檢測上的問題，促使檢測技術(shù)在接觸網(wǎng)中可以發(fā)揮有效的作用，完善接觸網(wǎng)的運行過程。本文主要分析高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)的相關(guān)裝置。

1.1 檢測接觸線拉出值

接觸線的拉出值，檢測時模擬車頂受電弓滑板的工作范圍，安裝好檢測器，檢測器不能直接與接觸線連接，需要借助電磁感應，檢測拉出值的數(shù)據(jù)，微電子接近接觸線時，就會有感應電流，輸出電壓信號，此類檢查裝置，不會受到環(huán)境因素的干擾，檢測器每隔20mm，逐步安裝在受電弓中心的兩側(cè)位置，將距離中心的第10個檢測器，信息代碼傳送到微型計算機，在變換處理的條件下，就能獲取最終接觸線的拉出值，結(jié)果為200。接觸線的拉出值，在檢測方面提出了規(guī)范性的要求，目的是運用真實、可靠的接觸線拉出值，評估接觸網(wǎng)的性能，在檢測的過程中，注意接觸線拉出值的應用，以免出現(xiàn)不準確的數(shù)據(jù)而影響到最終檢測的效果，體現(xiàn)出檢測接觸線拉出值的作用和必要性。

1.2 檢測接觸線高度

接觸網(wǎng)中，接觸線的高度檢測，采用角位移測量法，傳感器安裝在受電弓的下部框架，與主軸相連，運用標定歸算法的方式，計算出接觸線的高度。接觸線的高度，在實際安裝中，面臨著很大的難度，可以借助激光測距的方法，把受電弓安裝在下部，激光光束可以在滑板位置處反射，計算接觸線的動態(tài)高度，此類方法的精度相對比較高，但是會受到太陽光的干擾。接觸線的高度對高速鐵路接觸網(wǎng)有很明顯的影響，運用檢測技術(shù)控制好接觸線的高度，促使其滿足接觸網(wǎng)的根本需求，注重接觸線高速的測量及規(guī)范應用，由此維護接觸網(wǎng)在高速鐵路運行中的穩(wěn)定性，保證檢測技術(shù)的實踐價值。

1.3 檢測弓網(wǎng)接觸壓力

弓網(wǎng)與接觸線，在工作狀態(tài)下，屬于一個共生體，兩者相互接觸，才能促使鐵路機車在接觸網(wǎng)內(nèi)獲取電能。受弓網(wǎng)容易發(fā)生異常磨損或接觸不良的問題，都是由于接觸壓力不準確引起的，導致供電斷續(xù)，不利于機車供電，嚴重時會引起電弧和燒毀。弓網(wǎng)接觸壓力檢測時，能夠解決弓網(wǎng)運行中出現(xiàn)的各種問題，提前得到弓網(wǎng)接觸中出現(xiàn)的性能問題，在檢測弓網(wǎng)的接觸壓力時，應該安裝檢測裝置，放在受電弓滑板的四角位置，安裝4個檢測器，分別檢測弓網(wǎng)接觸位置的壓力樹脂，四角點的檢測值要相同，由此才能確定弓網(wǎng)接觸壓力的準確性。

1.4 檢測接觸網(wǎng)硬點

硬點是指對接觸網(wǎng)懸掛物的統(tǒng)稱，硬點檢測的標準是，確保彈性均勻。接觸網(wǎng)懸掛的硬點，出現(xiàn)附加重量時，就會引起不正常的狀態(tài)，如弓網(wǎng)碰撞，導致動車的運行速度和位置發(fā)生變化。常見的硬點有定位器、線夾、接頭線夾等，硬點異常會引起沖擊振動，需測量沖擊振動，表明接觸線的平順性，反饋出受電弓網(wǎng)滑板的準確性及靈敏性，接觸網(wǎng)內(nèi)線路的硬點，要按照最大的數(shù)值進行評價，由此才能保障接觸網(wǎng)硬點檢測的科學性。

