地鐵接觸網(wǎng)的狀態(tài)檢測技術分析

摘 要：當今中國，基礎建設進入了一個全新的發(fā)展階段，鐵路事業(yè)的發(fā)展也極其快速。為了實現(xiàn)運輸和人們的生活需要，地鐵已經(jīng)成了經(jīng)濟發(fā)達城市的標配，在地鐵運行組成系統(tǒng)中，接觸網(wǎng)是其重要組成部分，一旦發(fā)生故障就會使得整地鐵的供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題，影響運行，所以為了保證地鐵安全行駛，對地鐵接觸網(wǎng)的狀態(tài)檢測必不可少。本文就地鐵接觸網(wǎng)的狀態(tài)檢測技術進行分析，并對其中出現(xiàn)的問題提出幾點建議。

關鍵詞：地鐵接觸網(wǎng)；檢測；分析

中圖分類號：U226.8 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0066-02

引 言

作為交通工具地鐵的重要組成部分，接觸網(wǎng)的作用是為了為列車提供動力，還要保證接觸懸掛能穩(wěn)固的處在規(guī)定空間的位置上，但由于地鐵的使用使得接觸網(wǎng)的各部件長期處于超負荷狀態(tài)，在加上外部環(huán)境的影響，出現(xiàn)過熱的情況就會出現(xiàn)故障，導致列車停止運行，為了保證接觸網(wǎng)處于正常良好的工作狀態(tài)，對地鐵接觸網(wǎng)的狀態(tài)進行檢測，制定相關防范和應對措施極其重要。

1 接觸網(wǎng)的測量方式

地鐵的受電弓和接觸線出現(xiàn)離線現(xiàn)象時有發(fā)生，一般是由接觸網(wǎng)的跨距彈性不均勻和受電弓的慣性力的影響導致的。對接觸網(wǎng)的檢測主要包括對接觸網(wǎng)相關參數(shù)的檢測，如接觸線的高度、拉出值等等，還有列車高速行駛時受電弓垂直方向上的振動和沖擊值，為了檢測這些數(shù)據(jù)，必須及時掌握接觸網(wǎng)檢測的各種方法，以下是對各種接觸網(wǎng)測量方式的分析。

1.1 靜態(tài)測量方式

對接觸網(wǎng)靜態(tài)測量是在使用前期對地鐵接觸網(wǎng)的懸掛接觸各個部分的靜態(tài)尺寸進行測量，主要測量額數(shù)據(jù)有接觸線的高度、抬升值和之字值等等，靜態(tài)檢測的作用是為了檢驗接觸網(wǎng)的制作是否按照規(guī)范的設計準測設計的，但是靜態(tài)測量的缺點是只能夠反映接觸網(wǎng)靜態(tài)下的位置，不能用于行駛時地鐵接觸網(wǎng)的檢測，只能在低速時作為參考數(shù)據(jù)。

1.2 接觸式的檢測方式

接觸式的接觸網(wǎng)檢測方式是利用廣電傳感器對接觸線產(chǎn)生的磁場進行測量，具體方法是在接觸網(wǎng)的受電弓上根據(jù)一定的規(guī)范的距離按照光電傳感器的開關，由于在受電弓和接觸線接觸的時候，接觸線周圍會產(chǎn)生磁場，這是光電傳感器就會產(chǎn)生感應信號，在結合光電傳感器的位置就能計算出拉出值。接觸式檢測方式較為簡單，但由于操作誤差較大，所以測量數(shù)據(jù)不準確，結果也缺乏精準性。

1.3 非接觸式的激光雷達掃描測量法

非接觸式的激光雷達掃描測量法，顧名思義，是利用激光雷達來進行檢測，在地鐵頂部安裝激光雷達，激光雷達會反射出不間斷的激光，當遇到障礙物時就會被反射回來，被雷達接收裝置接受并記錄。非接觸式的激光雷達掃描測量法的控制度較高，能夠對激光雷達儀器進行高度控制，因此能夠掌握激光的掃描行程和進程，記錄的數(shù)據(jù)也較為精確，結果可行度也較高，但此種檢測方法較容易受到外部因素的干擾，對測量出的結果會有很大的影響。

