接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置b值在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

趙秀遠(yuǎn)

摘 要：該文通過(guò)對(duì)接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置b值在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，探索采用在接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置墜砣限制架上安裝激光探頭與激光反射板的方式對(duì)b值進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)檢測(cè)中心，經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算判斷后，最后以實(shí)時(shí)波形的形式將b值變化情況顯示在監(jiān)測(cè)中心的顯示屏上，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)超限數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)報(bào)警，從而達(dá)到通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的b值變化情況，掌握接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況，為提高接觸網(wǎng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障手段。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng) b值 在線監(jiān)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：U226 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）12（a）-0048-02

鐵路牽引供電系統(tǒng)由牽引變配電系統(tǒng)和接觸網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成，功能是可靠、連續(xù)地向運(yùn)行中的電力機(jī)車(chē)或動(dòng)車(chē)組提供電能。其中接觸網(wǎng)系統(tǒng)沿著電氣化鐵路架設(shè)，既是電力機(jī)車(chē)或動(dòng)車(chē)組受電弓受電取流的輸電線路，又是受電弓滑行通過(guò)的機(jī)械滑道，良好的弓網(wǎng)關(guān)系是保證電氣化列車(chē)安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一。特別是隨著中國(guó)電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)速度的提高，高速動(dòng)車(chē)組的大量開(kāi)行，列車(chē)的穩(wěn)定取流對(duì)弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能的要求越來(lái)越高，接觸網(wǎng)作為牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定、性能是否良好直接影響電力機(jī)車(chē)或動(dòng)車(chē)組的取流。而架空接觸線、承力索的張力對(duì)維持接觸網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)有極其重要的作用，同時(shí)線索的張力大小、穩(wěn)定與否直接影響高速弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能的優(yōu)劣，而接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置b值的變化情況可以直接反應(yīng)出線索張力。因此，如何實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地掌握接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置b值的變化情況，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)錨段張力的異常變化，防止因錨段張力異常造成的弓網(wǎng)關(guān)系匹配失效就成了鐵路牽引供電技術(shù)管理人員的一道亟待解決的難題。

1 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置b值在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成

監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集終端主要由激光探頭、激光反射板及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置組成。

1.1 激光探頭

采用GBLM04B激光探頭，完全采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和檢測(cè)，激光等級(jí)為二級(jí)安全。它由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。 精度為0.001 m，工作溫度為-40 ℃～60 ℃，防護(hù)等級(jí)為IP67，能抵御強(qiáng)風(fēng)、雨、雪、沙塵等惡劣天氣，測(cè)量頻率設(shè)置為5 min/次，如圖1。

1.2 終端供電系統(tǒng)

系統(tǒng)終端以及激光探頭工作時(shí)平均功率為1 W，考慮到功耗較小，采用太陽(yáng)能供電的方式為采集終端及激光探頭提供可靠電源。太陽(yáng)能板通過(guò)吸收太陽(yáng)光將太陽(yáng)輻射能通過(guò)廣電效應(yīng)轉(zhuǎn)化成電能，閥控式鉛酸蓄電池將電能儲(chǔ)存，為探頭及終端供電。系統(tǒng)中采用功率為10 W，工作電壓9 V的太陽(yáng)能板，為兩塊并聯(lián)的6 V、67 Ah的閥控式鉛酸蓄電池充電，如圖2。

1.3 控制終端

測(cè)距裝置中包括系統(tǒng)的處理器模塊、GPRS通訊模塊等。裝置將探頭采集回來(lái)的數(shù)據(jù)傳給CPU進(jìn)行處理，GPRS通訊模塊將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)后臺(tái)軟件，值班人員將在后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置b值狀態(tài)。系統(tǒng)的控制終端裝置控制芯片選用了MPS430單片機(jī)，系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集后，通過(guò)GPRS通訊技術(shù)完成接觸網(wǎng)B值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的上報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)功能。

2 接觸網(wǎng)錨段裝置b值在線監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用實(shí)例

2016年3月20日13時(shí)58分，接觸網(wǎng)錨段裝置b值在線監(jiān)測(cè)裝置報(bào)警XX-XX區(qū)間239#支柱承力索卡滯報(bào)警。分析曲線及數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)日10時(shí)08分～13時(shí)58分，外界環(huán)境溫度變化7.2 ℃（21.7 ℃～14.5 ℃），而承力索b值變化0.001 m，接觸線b值變化0.01 m。17時(shí)00分，現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)239#支柱墜砣進(jìn)行升降檢查時(shí)，承力索b值抬升0.16 m、接觸線b值抬升0.15 m后未回位。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)239#支柱補(bǔ)償裝置檢查，發(fā)現(xiàn)墜砣限制桿不垂直，造成墜砣在升降過(guò)程中限制桿與墜陀抱箍相互摩擦嚴(yán)重，且承力索、承力索定滑輪不同程度歪斜，墜砣在升降過(guò)程中補(bǔ)償繩與定滑輪偏磨。對(duì)此情況，安排天窗點(diǎn)進(jìn)行檢查處理，及時(shí)消除隱患。

3 結(jié)語(yǔ)

將監(jiān)測(cè)難度大、監(jiān)測(cè)裝置易對(duì)接觸網(wǎng)系統(tǒng)造成安全隱患的錨段張力監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換為更易實(shí)現(xiàn)、監(jiān)測(cè)裝置運(yùn)行更穩(wěn)定的對(duì)補(bǔ)償裝置b值的監(jiān)測(cè)，利用激光測(cè)距來(lái)監(jiān)測(cè)補(bǔ)償裝置技術(shù)參數(shù)的變化達(dá)到對(duì)錨段張力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?？蓪?shí)時(shí)地反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況，很好地應(yīng)用于生產(chǎn)，指導(dǎo)了生產(chǎn)，確保了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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