1.5 檢測接觸線磨損

接觸網(wǎng)中，接觸線磨損引起了底部斷面發(fā)生變化，增加了接觸面積的平均數(shù)值。接觸線的接觸位置，不是氧化的類型，發(fā)生光反射率的部位要高，應該采用攝像機分析，獲取激光照亮接觸面時的光強度梯度，進而檢測接觸線是否有磨損的情況。如果高速鐵路接觸網(wǎng)的接觸線發(fā)生了磨損，就需要通過檢測技術(shù)明確具體的位置和實況，在此基礎(chǔ)上采取可靠的處理方法，解決檢測接觸線磨損的問題，做好檢測技術(shù)的工作，維護接觸線在接觸網(wǎng)中的作用。

2 高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)應用

高速鐵路接觸網(wǎng)建設(shè)中，積極采用檢測技術(shù)，保障接觸網(wǎng)在高速鐵路中的穩(wěn)定性及可靠性。綜合評價高速鐵路接觸網(wǎng)的運行，體現(xiàn)檢測技術(shù)的重要性。下文列舉高速鐵路接觸網(wǎng)中幾類常見檢測技術(shù)的應用：

2.1 靜態(tài)檢測技術(shù)

靜態(tài)檢測技術(shù)在高速鐵路的接觸網(wǎng)中，常見于安裝階段，主要檢測接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)等，采取測試的方法，對接觸網(wǎng)的導線高度、拉出值等實行控制。高速鐵路靜態(tài)檢測技術(shù)中，選用多功能激光接觸網(wǎng)測量儀、界限檢測車等設(shè)備，專門針對高速鐵路接觸網(wǎng)，實行無接觸靜態(tài)檢測。靜態(tài)檢測技術(shù)不會對高速鐵路的接觸網(wǎng)造成任何損壞，屬于一類安全的檢測技術(shù)，需根據(jù)接觸網(wǎng)的建設(shè)情況，落實靜態(tài)檢測技術(shù)在物理參數(shù)、幾何參數(shù)等方面的應用。靜態(tài)檢測技術(shù)的安全性高，常用于高速鐵路接觸網(wǎng)的檢測工作中，根據(jù)靜態(tài)檢測技術(shù)中獲取的信息，落實接觸網(wǎng)故障的處理方法，做好預防的工作，避免接觸網(wǎng)事故在高速鐵路中擴大，一來抑制接觸網(wǎng)的故障；二來保護高速鐵路接觸網(wǎng)的使用。

2.2 動態(tài)檢測技術(shù)

動態(tài)檢測技術(shù)，安排在高速鐵路接觸網(wǎng)工程完畢后，用于檢測接觸網(wǎng)的安全狀況，同時還要檢測接觸網(wǎng)的低速動態(tài)性能。動態(tài)檢測中，常用的是熱滑試驗，待接觸網(wǎng)空載運行進入到正常狀態(tài)后，采用熱滑試驗，對接觸網(wǎng)以及弓網(wǎng)實行檢測，期間也要檢查高速鐵路車組運行后，是否出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象。動態(tài)檢測技術(shù)參與到高速鐵路接觸網(wǎng)的檢測應用中，輔助提高了檢測的水平，動態(tài)檢測表現(xiàn)出了全面、整體的測試優(yōu)勢，滿足高速鐵路接觸網(wǎng)檢測的基本需求，禁止出現(xiàn)遺漏的項目。動態(tài)檢測技術(shù)參與受電弓運行加速度、動態(tài)接觸壓力測量、視頻記錄、受流測試以及離線率等參數(shù)，維護接觸網(wǎng)的安全。

2.3 低速動態(tài)檢測技術(shù)

低速動態(tài)檢測技術(shù)在高速鐵路接觸網(wǎng)中，選用接觸網(wǎng)的冷滑裝置、接觸網(wǎng)弓網(wǎng)接觸力測量裝置等，提升接觸網(wǎng)的定位器，分成檢測車測量以及地面測量兩個部分，參與到弓網(wǎng)接觸力、視頻記錄等項目的檢測中。低速是檢測技術(shù)的條件，在動態(tài)、低速的狀態(tài)下，完成檢測技術(shù)，合理地分析高速鐵路接觸網(wǎng)的運行狀態(tài)，監(jiān)控接觸網(wǎng)運行時期的狀態(tài)，規(guī)避潛在的運行風險。低速動態(tài)檢測技術(shù)在高速鐵路接觸網(wǎng)中，比較注重運行檢測，了解低速運行時，高速鐵路接觸網(wǎng)的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)中存在的安全隱患，屬于接觸網(wǎng)運行前期一項安全檢測，目的是把控好接觸網(wǎng)的性能，體現(xiàn)出低速動態(tài)檢測技術(shù)的應用作用。

