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高速铁路接触网检测若干关键技术研究

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：田虎于海军刘源

[导读] 摘要：高速铁路接触网是在空架铁路线上设置的一种特殊形式的向电力机车供电的输电线路，接触网输送的电流通过机车上端运送给高铁列车，从而使之运行。

        （中国铁路济南局集团公司济南供电段山东济南 250000）
        摘要：高速铁路接触网是在空架铁路线上设置的一种特殊形式的向电力机车供电的输电线路，接触网输送的电流通过机车上端运送给高铁列车，从而使之运行。如果接触网一旦停电，或接触网与列车电弓的接触作用失效，便会严重影响列车的供电系统。因而针对高速铁路接触网的安全性和效率的相关检测就有了若干技术来监控高速铁路中的接触网性能，从而保证高速铁路的正常运营，而更加重要的是要通过这些关键技术来避免或者预防接触网发生安全风险事故。
        关键词：高速铁路；接触网；检测；关键技术；应用要点
        中图分类号：F53    文献标识码：A
        引言
        与普通铁路有所不同，高速铁路的运行速度比较快，且不需要很长的时间。高速铁路如此便捷，运行安全性却是乘客担忧的问题。高速铁路在运行过程中，某一环节发生故障，乘客必定会恐慌。高速铁路的顺畅运行，离不开接触网这一重要组成部分。一旦接触网发生故障，高铁只能临时停车，这样容易导致列车陷入秩序混乱的局面。为保证铁路运行安全，必须严格检测接触网，这样高铁才能正常运行。
        1高速电气化铁路接触网的组成
        1.1接触网悬挂装置
        接触网悬挂装置，其主要包括承力索（用于承受接触线重力）、吊弦（连接接触线与承力索）、接触线（将电能输送给电力机车）、电连接这几个部件，主要依靠的是支柱上的支撑装置。高速电气化铁路要求接触线呈现出弹性分布状态，为了使接触线与受电弓碳滑板进行接触，防止出现缠绕、掉线现象，接触线必须分布均匀。
        1.2接触网支持装置
        接触网支持装置，其主要起支持作用，它在接触网系统中主要是为接触悬挂提供支撑，向支柱和基础传递接触悬挂的重力。接触网支持装置由水平拉杆、腕臂等部分组成，通常需满足以下要求：可在各种场所中使用，包括极端场所在内；用料轻便、经久耐用，而且机械强度也不会降低；易于检修和更换。
        1.3接触网定位装置
        接触网定位装置主要由定位器、支持器，包括定位管以及连接零件等组成。高速电气化铁路在实际施工过程中，定位装置可用于固定接触线，确保电力机车能够在受电弓滑板周边运行，且机车在运行过程中，受电弓不会与接触线产生脱离。
        1.4接触网基础与支柱
        基础和支柱可以承受支持装置、定位装置，包括接触悬挂所产生的全部力量，同时还可用于对接触网的高度、悬挂位置进行固定。由此可见，基础和支柱是铁路接触网的重要组成部分。
        2高速铁路接触网检测若干关键技术要点
        2.1接触线高度检测技术
        在高速铁路接触网技术当中，接触线高度检测技术是应用最为广泛且基础的一个。在接触网当中，使用角位移测量的方法可以对接触网的高度进行检测，方法是在受电弓下部的框架上装上带有传感器的装置，与主轴相连后，再采用标定归算法，就能计算出接触线的高度。此外还存在另一种更加具体的算法，那就是激光测距法，方法是将电弓装在传感器的下部，使滑板位置处的激光光束进行反射，这样便可最终计算出接触网的动态高度。

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这种方法的优点是计算出的结果精确度较高，数据比较可靠，然而它也存在着不足之处，那就是容易受到光线和光照的影响，所以需要保证检测的环境要尽量避免光照。另外，检测技术的正确使用还具有调节接触网线高度的作用，从而有利于保证高速铁路安全、稳定运行。
        2.2接触线拉出值技术
        运用接触线拉出值技术的关键就是保证检测设备得到正确安装，注意检测仪器不能和接触线直接相连接，要得到接触线拉出值，需要利用电磁感应原理进行计算。将微电子检测仪器靠近接触线，会产生感应电流，电压信号会转变为电磁信号，从而实现有效传送。
        与接触线高度检测技术相比，接触线拉出值技术具有环境适应性好的特点，不容易受到外界环境的干扰和影响。因为每个检测器之间的距离都要留出20毫米，方便在受电弓中间的两侧处安放检测装置，然后在计算机中输入从中间算起的第十个检测器的信息代码，进行变换处理，接触网线的拉出值便可以自动得出。但是在此运行过程中，要注重使用接触网拉出值的方式，保障得出数据的效率和精确性，以免使检测结果受到影响。
        2.3弓网接触压力检测技术
        弓网和接触线在运作时候是同一个共生体，此二者相互接触可以让铁路机车获得电能。如果接触压力不精确，受弓网就可能产生意外磨损或是接触不良等状况，进而引发供电断续现象，甚至烧毁。采用该项技术，可以检测出弓网接触时产生的性能方面问题，这时可以安装相应的检测装置，将其放在电弓滑板的四角位置，并装上四个检测器。要保证四角点的检测数值相一致，这样才可确定弓网接触压力的确切数值。
        2.4接触线磨损检测技术
        在接触网当中，接触线磨损引发了底部断面的变化，使得接触面积平均数值上升。而接触线所接触到的位置并非是氧化类型，所以发生光反射率的方位较高，可以使用摄像机进行辅助分析，以获得激光照亮接触面的光强度变化情况。这样可以较为准确地检测出接触线是否产生磨损。若是磨损已经发生，就可使用相应的技术找到具体的位置并检查出实际情况，从而采取措施进行处理。
        2.5联调联试检测技术
        该技术主要用于侦测铁路供电系统，由于侦测的整体性比较弱，运用这项该技术可改善动车组的安全性能，提高动车组的整体稳定性。此外，该技术还能检测供电系统，包括牵引供电系统具备怎样的稳定性能力。运用该技术过程中，需采用合适的设备，选用与设计相符的供电数据，这样才能满足规定要求。此外，必须检查路基、桥梁的基础数据，以此保证供电系统的安全。网全线包含多个子系统，最常见的有运转子系统、配合子系统等。若检修难度较大，或侦测工作很难顺利开展的话，运用这些子系统可防止网全线发生不必要的故障。
        结束语
        综上所述，我国高速铁路发展势头十分迅猛，为了更加完善我国的交通运输系统，还需进一步提高其安全性和稳定性，此时就要积极分析研究高速铁路接触网的关键检测技术，来以此促进高速铁路的繁荣发展。
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