1.4 非接觸式的圖像測量方法

非接觸式的圖像測量方法和激光雷達掃描法相似，可以說是激光雷達掃描法的技術延伸，是利用線激光器和高速的數(shù)字攝像機來進行測量，具體操作是使線激光器傾斜，當?shù)揭欢ǖ慕嵌群螅窠佑|線照射，隨后高速數(shù)字攝像機立即拍攝光線條在接觸線上的圖像，在高速數(shù)字攝像機上成的像的位置計算接觸線相對于攝像機的高度和偏移程度，然后結合高速數(shù)字攝像機的所處位置計算出拉出值和導高。非接觸式的圖像測量方法不易受到外界因素的影響，測量數(shù)據(jù)較為精確，結果也較為可靠，在進行地鐵接觸網(wǎng)的狀態(tài)檢測時被經(jīng)常使用，但此方法對于設備的要求較高，即技術成本較高。

1.5 地鐵網(wǎng)軌檢測方法

在對地鐵接觸網(wǎng)的狀態(tài)進行檢測時，最重要的是對接觸網(wǎng)和受電弓的具體運行情況進行檢測，不同于靜態(tài)測量，地鐵網(wǎng)軌檢測的是地鐵運行時的相關數(shù)據(jù)，比靜態(tài)測量更具實際意義，因此，這種方法在接觸網(wǎng)的檢測中應用較多。具體操作是在地鐵運行即接觸網(wǎng)帶電時使用專門的檢測車來測量各項需要檢測的參數(shù)，能很大程度上分析動態(tài)分量對抬升力的影響。地鐵網(wǎng)軌檢測方法一般的使用對象是柔性接觸網(wǎng)，此種方法的使用對于檢測接觸網(wǎng)狀態(tài)，及時掌握故障情況，是保證地鐵正常運行的重要手段和措施。

2 檢測對象及要求

2.1 相關參數(shù)

對地鐵接觸網(wǎng)的狀態(tài)檢測主要通過測量相關參數(shù)來實現(xiàn)，主要參數(shù)為以下幾個：

（1）接觸線網(wǎng)壓：接觸網(wǎng)面積較大，接觸網(wǎng)電壓是指接觸網(wǎng)具體某一點的電壓；

（2）線岔狀態(tài)：線岔指的是接觸網(wǎng)中兩個接觸線的交匯處，將交匯處的兩個接觸線的高度差計算出來，即代表線岔狀態(tài)；

（3）離線狀態(tài)：離線狀態(tài)是指地鐵行駛的時候，受電弓和接觸線的接觸程度，能通過此參數(shù)了解受電弓是否與接觸線發(fā)生離線現(xiàn)象。當發(fā)生離線現(xiàn)象時，會出現(xiàn)接觸線燒壞和拉弧等現(xiàn)象；

（4）硬點：硬點是能對接觸網(wǎng)上的接觸導線是否正常工作進行檢測，其數(shù)值表現(xiàn)是地鐵在高速運行時受電弓在垂直方向上的振動和沖擊值。當導線的對接不夠平滑，即不在一條直線上時，兩條接觸線接觸的地方就會形成凸面，很容易導致受電弓被燒壞或者刮弓的情況，從而引起接觸網(wǎng)發(fā)生故障，破壞整個地鐵運行系統(tǒng)。為了保證地鐵正常行駛，要對硬點進行降低；

（5）檢測位置點：在上述介紹的各種檢測方法中，對各數(shù)據(jù)的測量都需要相關儀器找到一個合理的定位點來測量，且保證記錄的數(shù)據(jù)時對應的相關檢測位置點的參數(shù)數(shù)據(jù)，否則儀器記錄的數(shù)據(jù)就不能反映實際情況。