2.4 聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測技術(shù)

聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測技術(shù)，對高速鐵路的接觸網(wǎng)實行全面的檢查，起到整體檢測的作用。聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測技術(shù)，參與了動車組安全性能、平穩(wěn)性能、運行舒適度的項目檢測，還檢測了動車組牽引供電系統(tǒng)以及接觸網(wǎng)本身是否安全、穩(wěn)定。聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測技術(shù)使用時，能夠檢測接觸網(wǎng)的設(shè)計參數(shù)、設(shè)備選型，是否符合實際的需求，檢驗接觸網(wǎng)在橋梁、路基等工程段的基本參數(shù)，確保接觸網(wǎng)的安全。聯(lián)調(diào)聯(lián)試技術(shù)，對接觸網(wǎng)全線中的子系統(tǒng)，包括運轉(zhuǎn)子系統(tǒng)以及配合子系統(tǒng)，做好檢驗和調(diào)試的工作，避免接觸網(wǎng)發(fā)生安全問題，保護了高速鐵路接觸網(wǎng)的運行，避免發(fā)生安全風險。

3 高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)案例

以某高速鐵路接觸網(wǎng)為例，分析檢測技術(shù)的應用。該高速鐵路接觸網(wǎng)，設(shè)計壽命超過30年，接觸導線的壽命應磨損，高于200萬弓架次，接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度是1.6m，最低懸掛點高度高于5300mm，最低高度高于5150mm，錨段的長度小于2×700m，隧道內(nèi)小于2×700m，錨段關(guān)節(jié)處，采用五跨的方式，確保接觸網(wǎng)內(nèi)各個設(shè)備能夠滿足高速鐵路行車的限界距離要求，提高接觸網(wǎng)的安全度。該鐵路接觸網(wǎng)的檢測中，采用了計算機仿真系統(tǒng)，獲取接觸網(wǎng)的各項參數(shù)，能夠直接檢測到接觸網(wǎng)的跨距、線張力、預留馳度等信息，在計算機仿真系統(tǒng)內(nèi)，模擬出接觸網(wǎng)的狀態(tài)，進行改進和細化研究，降低了實際接觸網(wǎng)建設(shè)的難度。該案例中，高速鐵路接觸網(wǎng)屬于電氣化鐵路，實行了整體性、一體化的接觸網(wǎng)施工技術(shù)，促使接觸網(wǎng)在動車組高速運行的狀態(tài)下，始終保持可靠及穩(wěn)定。該案例的接觸網(wǎng)，無交叉線岔，運用自動過分相裝置，配合計算機仿真系統(tǒng)，推進了接觸網(wǎng)檢測技術(shù)的發(fā)展，更重要的是保障我國電氣化鐵路的高效性。該接觸網(wǎng)檢測中，重點檢查了受電弓的關(guān)鍵部位，保障各項包絡(luò)線的安全，防止列車在高速行駛狀態(tài)下出現(xiàn)打弓事故。

4 結(jié)語

高速鐵路的發(fā)展非常快速，逐步改善了我國交通運輸系統(tǒng)，不論是貨運，還是客運方面，高速鐵路都表現(xiàn)出了較高的優(yōu)勢。為了提升高速鐵路的安全及性能，要注重接觸網(wǎng)檢測技術(shù)的應用，充分分析監(jiān)測技術(shù)，落實接觸網(wǎng)檢測技術(shù)的應用，逐步完善接觸網(wǎng)在高速鐵路中的使用狀態(tài)，體現(xiàn)接觸網(wǎng)檢修技術(shù)的高效性和安全性。

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作者簡介：周吉（1982-），男，四川人，供職于成都國鐵電氣設(shè)備有限公司，研究方向：鐵路檢測。

（責任編輯：王 波）