2.2 保證檢測到的參數(shù)完整

在接觸網(wǎng)檢測中，各數(shù)據(jù)的記錄都對真實情況有參考價值，對不同的部位進行檢測得到的，比如硬點檢測記錄的是運行地鐵的受電弓垂直方向上的振動和沖擊值；另一方面，檢測時要注意儀器的最大承受力，要以保護測量儀器為前提來進行測量，當接觸網(wǎng)的網(wǎng)壓過高時，會損壞檢測網(wǎng)壓的檢測器，所以要對網(wǎng)壓的檢測參數(shù)控制在一定的范圍內(nèi)。

2.3 保證接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測記錄數(shù)據(jù)的可靠性

靜態(tài)檢測的實際意義雖然沒有動態(tài)檢測大，但靜態(tài)測量的數(shù)據(jù)可靠性比動態(tài)檢測要高，因為地鐵在運行時，由于軌道的振動，如受電弓和接觸網(wǎng)點的距離差測量就會產(chǎn)生誤差，從而會影響檢測參數(shù)的精準度，在數(shù)據(jù)偏差的情況下，應該重復測量，再計算導高和拉出值等參數(shù)。除了地鐵自身導致的誤差，檢測工具的使用也會帶來誤差，導致參數(shù)的不準確，如地鐵接觸網(wǎng)的檢測車在工作多次后，由于各種原因，儀器系統(tǒng)就會產(chǎn)生誤差，不能準確的反映出檢測的數(shù)據(jù)，所以要定期的對檢測儀器進行維護和保養(yǎng)，保證測量參數(shù)的可靠性。

2.4 檢測的數(shù)據(jù)和定點位置要符合

在檢測參數(shù)時，其參數(shù)要反映的是定點位置的實際情況，這時的檢測才具意義，以便于及時的發(fā)現(xiàn)安全隱患并提出解決措施，因此，數(shù)據(jù)庫的建立極其重要，定期的核對和檢查對此項工作的準確展開有重要意義。儀器的對準也很重要，如當檢測車在運行中的行走誤差和皮帶誤差會使其不能準確的定位，因此對于操作人員而言，過硬的技術比不可少，在工作中細心和責任感也是必須具備的綜合素質之一。

3 我國地鐵接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測技術的發(fā)展趨勢

當前，我國地鐵接觸網(wǎng)的使用類型主要是柔性接觸網(wǎng)和剛性接觸網(wǎng)，就實際實踐情況來看，柔性接觸網(wǎng)出現(xiàn)的故障相對來說較多，即斷電現(xiàn)象出現(xiàn)較多，剛性接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障的幾率較小，因此運行可靠度較高，盡管對兩種類型都在加強研究，但主要研究方向還是加強對剛性接觸網(wǎng)檢測技術的研究，其中最重要的是加強儀器設備的研發(fā)創(chuàng)新，結合高科技，將各種檢測技術的優(yōu)點結合起來組成新的高效的檢測技術。

4 結束語

綜上所述，相比較國外，目前我國的地鐵接觸網(wǎng)的檢測技術還不夠完善，還需要對技術進行進一步的加強和優(yōu)化，從而保證檢測結果的準確性，進而保障地鐵的正常運行。本文也對相應的問題提出一些淺顯的看法，希望對接觸網(wǎng)狀態(tài)的檢測有實際參考價值。

參考文獻

[1]羅亞敏.地鐵接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測方式的對比.鐵道技術監(jiān)督，2015（02）.

[2]羅亞敏.廣州地鐵柔性接觸網(wǎng)檢測問題分析.鐵道技術監(jiān)督，2016（05）.

[3]梁養(yǎng)熹.積極開發(fā)和采用地鐵架空剛性接觸網(wǎng).城市軌道交通研究，2016（02）.

收稿日期：2018-8-6